碳纤维复合材料深腔壳体成型模设计.pdf

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1、第29卷第1期电子机械工程Vol．29．No．12013年2月Electro－MechanicalEngineeringFeb．2013*碳纤维复合材料深腔壳体成型模设计王士鹏(南京电子技术研究所，江苏南京210039)摘要:碳纤维复合材料深腔壳体零件成型后，由于冷却收缩，零件会紧紧包住成型模块，造成难脱模、易变形等问题。文中结合碳纤维复合材料的性能特点，针对这些问题进行了具体的工艺成型技术分析，设计了一种镶拼式锥面结构成型模块，利用开模工具分解模块。该脱模方式操作简单可靠。模具材料选用加工性好、尺寸稳定性高、膨胀系数与碳纤维复

2、合材料最为接近的QT-500。制造出的零件表面平滑，尺寸稳定，精度高。该模具的设计较好地解决了深腔壳体类零件脱模难的问题，同时也为同类零件的生产制造提供了一种比较新颖的成型设计方法。关键词:碳纤维复合材料;深腔;锥面;成型模中图分类号:TB476文献标识码:A文章编号:1008－5300(2013)01－0043－03DesignoftheFormingMouldforDeep-cavityCarbon-fiberReinforcedCompositeShellPartWANGShi-peng(NanjingResearchIn

3、stituteofElectronicsTechnology，Nanjing210039，China)Abstract:Afterthedeep-cavityshellpartsmadebycarbon-fiberreinforcedcompositematerialisformed，thepartswillwraptheformingmouldtightforcoolingshrinkage．Thentheproblemsofdifficultreleasingandeasydistortioncomeintobeing．Ac

4、cordingtothefeatureofcarbon-fiberreinforcedcompositematerial，akindofformingmouldwithsectionalconestructureshasbeendesigned，whichhassolvedtheproblemmentionedabove．Themouldisreleasedsimplyandreliablybydisassemblingthemoduleswithmouldreleasingtools．QT-500，whichhasthefea

5、tureofgoodmachiningandstabledimension，isusedtomakethemould．QT-500alsohastheapproximatecoefficientofexpansionwiththecarbon-fiberreinforcedcompos-itematerial．Theformedpartswithhighprecisionhavesmoothsurfacesandstabledimensions．Themouldsolvesthedifficultproblemofmouldre

6、leasingfordeep-cavityshellpartsandalsoprovidesanewdesignmethodformanufacturingthepartsofthesamekind．Keywords:carbon-fiberreinforcedcompositematerial;deep-cavity;sectionalcone;formingmould性材料，只有与基体材料牢固结合在一起时，才能充分引言［1］发挥其优异的力学性能，更好地承载负荷。因此，碳纤维作为一种高性能纤维，不但有高比强度、高碳纤维主要还是

7、在复合材料中作为增强材料使用。可比模量、耐高温、耐辐射、耐疲劳、抗蠕变、抗化学腐蚀、以根据不同的使用目的，选用各种基体材料(如树脂、导电、传热和热膨胀系数小等一系列优异性能，而且还碳、金属及各种无机陶瓷等)和复合方式来达到设计［1］［2］具有纤维的柔曲性和可编织性。它既可以作为结要求的复合效果。构材料承载负荷，又可以作为功能材料发挥作用，因碳纤维增强树脂基复合材料是目前使用得最多、此，近几年碳纤维及其复合材料的发展十分迅速。最广泛也是最先进的复合材料之一。它以质量轻、强碳纤维虽可单独使用发挥某些功能，但它属于脆度高、耐高温、抗腐

8、蚀、热力学性能优良等特点。广泛*收稿日期:2012－10－18·43··工艺技术·电子机械工程2013年2月用作结构材料及耐高温抗烧蚀材料，这是其他纤维增高速钢的硬度，机械加工时，刀具磨损比较厉害，且切［1］强复合材料所无法比拟的。在碳纤维增强树脂基屑多为粉尘，