碳纖維自行車整體車架成型工藝分析

快樂(lè)仙子

碳纖維自行車整體車架成型工藝分析 （轉(zhuǎn)帖）成型 ,是指將碳纖維按不同方向、不同層數(shù)鋪設(shè)出制品形狀 ,在一定壓力和溫度下固化成型 .而
復(fù)合材料成型工藝 ,較常見(jiàn)的有以下 5種 .
1.1　裱糊成型工藝
它是用手工將預(yù)浸料裱糊在模具上 ,然后固化成型 .此法最大的優(yōu)點(diǎn)是工藝裝備簡(jiǎn)單 ,*
手工完成比較復(fù)雜的操作 ,能加工出形狀復(fù)雜的零件 ,適用于小批量生產(chǎn) ;缺點(diǎn)是生產(chǎn)效率低 ,
勞動(dòng)條件差 ,勞動(dòng)強(qiáng)度大 .筆者采用該工藝試制出的碳纖維整體車架樣件 ,表觀質(zhì)量尚可 ,但尺
寸精度較差 ,工藝穩(wěn)定性差 .
1.2　纖維纏繞成型工藝
它是開發(fā)最早的連續(xù)成型工藝 ,即纖維通過(guò)樹脂膠槽浸上樹脂后按照一定的規(guī)律纏繞在
轉(zhuǎn)動(dòng)的芯模上 ,然后經(jīng)加熱使膠液固化成型 .它的一個(gè)突出特點(diǎn)是能夠按照制品的受力情況 ,
將纖維按一定規(guī)律排布 ,從而充分發(fā)揮纖維的強(qiáng)度 ,獲得輕質(zhì)高強(qiáng)的制品 ;在工藝上能實(shí)現(xiàn)連
續(xù)化、機(jī)械化生產(chǎn) ,并且生產(chǎn)周期短 ,生產(chǎn)效率高 ,勞動(dòng)強(qiáng)度小 ,適用于制造圓柱體、球體及某些
正曲率回轉(zhuǎn)體或筒形制品 .
1.3　拉擠工藝
它是發(fā)展速度較快的一種成型工藝 ,即纖維通過(guò)樹脂槽浸漬樹脂后進(jìn)入加熱模具固化 ,制
成各種各樣不同形狀的型材 .其優(yōu)點(diǎn)是能一次壓制出形狀復(fù)雜、尺寸準(zhǔn)確的零件 ,生產(chǎn)率高 ,但
工藝裝備復(fù)雜 ,不適于制備批量小、尺寸大的產(chǎn)品 .
1.4　樹脂傳遞模壓工藝 ( RTM)
RTM( resin transfer moulding)工藝是 9 0年代最熱門的一種成型工藝 ,即先將增強(qiáng)材料
做成預(yù)成型件放入封閉模具中 ,在真空和壓力的條件下 ,樹脂被注入模具而固化成型 .其特點(diǎn)
是 :1)工藝過(guò)程簡(jiǎn)單 ,避免了預(yù)浸料這一中間環(huán)節(jié) ;2)低壓注膠 ,節(jié)約了附加設(shè)備的費(fèi)用 ;3)封
閉式模具操作 ,作業(yè)環(huán)境清潔 ;4)易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化和計(jì)算機(jī)控制 ;5)制件表面質(zhì)量好 .因此 ,
RTM技術(shù)有很好的發(fā)展前景 .
1.5　編織成型工藝
三維編織的過(guò)程是參加編織的所有纖維都沿同一方向排列 ,然后每根纖維束都沿自己的
方向偏移一個(gè)角度互相交織形成織物的過(guò)程 .采用三維編織的復(fù)合材料具有整體性和力學(xué)的
合理性兩大特點(diǎn) ,其在剪切強(qiáng)度、抗沖擊損傷特性等性能方面均優(yōu)于傳統(tǒng)的層合復(fù)合材料 ,因
此采用編織結(jié)構(gòu)的復(fù)合材料發(fā)展迅速 .
三維編織分圓機(jī)和方機(jī)兩種 ,用這兩種機(jī)器可以編織出許多復(fù)雜的編織物 .但這些復(fù)雜形
狀大多來(lái)源于兩種基本形狀——長(zhǎng)方體和厚壁的圓管 .
2　碳纖維自行車整體車架成型工藝
成型工藝是碳纖維車架制品的關(guān)鍵環(huán)節(jié) ,成型工藝的選擇取決于制品的形狀、物理性能要
求和用途 .筆者設(shè)計(jì)的有機(jī)形態(tài)自行車車架的結(jié)構(gòu)具有自由形態(tài)的三維曲面、非等徑結(jié)構(gòu)、截
面變化比較大等特點(diǎn) ,因而無(wú)法采用纏繞法和拉擠法 ;而編織成型工藝 ,在編織之前 ,必須使用
計(jì)算機(jī)對(duì)制作零件的編織物進(jìn)行設(shè)計(jì)和計(jì)算 ,由于車架是三維自由曲面 ,難于構(gòu)造出數(shù)學(xué)模
型 ,無(wú)法進(jìn)行編程計(jì)算 ,因此難以采用編織法 .基于以上原因 ,在多方調(diào)研和分析比較的基礎(chǔ)
上 ,決定采用 RTM的改進(jìn)工藝——真空輔助 RTM成型工藝 .
2.1　工藝裝置
真空輔助 RTM工藝裝置 (如圖 2)主要由樹脂注射機(jī)、成型模具、抽真空設(shè)備三部分組成

junnuo68

學(xué)習(xí)了

月纖蕈

好帖！頂一下！

快樂(lè)仙子

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恭喜，新年好運(yùn)！

快樂(lè)仙子

謝謝!

xiaoqingren

恭喜了

canday2008

恭喜

jellytao

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canday2008

頂一下?。?！