复合材料热压罐成型模具结构参数对温度场的影响

固化过程中热压罐内温度场分布的均匀性对于复合材料的结构性能、强度等方面具有重要影响。本文以目前航天制造业中广泛使用的用于制作复杂大型结构件的框架式模具作为研究对象,在COMSOL中建立了热压罐框架式模具在固化过程中的非定常三维温度场,研究了模具的不同筋板厚度和通风孔尺寸的情况以及型面下方半圆形散热孔存在与否的情况对模具型面温度场均匀性的影响。对比支撑筋板厚度分别为10,8,6和4 mm模具的温度标准差曲线发现:减小支撑筋板厚度可增加型面温度场均匀性,但模具整体稳定性随着筋板厚度变薄而迅速降低,更易发生受压失稳现象;对比纵向通风孔尺寸为130 mm×220 mm、150 mm×220 mm、170 mm×220 mm和190 mm×220 mm模具的温度标准差曲线发现:适当加宽筋板通风孔尺寸可提高型面温度场的均匀性,但宽度170 mm与190 mm的曲线基本重合,影响已不明显;同样型面下方散热孔的存在可以提高型面温度场的均匀性。

基于热压罐成型工艺的碳纤维发动机罩制造技术

为了试制合格的碳纤维发动机罩产品,解决制造过程中的技术问题,采用计算机辅助工程(CAE)分析方法对产品进行结构优化与仿真分析,确定制造技术方案,优化产品铺层技术数据、热压罐成型技术参数及模具工装开发方法,获取碳纤维复合材料产品的开发技术规范及工艺试制经验。碳纤维复合材料产品的开发及工艺制造过程复杂,技术规范与试制经验对产品质量有较大影响。

橡胶辅助增压在非热压罐成型工艺中的应用研究

目的针对蒙皮带筋典型构件,在容易产生孔隙的加强筋底部放入橡胶增压,以优化应力场、减小孔隙缺陷。方法针对CFRP固化成型制度,进行红/蓝2种橡胶模量、热膨胀系数测试及双马树脂流变测试。基于材料测试数据及预浸料固化特征建立了固化前中后3类数值仿真模型,以对比不同橡胶在不同固化时期的增压效果。结果在固化前期,红、蓝橡胶均有增压作用,可使加强筋底部应力提高约5倍;在固化中期,红橡胶有显著增压作用,可使加强筋底部应力提高约9倍并改善应力梯度;在固化后期,橡胶难以发挥增压作用。结论红橡胶可显著发挥增压作用,有效解决加强筋固化成型前中期底部应力不足的问题;在CFRP固化前期,热膨胀系数是影响热应力的主要因素,在固化后期,模量为主要因素。通过对比多组仿真数据,明确了最优增压材料及最主要的材料属性,为解决OOA成型局部压力不足的问题提供了指导方向。

热压罐固化成型可调式模具型面的温均性及热变形

针对现有碳纤维复合材料固化成型过程中模具因温均性差,热应力过大导致制件成型精度差的问题,设计了一种多点可调式模具,应用ANSYS有限元软件对多点可调模具的温度场进行了数值模拟,分析在热压罐固化成型工艺下不同时刻模具型面的温度场、热变形和热应力,探究模具型面各节点温度变化,以及不同模具型面厚度对模具变形的影响规律。结果表明,模具迎风端升温速率比背风端快,模具型面接触点处升温速率相比于周边位置慢。模具型面厚度为5 mm时型面的形变量最小。

复合材料热压罐成型工装热分布影响因素研究

复合材料成型过程中,热压罐内的温度场、工装热分布等都会影响零件的温度均匀性,进而影响零件的成型质量。对一种盆型结构复合材料成型工装的热分布进行了研究,分析了工装结构、热压罐与升、降温速率对工装热分布的影响,试验结果表明,工装结构是影响热分布的关键因素,热压罐尺寸及工装在热压罐中的位置对热分布有明显影响,降低升、降温速率有利于工装热分布均匀。

国内外复合材料工艺设备发展述评之八——热压罐成型

本文分析了热压罐成型工艺所用设备的发展历程,指出其优缺点,并对今后发展提出建议。

热压罐校准方法的研究

热压罐是复合材料生产的重要设备,属高温高压设备,广泛应用于航空、航天、机械、热处理、军工等行业。本文针对热压罐的特性,介绍了一种有效的涉及温度、压力、真空泄露率多参数的校准方法,并对使用过程中的一些关键参数进行分析,从技术指标要求、标准器的选择、及校准方法的确定进行探讨,从而确定一条准确可靠的溯源链条。

常压罐氮封负压原因分析及应对措施

本研究聚焦于化工生产中常压罐的氮气封存过程,尤其是负压现象的挑战。常压罐是储存液体和气体物料的核心设施,其稳定运行对生产流程至关重要。我们深入剖析了负压产生的根源,发现氮气注入速度过快或注入量过大,以及物料气体交换速率与氮气充入速率的不匹配是主要原因。为应对这些问题,我们提出了优化策略,包括调整氮气充装速率和根据物料特性精确控制氮气注入过程。这些策略旨在减少氮气使用,同时保持常压罐在适宜压力下稳定运行,对提升氮封效率和保障常压罐安全具有显著的实践指导意义。

无人机电机外壳的热压罐成型工艺研究

碳纤维复合材料应用于无人机电机外壳零件中,不仅能充分发挥复合材料强度和阻尼方面的优势,而且能减少无人机的能源消耗。分析了多旋翼无人机电机外壳的结构特点,采用碳纤维环氧树脂预浸布为原材料,通过设计合理的铺层方案,在中空钢制模具内腔结构中手工铺贴预浸布整体成型,采用真空封装,热压罐设备加热加压完成无人机电机外壳零件的成型过程。无人机电机外壳零件在成型中的热压温度为120±5℃,成型所需的压力为0.4 MPa,脱模后经检验和局部修补,最终制品外观无裂痕符合要求,厚度尺寸公差在要求范围内。

复合材料热压罐成型模具变形补偿方法研究

针对复合材料构件在热压罐工艺成型后产生型面偏差较大的问题,结合复合材料构件成型模具设计特点和热应力分析理论,使用有限元分析方法分析在复合材料构件成型过程中模具型面的变形情况,根据获取的变形情况与复合材料构件设计型面进行比较获得模具变形补偿量,通过多次迭代最终获取满足复合材料构件型面公差要求的模具补偿量。最后通过具体的实例分析验证了方法的可行性。研究表明:本文所获取的复合材料构件成型模具变形补偿方法可以用于指导模具设计,避免通过多次试制来修配模具,可节省大量试验件制造成本。

虚拟仿真技术优化碳纤维/PMR型聚酰亚胺复合材料热压罐成型工艺

采用传统热压罐工艺制备碳纤维/PMR型聚酰亚胺复合材料时会出现高的热惯性、热场复杂不均匀、树脂固化度难确定等问题,严重影响产品质量和性能。本文提出了一种虚拟仿真优化传统热压罐工艺的交互式方案,设计集可获取真实工艺参数的传感器、实时数值模拟热压罐和网络数据库于一体的虚拟仿真系统优化热压罐工艺,获得节省工艺时间和降低损耗的高质量碳纤维/聚酰亚胺复合材料。

复合材料热压罐固化参数在线检测技术研究

热压罐成型工艺是航空航天领域用复合材料构件的重要制备方法之一,热压罐固化参数符合性的判定是复合材料制件非常重要的检验项目。为快速准确地判定热压罐固化参数的符合性,该文提出一种复合材料热压罐固化参数在线检测方法,通过设计热压罐固化过程结构化的关键工艺参数,建立热压罐固化参数的检测模型,利用读取数据采集模块对固化过程参数数据进行采集并运行检测模型,实现热压罐固化参数的在线检测。

基于WinCC的热压罐软件开发技术研究与应用

基于WinCC工控软件开发热压罐上位操作系统,结合无纸记录仪的使用实现生产数据的无纸化及信息化,保证记录系统长期稳定可靠。针对热压罐设备生产数据量大、工艺图表难检验判别问题,开发一套上位分析判别系统,联机多台热压罐设备,实现生产数据的智能精准判别。

热压罐工艺环境对于先进复合材料框架式成型模具温度场的影响

热压罐固化工艺过程中的模具温度分布对于先进复合材料成形质量影响很大。本文在之前相关文献研究的基础上,对模具温度场分布的工艺环境因素作了进一步的研究。结果表明,工艺环境因素中,风速、升降温速率对于模具型面温差影响显著,而模具在罐内的摆放位置则对模具型面温度场温差影响很小。

飞机复合材料制件热压罐成型温度场均匀性优化方法

针对热固性复合材料制件热压罐成型过程中,工装结构优化和降低升温速率等温度场均匀性优化方法的不足,提出了在"温度低谷"区域添加加热器来提高温度场均匀性的方法。通过温度场模拟确定加热器的个数、安放位置,并求解各个加热器的功率密度,实现对"温度低谷"区域的热量补偿,提高温度场的均匀性。通过实例分析,将热量补偿前的温度场和补偿后的进行对比,最大温差从20℃降低到6.5℃,温度场均匀性有了很大的改善。

热压罐成型复合材料固化变形机理及控制研究

复合材料零件固化变形是多种因素综合作用的结果,如何优化结构及制造工艺以降低固化变形是许多科研工作者长期研究的课题。根据过程诱导应力和变形产生机理可将影响固化变形的因素分为热应力、固化收缩应力、温度梯度与树脂固化度、压力分布和树脂流动、模具与零件的相互作用等。分别介绍了这几种因素导致固化变形的机理,同时阐述了目前固化变形控制的研究进展。

热压罐成型加筋板L形筋条纤维密实影响因素研究

采用胶接共固化整体成型工艺制备了L形筋条,研究了模具配合、填充料、曲率半径、吸胶工艺等因素对L形筋条纤维密实和制造缺陷的影响规律,分析了缺陷形成机制。结果表明:厚度不均、架桥、富脂是L形筋条中存在的主要缺陷;采用软模辅助成型和加入适量填充料可改善筋条拐角区的压力分布,增大曲率半径和采用预吸胶工艺可降低拐角效应,从而可有效提高筋条纤维密实程度。

非热压罐成型低孔隙率复合材料技术研究进展

介绍了非热压罐成型(OOA)低孔隙率复合材料技术的研究进展,详细阐述了OOA预浸料、OOA树脂再到OOA预浸料增强材料等对复合材料孔隙的影响,分析了OOA预浸料固化过程中影响孔隙的典型物理现象,以及各种制造工艺条件和参数等对孔隙率的影响,并提出了控制OOA复合材料孔隙率的方法和建议。

热压罐工艺成型先进复合材料构件的温度场研究综述

在分析热压罐工艺传热路径和传热方式的基础上,从热压罐温度场、框架式模具温度场和构件温度场三个层次讨论了国内外热压罐工艺温度场的研究情况,指出框架式模具温度场、壁板级构件温度场和盒段级构件温度场将是以后研究的重点。

穴位中药离子导入负压罐治疗颞颌关节紊乱综合征

离子导入负压罐是一种自制负压下离子导入装置 ,将自备川乌、草乌乙醇浸液导入下关穴和颊车穴 ,用于治疗颞颌关节紊乱综合征。经对 6 2例患者临床疗效观察 ,总有效率 98%。本疗法集腧穴刺激、药罐疗法、离子导入和直流电疗法于一体 ,丰富了针灸治疗的手段。