復(fù)合材料半豆莢桿動(dòng)模先進(jìn)拉擠技術(shù)研究.pdf

1、復(fù)合材料豆莢桿是空間可展開(kāi)結(jié)構(gòu)的重要部件之一。低成本、高質(zhì)量的超長(zhǎng)半豆莢桿制造技術(shù)是開(kāi)展復(fù)合材料豆莢桿應(yīng)用研究的關(guān)鍵所在。目前國(guó)內(nèi)外已經(jīng)展開(kāi)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(lái)制備豆莢桿，但受到相關(guān)設(shè)備尺寸、技術(shù)條件以及實(shí)際生產(chǎn)成本等多方面的限制，難以制備長(zhǎng)度超過(guò)20米的超長(zhǎng)半豆莢桿。本文參考學(xué)習(xí)國(guó)內(nèi)外豆莢桿研究的相關(guān)技術(shù)及經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合先進(jìn)拉擠技術(shù)，提出了動(dòng)模先進(jìn)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(guò)熱壓裝置對(duì)預(yù)浸料坯體的連續(xù)固化、逆向拉擠來(lái)實(shí)現(xiàn)超長(zhǎng)半豆莢桿的制備。通過(guò)對(duì)采用ADP工藝制造半豆莢桿的工藝流程進(jìn)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(dòng)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(dòng)模先進(jìn)拉擠設(shè)備電氣控制方案的規(guī)劃和設(shè)計(jì)，以西門子S7-200PLC為控制核心，設(shè)計(jì)了可自由切換的自

3、動(dòng)和手動(dòng)兩種系統(tǒng)控制模式。通過(guò)PLC+伺服電機(jī)實(shí)現(xiàn)了對(duì)熱壓裝置運(yùn)動(dòng)位移和速度的控制，設(shè)計(jì)了觸摸屏程序作為拉擠系統(tǒng)的人機(jī)交互界面，使用智能溫控儀表+固態(tài)繼電器實(shí)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(duì)象，根據(jù)先進(jìn)拉擠工藝預(yù)浸料的固化溫度平臺(tái)特點(diǎn)，使用差示掃描量熱法對(duì)樹(shù)脂體系固化過(guò)程的相關(guān)特征參數(shù)進(jìn)行研究，得到了適用于動(dòng)模先進(jìn)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(shí)際