CFRP薄板的冷、溫V彎曲成形

CFRP薄板的冷、溫V彎曲成形

刊名：塑性と加工（日）

刊期：2013年第11期

作者：池內(nèi)健義等

編譯：郝長(zhǎng)文

纖維強(qiáng)化塑料（FRP）可以得到比高強(qiáng)度鋼板更高的強(qiáng)度，能制造2GPa以上的超高強(qiáng)度零件。其使用的碳素纖維（CF）強(qiáng)化材料比率約為鋼的20%，抗拉強(qiáng)度約為鋼的10倍。碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料（CFRP）適用于飛機(jī)和高級(jí)乘用車等上的高強(qiáng)度、輕質(zhì)零部件。由于CFRP具有減排、提高能耗效率的優(yōu)點(diǎn)，近年來(lái)受到特別關(guān)注，并正在研究其機(jī)械性能和加工方法。

但是，作為基材的塑料容易發(fā)生裂紋，在彎曲時(shí)發(fā)生時(shí)效變化，常溫成形非常困難。碳纖維材料制造成本高。

為解決CFRP薄板成形中存在的諸多問(wèn)題，研究出仍舊使用原來(lái)的板成形設(shè)備，在短時(shí)間內(nèi)廉價(jià)加工CFRP的方法。可以進(jìn)行硬化的熱固性CFRP板材彎曲和拉深成形。

使用dummy薄板進(jìn)行成形和間接加熱組合。對(duì)V彎曲試驗(yàn)溫度（約200℃）時(shí)的CFRP薄板彎曲成形特性及材料特性進(jìn)行分析。試驗(yàn)表明，在常溫下彎曲出現(xiàn)裂紋的CFRP薄板，使用dummy薄板能夠成形；在高溫下采用同樣的成形方法，回彈量可降低到彎曲角比10%以下，可以進(jìn)行形狀精度高的成形；回彈量的降低傾向因試片內(nèi)的纖維取向而異。分析彎曲成形后試片內(nèi)部的纖維配量及界面狀態(tài)，取得了CFRP薄板彎曲成形特性的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。