碳纤维自行车整体车架成型工艺分析

碳纤维自行车整体车架成型 工艺 钢结构制作工艺流程车尿素生产工艺流程自动玻璃钢生产工艺2工艺纪律检查制度q345焊接工艺规程 分析 定性数据统计分析pdf销售业绩分析模板建筑结构震害分析销售进度分析表京东商城竞争战略分析 ? ,) , 第, 第,卷 期 郑 州 轻 工 业 学 院 学 报 ,, ( ( , ,,, ,, , ,年 , ,, 月 , , ,, ,, , , , , ，, ，, ,, ，, , , , , , ,, , , , , , , , ,,, ,， , , , , , , ( ,, , , ,, 碳纤维自行车整体车架成型工艺分析’ 陶 浩“ 段红杰 ,杨向 东 郑州轻,业学院机械,程系 郑州 ,,, ) ( ,,, 针对 自由形态 自 摘 要 在分析 了常用复合材料成型工艺基础上， 确定 行车车架结构特点， 了 , , , , ,, ,， ) ,,, , , 并对工艺装置、 , ,( , ,,, , ,, ,怯 改进成型工艺， 工艺流程进行 材料、 , , 了研究( , 法可实现复杂形状的车架一次整体性成型 ， 所制碳纤维 自由形态 自行 层 力学性能良好( 车架的纤维浸润性好， 问结合力高， 中 酚 董 砸 , , 嗽 ‘ 牛 , 引言 自 以其造价低廉、 行车作为生活 中常用的代步工具， 使用方便等特点而深受人 维修简单、 形成了巨大的消费市场、 们的喜爱， 随着现代社会的飞速发展，自行车已由原来单纯的交通和 旅游、 运输工具而演变成为集健身、 这就要求其外观更美， 竞赛等多种功能的运动器械， 重量更 骑乘也更为舒适( 轻， 自 行车档次的高低取决于车体材料的选择和做工， 中、 典型的低、 高档 自行车构架分别 由碳钢、铬钼台金 及铝合金和碳纤维制造(碳纤 维是一种新型的复合材 料， 比强度高、 它有重量轻、 而且具有 比刚度太等优点， 从而使 的效 率( 世界各国都对研得产品的设计结构有更高 可设计性和易成型性， 制新形态、 目前 ， 行 新材料的自 车 物力、 投入 了巨大的人力、 美、 财力( 英等 国家都已开发 整体式碳纤维车架使 自 生产出碳纤维自行车整体车架( 图, 自行车形奄 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 造型更流畅和活泼多变 ， 行车摆脱了传统的菱形模式， 鲜艳别致( 车架装饰更丰富多彩、 本课题 研制开发出造型新颖 的有机形态碳纤维整体车架( 组也由中国轻工总会资助， 如图 , ( 所示) , 常见复合材料成型工艺 复合材料构件的成型完全不同于传统金属零件的翻造(它是材料形成与构件成型同时完 构件性能与翻造工艺紧密相关， 成的， 构件质量在很大程度上依赖于制造技术(碳纤维制品的 ? , 期;,,, , ( ,,) 本文收到 日 ,, 一 —, 中国轻工总套科技攻关项目 轻科 ,,, , ( , 岁， 男，, 讲师 郑 州 轻 工 业 学 院 学 报 成型， 不同层数铺设出制品形状， 是指将碳纤维按不同方 向、 而 在一定压力和温度下固化成型( 较常见的有以下 , 复合材料成型工艺 ， 种( (,, 裱糊成型工艺 然后固化成型( 它是用手工将预浸料裱糊在模具上 ， 靠 此法最大的优点是工艺装备简单， 能加工出形状复杂的零件，手工完成 比较复杂的操作， 缺点是生产效率低， 适用于小批量生产 ; 劳动强度大(劳动条件差， 表观质量 尚可 ， 笔者采用该工艺试制出的碳纤维整体车架样件 ， 但尺 工艺稳定性差(寸精度较差， (,, 纤维缠绕成型工艺 即纤维通过树脂胶槽浸上树脂后按照一定 的规律缠绕在 它是开发最早的连续成型工艺， 然后经加热使胶液 固化成型(转动的芯模上， 它的一个突出特点是能够按照制品的受力情况，将纤维按一定规律排布， 获得轻质高强的制品; 从而充分发挥纤维的强度， 在工艺上能实现连 续化、 并且生产周期短 ， 机械化生产 ， 劳动强度小 ， 生产效率高， 球体及某些 适用于制造圆柱体、正曲率回转体或筒形制品( (,, 拉挤工艺 即纤维通过树脂槽浸 渍树脂后进人加热模具固化， 它是发展速度较快的一种成型工艺， 制 其优点是能一次压制出形状复杂、成各种各样不同形状的型材( 生产率高， 尺寸准确 的零件 ， 但 不适于制备批量小、工艺装备复杂， 尺寸大的产品( ( , ,),, 树脂传递棱压工艺(, , , , , ,, ,, ,工艺是 , 年代最热门的一种成型工艺， ,, , ,, , , ,( , ,, , ,,, ) , 即先将增强材料 做成预成型件放人封闭模具 中， 树脂被注人模具而固化成型( 在真空和压力的条件下， 其特点 ,工艺过程简单 ，是:) ,低压注胶， 避免了预浸料这一中阔环节;) ,封 节约了附加设备的费用 ,) 作业环境清洁;)闭式模具 操作， ,制件表面质量好( ,易于实现 自动化和计算机控制 ;) 因此 ， , , , 技术有很好的发展前景( (,, 编织成型工艺 然后每根纤维束都沿自己的 三维编织的过程是参加编织的所有纤维都沿同一方向排列， 方 向偏移一个角度互相交织形成织物的过程(采用三维编织的复合材料具有整体性和力学的 合理性两大特点 ， 抗冲击损伤特性等性能方面均优于传统的层合复合材 其在剪切强度、 因 此采用编织结构的复合材料发展迅速( 三维编织料 ， 分圆机和方机两种， 但这些复杂形 用这两种机器可以编织出许多复杂的编织物(状大多来源于两种基本形状——长方体和厚壁的圆管( , 碳纤维 自行车整体车架成型工艺 成型工艺 的选择取决于制品的形状、 成型工艺是碳纤维车架制品的关键环节， 物理性能要 笔者设计的有机形态 自行车车架的结构具有 自由 非等径结构、面变化比 因而无法采用缠绕法和形态的三维曲面、求和用途( 截 拉挤法; 较大等特点， 在编织之前， 而编织成型工艺， 必须使用 计算机对制作零件的编织物进行设计和计算， 难于构造 出数学模 由于车架是三维 自由曲面， 无法进行编程计算，型， 基于 以上原因， 因此难以采用编织法 在多方调研和分析比较的基础 决定采用 , , 的改进工艺——真空辅助 , , 成型工艺(上， , , (, , 工艺装置 , 如图 ,主要由树脂注射机、 真空辅助, , 工艺装置( ) 抽真空设备三部分组成( 成型模具、 第,期 碳纤维自 陶 浩等: 行车整体车架成型工艺分析 , , 囤 , , 工艺装置示意图 ,, 注射头组成(,,, 树脂注射机由计量泵、 树脂及 计量泵含有树脂泵、固化剂泵及计量装置(固化剂经计量泵按一定的比例加压输入注射头中，经注射头混合后注入模具(这种 方法 快递客服问题件处理详细方法山木方法pdf计算方法pdf华与华方法下载八字理论方法下载 注射速 度易于控制， 因而可长期存放， 树脂和固化剂只在注射头中混合， 且注射结束后易于清洗( ((,,, 成型模具采用铝合金制造， ,,,,次)表面质量庭好( 铝合金模具使用寿命长( ,, ， 模具 有定位、结构为组合形式， 开启、 锁紧、 注射口位于模具最低点即车架前脸管附近， 密封装置( 排 抽真空设备同排出口出口在树脂较难流到的车架后叉钩处( 在注射机注射树脂的同时 相连接，抽真空( 排除模具及树脂中的气泡和水分， 这样能增加树脂传递压力, 并为树脂在模腔中打开 形成完整的通路，通道 ， 使得制品质量上升( 从而大大提高制品成功率 ， (,, 工艺特点及材料 , , , 工艺的技术关键是树脂系统的选择( 笔者选用了韧性好、 为了提高车架的质量， 同 要将树脂输送至模腔内并迫使树脂迅速浸润纤维， ,碳纤维亲合力强的改性环氧树脂 ,,( 其 (, ? ,,,, , , , 粘度为 ,,, , , (, ,? 为最佳， 加热压注方式为好( , 树脂传递压力是 , ,工艺中应该控制的主要参数，此压力用来克服流入模腔和浸透碳 纤维时所遇到的阻 力(注射压力必须满足注射速度的要求,注射操作一般要求在树脂胶凝的 ,,,, 注射压力为 ,, , ( ,,, , 时间内完成， ,, ( ,,, ,,( 时间短可提高生产效率， 树脂完成传递的时间与系统压力和温度有关， 但如果树脂流量太 胶液就来不及浸透碳纤维(大, 一般要求在传递过程中进入模具的树脂液 面上升速度 因此， , , , , 通过模具上的观 , ,?, , , ,( 排 来监控树脂传递 察 口( 出 口) 过程(( (, , 工艺流程 见图 , , 结论 ( , ,, , , 法可以实现复杂形 从而 状的车架一次整体性成型， 并且减少 了车 简化了车架 结构， 架组成零件和联接零件的数量， 降 因而能有效地减轻车架重量， , 囤 车架成型工艺瀛程圈 郑 州 轻 工 业 学 院 学 报 低工艺消耗和提高车架结构的使用性能( ( , ,,, , 法成型形状复杂的制品比较方便( 纤维很 因为树脂在固化前具有一定的流动性 ， 能依靠模具形成所要求的形状和尺寸(柔软 ， 这对单件和小批量产品尤为方便， 是金属制品工 艺无法相 比的( ( ,,, 真空辅助 , , 工艺制造的碳纤维 层间结合力高， 行车架的纤维浸润性好， 有关的力学性能分析将自由形态 自 另文发表(力学性能良好( 参 考 文 献 , 航空航天工业部科学技术研究院编(复合材料设计 手册 华为质量管理手册 下载焊接手册下载团建手册下载团建手册下载ld手册下载 ( 航空工业出版社，,,,, 北京; ,,(, ,, , 唐, 肖翠荣， 羽章(复合材料工艺学( 国防科技大学出 长沙; ,,(,,,, 版社，,,,, , 编造结构复合材料及其工艺的研究(, 扬桂 ，,,,, , ， ,, , ,,,,,, ,等( ,,(,,,, 复合材料进展 , ,,, ,,, ,, ,, ,,,,,, ,,,,,,, ,,, ， ,， ,,,,, ,,,, , ,,,,,,, ,， ,, , , , , , , , , ,’ ,, , ,, , , , , ,, , ,,, , , ,， , ,, ,,,, , , ,, , ,,, , , ,,, , , , , ,, , , ; , ,, , ,, , , , , ,,, ,,, ,, , ,, ,, ,,; , , ,, , , ,,; , ,, ， ;, ,, ,, , ;, ,,,, , ,,, , , , ,, ,,; ;, , , , ,, , , ,,, ,, ,, , ,, ) ,, , , , ,, , , , ,,, ,, , ,,, , ,,,, ,,,, (, , ,, ,,,, ,,, , , , ,, ,, , , , , ,, , , , , ,, ,, , ,; , ,,,, , , , , ,, ,, ,; , ,,, , , , ; , ,, ( ,, , ; , ,,; , , ,, ，,, ,,, , ,; , ,,; , , , ,, , , ,, (, , ,, , , , :, , , , , ,; ;, , , , ,; , , , , ,, , , , ; , , , , : ,, , : , , ,:, , ,, , , ,,, ,; ,,,,, ,,, ,; ,,,,,,,,, ,,, , , , ,, , , , ,,,,, , , ;, , , , ,,,, , ,, , ， ，.