材質(zhì)輕量化和結(jié)構(gòu)輕量化是降低汽車(chē)整質(zhì)重量的有效途徑。其中,質(zhì)輕且比強(qiáng)度高的纖維增強(qiáng)樹(shù)脂復(fù)合材料已經(jīng)越來(lái)越多的應(yīng)用于汽車(chē)設(shè)計(jì)和制造中。為解決傳統(tǒng)復(fù)合材料件成形效率低、制造成本高等問(wèn)題,進(jìn)一步擴(kuò)展復(fù)合材料在汽車(chē)制造業(yè)中的應(yīng)用,提出一種采用非等溫模具對(duì)復(fù)合材料板直接進(jìn)行熱沖壓的復(fù)合材料成形新方法。該方法對(duì)模具進(jìn)行非等溫加熱,使用非等溫模具通過(guò)接觸傳熱將復(fù)合材料中需要發(fā)生變形的區(qū)域進(jìn)行局部加熱,借助復(fù)合材料加熱到一定溫度下軟化的特點(diǎn),隨著模具的運(yùn)動(dòng)逐步成形工件,工件在模具作用下固化。進(jìn)行復(fù)合材料板球面形件的熱拉深成形試驗(yàn)研究,分析成形溫度對(duì)試件拉深過(guò)程的影響。試驗(yàn)結(jié)果表明,碳纖維增強(qiáng)樹(shù)脂基復(fù)合材料具有良好的熱沖壓性能,成形效率高,成形的球面件質(zhì)量好,表面光潔。由于樹(shù)脂軟化,拉深過(guò)程載荷隨著成形溫度升高而降低。
輕量和節(jié)能是當(dāng)今世界汽車(chē)工業(yè)發(fā)展的主題,面對(duì)資源和環(huán)境問(wèn)題日益嚴(yán)重的挑戰(zhàn),加快推進(jìn)汽車(chē)輕量化以提高燃油效率已成為汽車(chē)工業(yè)的重要研究課題。試驗(yàn)證明,汽車(chē)上40%的燃料消耗源于汽車(chē)在行駛過(guò)程中自身的慣性,若汽車(chē)整車(chē)質(zhì)量降低10%,燃油效率可提高6%~8%;汽車(chē)整體質(zhì)量每減少100 kg,百公里油耗可降低0.3~0.6 L。當(dāng)前,汽車(chē)輕量化的途徑主要有材質(zhì)輕量化和結(jié)構(gòu)輕量化設(shè)計(jì),采用纖維增強(qiáng)復(fù)合材料制成的零部件由于質(zhì)輕、比強(qiáng)度高、模量大,因此倍受汽車(chē)工業(yè)發(fā)展的青睞。
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