長玻璃纖維增強(qiáng)聚丙烯復(fù)合材料模壓成型工藝研究.pdf

1、車身輕量化對汽車行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展有著重大意義，隨著能源與環(huán)境問題的日益嚴(yán)重，復(fù)合材料的應(yīng)用作為車身輕量化的一個有效途徑得到了越來越多的重視。長玻璃纖維增強(qiáng)聚丙烯復(fù)合材料(LGFRPP)與傳統(tǒng)的熱固性樹脂基復(fù)合材料相比成本低廉、可回收性好，并且其力學(xué)性能也比短纖增強(qiáng)復(fù)合材料有所提高，因此其在汽車車身上的應(yīng)用范圍從內(nèi)飾件逐漸向承力零件拓展。熱模壓成型是LGFRPP材料所廣泛采用的一種成型工藝，其生產(chǎn)效率高，尺寸精度好。本文針對LGFRPP材

2、料的模壓工藝進(jìn)行了深入的研究，以提高模壓件的力學(xué)性能及成型質(zhì)量為目的，主要開展了以下工作：
　　以模壓件的拉伸強(qiáng)度及彎曲強(qiáng)度作為評價指標(biāo)，采取正交旋轉(zhuǎn)組合試驗設(shè)計以及響應(yīng)面法研究預(yù)熱溫度、預(yù)熱時間、壓力以及保壓時間四個工藝參數(shù)對評價指標(biāo)的影響，構(gòu)建評價指標(biāo)關(guān)于工藝參數(shù)的響應(yīng)面模型，結(jié)合方差分析方法比較各工藝參數(shù)對評價指標(biāo)的貢獻(xiàn)率，并對單因素效應(yīng)以及兩因素交互效應(yīng)進(jìn)行分析，采用NSGA-II算法對響應(yīng)面模型進(jìn)行多目標(biāo)尋優(yōu)求解，優(yōu)化后

3、的工藝參數(shù)組合為：預(yù)熱溫度215.5℃，預(yù)熱時間16min，壓力3.8MPa，保壓時間3min。
　　結(jié)合優(yōu)化的模壓工藝參數(shù)，將LGFRPP材料應(yīng)用于轎車底護(hù)板，采用專用的熱壓成型模具，并設(shè)置合理的預(yù)熱溫度、預(yù)熱時間、壓力、加壓時機(jī)及速度、保壓時間等，制定出一套完整的工藝方案。通過對模壓的底護(hù)板進(jìn)行力學(xué)性能檢測驗證了本文模壓工藝參數(shù)設(shè)置的合理性，并對實際試驗中出現(xiàn)的一些常見質(zhì)量缺陷進(jìn)行總結(jié)與分析。
　　研究結(jié)果表明，考慮多因