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基于CFRTP的半球狀杯形零件沖壓成形

為縮短碳纖維零件生產(chǎn)周期，研究使用浸漬熱塑性樹脂的碳纖維增強(qiáng)熱塑性復(fù)合材料（CFRTP）進(jìn)行沖壓成形。

對(duì)具有球面和圓錐面的杯形成形件的沖壓成形進(jìn)行了研究。探討了適于CFRTP成形的模具設(shè)計(jì)方法。對(duì)沖壓成形時(shí)的纖維變形、沖壓負(fù)荷、形狀精度、內(nèi)部組織等的基本特性進(jìn)行分析研究。

沖壓成形工藝：①CFRTP加熱到熱塑性樹脂容易變形的溫度；②把上述加熱的材料放在沖壓模具上；③沖壓成形；④冷卻；⑤從壓床上取出成形件。

介紹了沖壓模具結(jié)構(gòu)和模具設(shè)計(jì)方法；沖壓成形試驗(yàn)的材料、模具溫度條件、沖壓成形件。沖壓成形試驗(yàn)結(jié)果顯示出沖壓負(fù)荷、沖壓成形件表面的碳纖維變形狀態(tài)、成形件形狀精度、成形后剖面組織等。

研究表明，利用沖壓方法，可對(duì)CFRTP進(jìn)行杯形零件成形。在研究碳纖維變形和纖維積聚基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)了模具間隙。為防止成形時(shí)CFRTP溫度降低，使用加熱器進(jìn)行成形，可得到良好的形狀精度和內(nèi)部無空隙成形件。試驗(yàn)表明，在CFRTP成形時(shí)，應(yīng)考慮成形時(shí)的纖維變形和積聚形態(tài)后再進(jìn)行模具設(shè)計(jì)。

刊名：塑性と加工（日）

刊期：2014年第1期

作者：米山猛等

編譯：郝長(zhǎng)文