复合材料模具设计与制造技术的研究及应用

"这篇硕士学位论文主要探讨了复合材料模具设计制造技术，作者为刘向阳，专业为航空制造工程，由甘忠和杨国荣教授指导，完成于2006年11月1日。论文关注的问题包括复合材料模具在使用中遇到的表面胶衣层脱落、固化变形和漏气等问题，并提出了采用低温固化高温使用工装预浸料的解决方案，以提高模具的使用寿命和产品质量。" 复合材料模具设计制造技术是航空航天、汽车、船舶等多个领域的重要技术之一，其中碳纤维材料因其优异的性能（如高强度、低密度、耐腐蚀）而被广泛应用。论文首先介绍了先进复合材料成型技术的历史和发展，如热压罐成型、袋压成型、树脂传递模塑（RTM）以及电子束成型等，这些技术的进步推动了复合材料模具的创新。 论文分析了传统模具与复合材料模具的优缺点，强调了复合材料模具因其与复合材料制件匹配的热膨胀系数、轻质和良好的热质量而受到青睐。然而，模具在使用过程中常见的问题，如表面胶衣层脱落、形状固化不准确以及密封性不佳（漏气），严重限制了模具的效率和寿命。论文提出了采用低温固化、高温使用的工装预浸料作为解决方案，这有助于减少上述问题，延长模具的使用周期。 论文详细讨论了影响复合材料模具制造质量的因素，并探讨了模具设计的关键内容，包括模具及其母模的典型结构形式。通过对常见问题进行实验分析，论文提出改进模具结构和制造工艺的方法，显著提高了模具的耐用性，从原本只能生产7件产品就需要返修，提升至可以生产14件甚至更多。 此外，论文将研究成果应用于航空产品的复合材料模具设计，给出了具体的设计过程和模具结构，成功制造出合格的模具，从而提升了复合材料制件的质量和生产效率。这一成果不仅对工程实践具有重要指导意义，也为从事相关工作的技术人员提供了实际案例，具有较高的应用价值。 关键词涵盖了低温固化技术、工装预浸料在模具制造中的应用、模具设计方法，这些都是复合材料模具制造领域的关键要素。这篇论文的研究成果为复合材料模具行业的技术进步提供了宝贵的理论支持和实践经验。