环氧树脂/碳纤维复合材料模压制品力学性能影响因素分析

通过正交实验研究模压工艺参数对环氧树脂/碳纤维(EP/CF)片状模塑料SMC模压成型制品力学性能的影响,分析了各工艺参数对制品拉伸强度和弯曲强度的影响趋势。通过方差分析,得到工艺参数对于拉伸强度的影响大小为合模速度>模压温度>模压压力>保压时间,工艺参数对于弯曲强度的影响大小为合模速度>模压压力>模压温度>保压时间,同时得到了对拉伸强度和弯曲强度的显著性因素;研究了拉伸破坏模式及失效机理,采用K-均值方法并选取典型试样观察,发现环氧树脂与基体的结合程度是影响拉伸强度的原因。

环氧树脂/碳纤维复合材料模压制品冲击强度影响因素分析

通过正交试验研究了模压温度、模压压力、保压时间、合模速度对环氧树脂/碳纤维片状模塑料模压成型制品冲击强度的影响,制品冲击强度表现出显著的各向异性。使用极差法证明各因素对冲击强度的影响大小为:保压时间t>合模速度v>模压温度T>模压压力P;得到最佳工艺参数组合为:模压温度T为130℃、模压压力P为500 kN、保压时间t为540 s、合模速度v为1 mm/s,使用该参数组进行验证实验,新制品冲击强度相较于正交试验中的最大值提高了9.75%。结合典型冲击断裂试样的微观形貌解释了影响因素作用于制品冲击强度的微观机制。

SMC与PCM组合模压件的力学性能

通过采用正交编织的连续玻璃纤维增强环氧树脂基预压料(PCM)与短切玻纤增强的片状模塑料(SMC)组合使用,制备了盒子制件,进行了力学性能测试并分析了原因。结果表明,PCM料与SMC料组合模压制品拉伸强度为各向异性,弯曲强度较均匀;与只用PCM料和SMC料制件相比,拉伸强度平均值约为单用SMC料的1.5倍、单用PCM料的1/3;弯曲强度平均值约为单用SMC料的2倍、单用PCM料的1/3。玻璃纤维分布取向和聚集程度是导致不同位置试样力学性能差异的主要原因。相比单用PCM料,SMC料与PCM料组合使用具有成本低、综合力学性能各方向差异性小的优势,为实际生产制品时组合用料提供了依据。

基于极差分析的SMC复合材料模压工艺参数优化

为了探讨模压成型参数对于片状模塑料(SMC)材料模压制品综合力学性能的影响,将模压成型过程分为3个阶段,以3个阶段的压力与时间共6个参数作为影响因子,对制品的拉伸强度、弯曲强度与冲击强度进行测试,设计了正交试验,以制品的力学性能作为评价指标,采用极差分析法,分析讨论了各阶段工艺参数对SMC复合材料制品力学性能的影响,并结合成型过程中材料状态变化分析造成实验结果的原因,最终得到优化后的工艺参数。

SMC与PCM复合材料模压件力学性能

通过模压成型工艺制备了玻璃纤维增强的环氧树脂基片状模塑料(SMC)和预压料模压法(PCM)盒子状制品,研究了两种复合材料模压成型制品不同部位试样的力学性能并分析了微观断面形貌。PCM制品试样的拉伸和弯曲力学性能均优于SMC,不同部位的试样的力学性能有差异,两种制件所表现出的力学性能各向异性与两种材料的微观断面形貌表征相符合。

环氧树脂/碳纤维复合材料模压制品表面质量影响因素分析

通过正交试验研究了模压温度、模压压力、保压时间、合模速度对环氧树脂/碳纤维片状模塑料模压成型制品表面质量的影响,通过方差分析,表明各因素对表面粗糙度影响程度的主次顺序为:模压温度T>保压时间t>模压压力P>合模速度v。通过邓肯法多重比较进一步探讨了各影响因素中不同水平之间平均值的差异性,并绘制了各因素所对应的表面粗糙度实测平均值关系图。发现随着模压温度的增加,制品表面粗糙度先缓慢后急剧增大;保压时间与模压压力对表面粗糙度的影响作用相反;随着合模速度的增大,表面粗糙度不会发生明显的变化。获得最佳工艺参数为:模压温度T=130℃、模压压力P=600 kN、保压时间t=720 s、合模速度v=15 mm/s。通过模压成型实验验证:在最佳工艺参数下,表面粗糙度相对于正交实验结果中的最小值减小了19.3%,有效提高了模压成型制品表面质量。

SMC模压模具抽真空结构设计

根据模压成型工艺的特点,给出了一种模压模具合模过程中抽真空结构,该结构可以快速排出模腔内的空气和SMC模塑料中裹入的气体,减少制品表面气泡缺陷,提高模压件的强度,提高制品质量、缩短成型周期。

汽车尾门模压模具设计

分析了模压成型工艺及其模具结构特点,针对玻璃纤维增强的SMC汽车尾门结构特点,通过合理设计温度控制系统、排气系统、斜推组件结构及推出系统等,完成了模压模具结构的设计。实际应用表明,模具提高了模压生产效率和成型制品的质量,降低了制品的生产成本。

SMC制品模压模具局部后打孔结构设计

基于纤维增强的树脂基复合材料模压成型工艺的特点,针对模压制品上安装孔要求强度高、飞边小、内壁光滑的特点,设计了一种模压模具合模后局部挤压成型孔的结构,不仅增强了孔周围的强度,而且减少制品孔周围的飞边,可避免后续制品孔位在成型后进行修边导致孔的位置精度下降的问题,提高了制品质量。

壳体SMC模压模具螺纹嵌件保护结构设计

根据模压成型工艺及带嵌件制品结构特点,设计了预埋螺纹嵌件保护结构,在合模过程中对螺纹嵌件的螺牙进行保护,确保了模压制品金属螺纹部分的清洁,省去了后续嵌件螺牙清理的工序,提高了模压件质量。

带有金属螺纹嵌件的壳盖SMC模压模具设计

根据模压成型工艺及带嵌件的壳盖制品结构特点,在合模过程中对嵌件的螺纹部分进行保护,确保模压成型过程中熔融原料不能进入金属螺纹内,避免了后续嵌件螺纹清理的工序,提高了模压生产效率和模压件质量。