復合材料半豆莢桿動模先進拉擠技術(shù)研究.pdf

1、復合材料豆莢桿是空間可展開結(jié)構(gòu)的重要部件之一。低成本、高質(zhì)量的超長半豆莢桿制造技術(shù)是開展復合材料豆莢桿應(yīng)用研究的關(guān)鍵所在。目前國內(nèi)外已經(jīng)展開了相關(guān)的研究，主要使用熱壓罐成型和烘箱固化成型工藝來制備豆莢桿，但受到相關(guān)設(shè)備尺寸、技術(shù)條件以及實際生產(chǎn)成本等多方面的限制，難以制備長度超過20米的超長半豆莢桿。本文參考學習國內(nèi)外豆莢桿研究的相關(guān)技術(shù)及經(jīng)驗，結(jié)合先進拉擠技術(shù)，提出了動模先進拉擠技術(shù)（Moving Mold Advanced Pult

2、rusion MMADP）的豆莢桿制造新方法。
　　首先，本文提出了半豆莢桿的MMADP工藝方案。通過熱壓裝置對預(yù)浸料坯體的連續(xù)固化、逆向拉擠來實現(xiàn)超長半豆莢桿的制備。通過對采用ADP工藝制造半豆莢桿的工藝流程進行分析，完成了拉擠系統(tǒng)放卷裝置、熱壓裝置、夾持裝置、溫控裝置、動作控制裝置的參數(shù)分析和系統(tǒng)搭建。根據(jù)工藝流程的要求，完成了動模先進拉擠設(shè)備電氣控制方案的規(guī)劃和設(shè)計，以西門子S7-200PLC為控制核心，設(shè)計了可自由切換的自

3、動和手動兩種系統(tǒng)控制模式。通過PLC+伺服電機實現(xiàn)了對熱壓裝置運動位移和速度的控制，設(shè)計了觸摸屏程序作為拉擠系統(tǒng)的人機交互界面，使用智能溫控儀表+固態(tài)繼電器實現(xiàn)熱壓裝置的溫度控制。
　　其次，以碳纖維/環(huán)氧預(yù)浸料為研究對象，根據(jù)先進拉擠工藝預(yù)浸料的固化溫度平臺特點，使用差示掃描量熱法對樹脂體系固化過程的相關(guān)特征參數(shù)進行研究，得到了適用于動模先進拉擠工藝的溫度參數(shù)：預(yù)加熱148℃，固化溫度160℃，后固化溫度172℃，并綜合分析實際