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模具对热固性树脂基复合材料固化变形的影响

放大字体  缩小字体 发布日期:2016-03-16  来源:复材应用技术网  浏览次数:79
       热固性树脂复合材料结构在热压罐成型过程中,由于模具的约束作用,导致构件内部产生残余应力,进而引起工件回弹变形和翘曲变形。综述和分析了影响残余应力和变形产生的各种模具因素,包括模具热传导性能、模具线膨胀系数、模具表面处理、模具角半径和模具的结构形式。

       复合材料的构件用专门设计制造的模具来使材料的复合过程和构件的成型过程同时完成。特别是热压罐成型工艺过程中模具是在较高温度和较高压力下与复合材料构件一起放在真空热压罐中固化成型的。金属模具的线膨胀系数大于复合材料构件,并且,在树脂基体固化之前的工艺过程中,由于受热压罐内压力作用构件紧贴模具,离模具最近的纤维承受拉应力,然而由于复合材料构件此时的剪切模量很低,在厚度方向构件的应力传递能力很差,因此在厚度方向会产生应力梯度,如图l所示。随着固化工艺进程的推进,树脂完全固化,沿厚度方向分布不均匀的应力残留在构件内,而固化结束后残余应力得到释放导致构件产生变形。同时模具的导热性能及其结构形式会影响与其直接接触的复合材料构件固化温度场的分布,而固化温度场的分布情况又会影响最终构件内残余应力的大小及分布。因此,模具因素是产生复合材料固化残余应力和变形的主要外部影响因素之一。
 
      根据模具影响固化变形的两方面原因:模具与复合材料构件之间的相互作用和模具影响构件固化温度场的分布,影响构件固化变形的模具因素可概括为模具材料、模具表面情况及模具的结构形式。本文就这三方面模具因素分别加以详细讨论及分析。

资料下载:   模具对热固性树脂基复合材料固化变形的影响.pdf

 
 
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