CFRP薄板的冷、溫V彎曲成形
刊名:塑性と加工(日)
刊期:2013年第11期
作者:池內健義等
編譯:郝長文
纖維強化塑料(FRP)可以得到比高強度鋼板更高的強度,能制造2GPa以上的超高強度零件。其使用的碳素纖維(CF)強化材料比率約為鋼的20%,抗拉強度約為鋼的10倍。碳纖維增強復合材料(CFRP)適用于飛機和高級乘用車等上的高強度、輕質零部件。由于CFRP具有減排、提高能耗效率的優(yōu)點,近年來受到特別關注,并正在研究其機械性能和加工方法。
但是,作為基材的塑料容易發(fā)生裂紋,在彎曲時發(fā)生時效變化,常溫成形非常困難。碳纖維材料制造成本高。
為解決CFRP薄板成形中存在的諸多問題,研究出仍舊使用原來的板成形設備,在短時間內廉價加工CFRP的方法。可以進行硬化的熱固性CFRP板材彎曲和拉深成形。
使用dummy薄板進行成形和間接加熱組合。對V彎曲試驗溫度(約200℃)時的CFRP薄板彎曲成形特性及材料特性進行分析。試驗表明,在常溫下彎曲出現(xiàn)裂紋的CFRP薄板,使用dummy薄板能夠成形;在高溫下采用同樣的成形方法,回彈量可降低到彎曲角比10%以下,可以進行形狀精度高的成形;回彈量的降低傾向因試片內的纖維取向而異。分析彎曲成形后試片內部的纖維配量及界面狀態(tài),取得了CFRP薄板彎曲成形特性的基礎數(shù)據(jù)。