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碳纤维热压罐模具设计研发注意事项

文章来源:鑫泰热压罐人气:1403发表时间:2018-10-11 16:23:37

  随着新材料的发展碳纤维在一些高端领域比如说飞机结构件上用量的逐步增加,零件越来越大而复杂,这样以来就对碳纤维制件的质量提出了更高的要求。但是其实因为该材料的特点所以说其质量在很大程度上取决于成型模具的质量,想要得到优秀的模具就需要设备上下功夫,除模具质量对制件质量的影响外,模具的尺寸、重量对模具成本以及复材制件的总制造成本有很大影响。


碳纤维热压罐


  通过对碳纤维热压罐成型模具的设计、制造、转运及使用验证等工程研究及分析,结合模具设计的经验方法,归纳出以下几点模具设计原则。

  一、满足制件结构及工艺要求:在设计碳纤维成型模具前,要对制件的设计输入进行充分分析,以产生模具结构的初步概念。

  二、模具材料的选择:用作碳纤维成型模具的材料主要有普通钢、INVAR钢、碳纤维、铝等。选择的时候还要注意材料的高温性能、成本、周期及使用次数来选择,不同的应用可以选择不同的材料,并没有相应的材料是万能的,所以也要根据应用来选择模具的材料。

  三、模具热膨胀的补偿:当模具与预浸料进热压罐固化时,随着温度的升高,模具会膨胀而使尺寸增大,达到保温状态时最大,此时预浸料反应固化,与模具尺寸一致。在固化完成后降温的过程中,模具和固化好的制件都会收缩,但如果模具材料与碳纤维制件的热膨胀系数不一致,收缩量也就不一致,从而导致制件尺寸和模具尺寸有偏差。不过这里要说明一下的是材料不一样它的这些特性也会不一样,在选择模具材料的时候可以先将这一部分选好,模具热膨胀还将影响到制件的变形及脱模等问题。在设计模具时要把这些因素考虑进去。

  四、模具回弹角的补偿:回弹角因与模具材料,铺层方向及结构对称性有关,可通过数字模拟及试验测试的方法得到,目前用的较多的是通过经验值结合试验值来获得回弹角的大小,而数字模拟有待于提高对热压罐温度场及碳纤维反应机理的精准分析。在模具设计时,预先把回弹角考虑进去,即制件夹角加上回弹角等于模具夹角,使制件在脱模回弹后符合工程数模要求。

  五、应力分析准则:减重是模具设计优化的一个重要方面。减重的方法必须要通过合理的计算,否则会直接影响到模具的强度和刚度,从而在使用过程中产生变形而影响制件质量。对于一些辅助的部件比如说吊环、轮子、撑脚也需要进行强度校核,以确保模具能够安全地起吊和转运。


碳纤维热压罐


  以上就是碳纤维热压罐模具设计研发注意事项了,关于模具的设计研发是很有技术含量的工作,在设计的时候一定要进行全面的考虑,否则在完成后的修补将会变得非常麻烦,所以说要在设计的时候多花点时间将质量搞好,在完成后达到一劳永逸的效果。
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