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熱壓罐成型變形分析
文章來源：鑫泰熱壓罐人氣：1999發(fā)表時(shí)間：2020-12-17 16:25:51
如果發(fā)生了熱壓罐成型變形那么有著很大的幾率這個(gè)產(chǎn)品就是非常的失敗的，本身很多的該設(shè)備所生產(chǎn)出來的產(chǎn)品是用于高端所以要求也是非常的嚴(yán)格，如果是發(fā)生了熱壓罐成型變形那么帶來的損失是非常的巨大的，所以一定要做好相應(yīng)的熱壓罐成型變形分析避免帶來經(jīng)濟(jì)損失。
在實(shí)際生產(chǎn)中，復(fù)合材料構(gòu)件成型后的尺寸往往有較大的偏差，其影響因素很多，而這些問題都是很有可能引起熱壓罐成型變形的原因，比如工裝模具的不同結(jié)構(gòu)導(dǎo)致的通氣率不同、模具材料的熱膨脹系數(shù)與復(fù)合材料的熱膨脹系數(shù)之間的不符以及復(fù)合材料成型過程中的內(nèi)部化學(xué)反應(yīng)引起的變形等。目前，解決復(fù)合材料構(gòu)件成型過程中產(chǎn)生的固化變形導(dǎo)致結(jié)構(gòu)件產(chǎn)生較大的裝配誤差的問題，主要采用優(yōu)化熱壓罐成型過程的相關(guān)因素(如：固化溫度、固化時(shí)間、壓強(qiáng)等)和對模具型面反復(fù)試驗(yàn)修整的方法，不僅延長了復(fù)合材料產(chǎn)品的生產(chǎn)周期，而且增加了復(fù)合材料的生產(chǎn)制造成本。
在復(fù)合材料熱壓罐成型過程中，預(yù)浸料系統(tǒng)由于受熱膨脹、冷收縮、樹脂基體和模具化學(xué)收縮的影響，往往會產(chǎn)生一定的固化變形，對復(fù)合材料構(gòu)件的性能產(chǎn)生非常不利的影響。本文對預(yù)浸料體系的固化動力學(xué)反應(yīng)進(jìn)行了研究，并利用ABAQUS對復(fù)合材料熱壓罐成型的溫度場和固化度場進(jìn)行了預(yù)測，同時(shí)根據(jù)差示掃描量熱法(DSC)、熱膨脹儀(DIL)和激光導(dǎo)熱儀(LFA)測得的比熱、熱膨脹系數(shù)和導(dǎo)熱系數(shù)的時(shí)變特性，結(jié)合微觀力學(xué)建立了復(fù)合材料固化變形場的熱力學(xué)本構(gòu)模型。通過有限元分析，研究了不同鋪裝方式和工藝參數(shù)對固化成型的影響。
模具在使用中的變形會影響復(fù)合材料零件的固化變形。為了控制復(fù)合材料零件的成型質(zhì)量，有必要了解框架模具在熱壓罐固化成型過程中的變形情況。建立了模具變形的數(shù)值模擬和預(yù)測方法，并將計(jì)算結(jié)果與實(shí)際模具測量結(jié)果進(jìn)行了比較。本文提供的有限元分析計(jì)算模型能夠準(zhǔn)確模擬實(shí)際情況。研究了平框模具在整個(gè)固化過程中的變形情況。數(shù)值結(jié)果表明，模具表面變形與模具溫度分布有關(guān)，與模具溫度大小無關(guān)。模具翹曲變形峰值出現(xiàn)在冷卻階段中期，變形可以維持一段時(shí)間；在最大變形時(shí)，與進(jìn)入熱壓罐前相比，整個(gè)模具表面的變形在中心最大，在外圍最小。
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