树脂基玻璃纤维复合材料注塑成型工艺研究树脂基玻璃纤维复合材料一种性能优异的轻量化材料,其材料的收缩率小,产品的比强度高,精度好,能很好的满足汽车轻量化需求。

树脂基短切玻璃纤维复合材料很大程度上可以满足我们轻量化及性能要求,但是如何有效的控制纤维取向,为优化产品中的纤维分布,得到性能更好的产品,成为了新的挑战,本文在传统注塑成型工艺的基础上,提出了动态注塑成型方案,来优化成型过程中的纤维取向,从而获得更优性能的产品。

本文提出了新的生产工艺,在工艺设计、模具设计、工艺优化及实验验证方面做出了大量研究,本论文所做的具体研究如下:(1)根据树脂基短切玻璃纤维复合材料的特性,为优化玻璃纤维在产品中取向和分布,本文提出了动态注塑成型工艺,并阐述了动态注塑成型工艺的基本原理及过程,根据动态注塑成型的原理,动态注塑模具需要在合模状态下,使模腔空间根据需要变化,根据这一需求,本文引入活动型芯机构来进行模腔拓展,分析了动态注塑模具的工作过程,并根据模具的设计要点对动态注塑模具的整体结构设计。

(2)利用Moldflow软件对16组不同工艺参数组合的成型过程分别进行了模拟,得到了纤维取向张量和翘曲量两个质量指标结果,并采用正交试验方法,对模拟结果进行了统计分析,结果显示初始型腔厚度对纤维分布有着显著影响,注射时间对产品的翘曲有着显著影响,得出了最佳的工艺参数设置,验证了动态注射成型工艺及模具的正确性。

(3)进行了生产实验,并生产过程中需注意的问题进行介绍和分析。

试件注塑完成后,对试件进行了拉伸测试,弯曲测试以及断面组织观测,总结了在动态注塑成型工艺下各参数对塑件机械性能的影响,发现经动态注塑成型工艺优化后,产品的内部组织更加均匀,试件的拉伸强度得以提升,但弯曲强度略有提升。