GFRTP板材制备及其成型性能研究

摘要

随着汽车保有量的不断增加而引发的环境和能源问题日益突出，汽车的轻量化成为实现汽车节能和减排的一个主要发展方向。玻璃纤维增强热塑性复合材料GFRTP（Glass Fiber Reinforced Thermoplastic Composite）由于具有着轻质、高强、可循环利用等优点，在汽车轻量化材料的使用中有着巨大的潜力。与此同时，由于轻量化汽车零部件的一个很重要的特点是需要满足大规模的生产，所以研究GFRTP复合材料的板材制备和利用板材进行快速成型性的研究是十分必要的。
　　本文进行GFRTP板材制备和利用板材进行快速成型性的研究主要包括以下几部分研究内容：
　　通过分析热压温度、保温时间、成型压力、保压时间、冷却方式等工艺因素对GFRTP板材制备的影响机理，确定出了工艺参数，利用热压法制备获得了GFRTP板材。
　　通过对同类型研究所使用温热冲压拉深设备进行对比分析以及对现有设备的简单实验，确定了一套实验所用的温拉深成型设备系统。并结合设备和板材的特点设计、加工出一套合适的拉深模具。
　　利用模具进行了GFRTP板材外表面纤维方向和模具长轴方向为0°和90°的试件的不同温度和不同拉深深度的深拉深成型实验，并对试件的成型情况通过宏观观察的方式进行了分析，也对实验所获得的不同拉深力-行程曲线进行了对比分析。
　　利用模具进行了GFRTP板材外表面纤维方向和模具长轴方向为0°、45°和90°的试件的不同温度时拉深深度为3mm的浅拉深成型实验，并利用成型件进行了拉伸实验，并对拉伸后试件的破坏情况及拉伸力学性能进行了对比分析。
　　本文利用实验研究的方法，对GFRTP板材的制备工艺、拉深成型性以及成型规律等方面进行了研究和分析，可以为复合材料零部件快速成型性的实际生产和研究提供一定的借鉴。

目录

声明

第1章 绪 论

1.1 引言

1.2 轻量化复合材料概述

1.3 国内外相关技术研究现状

1.4 课题研究目的和意义

1.5 课题研究内容和思路

第2章 GFRTP复合材料板材制备

2.1 引言

2.2 热压成型工艺的影响因素

2.3 GFRTP板材制备及其性能参数

2.4 本章小结

第3章 GFRTP板材成型设备的确定和模具设计

3.1 引言

3.2 温拉深成型实验设备的确定

3.3 拉深模具的设计

3.4 本章小结

第4章 GFRTP板材深拉深成型研究

4.1 引言

4.2 深拉深成型工艺参数设计

4.3 不同成型条件下的成型性分析

4.4 拉深成型过程中拉深力变化规律

4.5 本章小结

第5章 GFRTP板材浅拉深成型及其成型性能研究

5.1 引言

5.2 浅拉深成型工艺参数设计

5.3 成型件拉伸性能分析

5.4 本章小结

结论

参考文献

攻读硕士学位期间承担的科研任务与主要成果

致谢