復合材料半豆莢桿動模先進拉擠技術研究.pdf

1、復合材料豆莢桿是空間可展開結(jié)構的重要部件之一。低成本、高質(zhì)量的超長半豆莢桿制造技術是開展復合材料豆莢桿應用研究的關鍵所在。目前國內(nèi)外已經(jīng)展開了相關的研究，主要使用熱壓罐成型和烘箱固化成型工藝來制備豆莢桿，但受到相關設備尺寸、技術條件以及實際生產(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技術及經(jīng)驗，結(jié)合先進拉擠技術，提出了動模先進拉擠技術（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備電氣控制方案的規(guī)劃和設計，以西門子S7-200PLC為控制核心，設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)氧預浸料為研究對象，根據(jù)先進拉擠工藝預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)：預加熱148℃，固化溫度160℃，后固化溫度172℃，并綜合分析實際