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复合材料成型加工课程设计

姓名

专业

学号

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指导教师

二○一四年十二月

《复合材料成型加工》课程设计任务书

一、课程设计的目的

复合材料成型加工课程设计是材料学教学计划的组成部分，是在完成课堂学习、生

产实习和其它相关专业课程学习之后进行的，是对本课程的综合知识掌握情况的一次全

面检验。通过课程设计，可以进一步培养学生综合应用所学知识的能力，使学生能熟悉

复合材料工艺设计、生产工艺流程图制定、合理选择制材设备的方法，加强自学能力，

为今后从事相关工作打下坚实基础。

二、设计任务和设计依据

设计任务：日产量1500件树脂基复合材料注塑工艺设计

设计依据：1.每天工作班制：三班，8小时/班。

2.每件样品不超过500g，一模一件。

3.原料自选。

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三、设计要求

1、查阅文献资料，了解注塑机结构及操作规程，按照设计要求合理选用设备，设

置生产参数；

2、根据生产任务，制作典型生产工艺流程。

聚乙烯/碳纤维复合材料注射成型工艺设计

一、设计背景以及国内外发展现状

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树脂基复合材料是由以有机聚合物为基体的纤维增强材料，通常使用玻璃纤维、

碳纤维、玄武岩纤维或者芳纶等纤维增强体。纤维增强树脂基复合材料常用的树脂为

环氧树脂和不饱和聚酯树脂。目前常用的有：热固性树脂、热塑性树脂，以及各种各样

改性或共混基体。热塑性树脂可以溶解在溶剂中，也可以在加热时软化和熔融变成粘性

液体，冷却后又变硬。热固性树脂只能一次加热和成型，在加工过程中发生固化，形成

不熔和不溶解的网状交联型高分子化合物，因此不能再生。复合材料的树脂基体，以热

固性树脂为主。早在40年代，在战斗机、轰炸机上就开始采用玻璃纤维增强塑料作雷

达罩。60年代美国在F—4、F—111等军用飞机上采用了硼纤维增强环氧树脂作方向

舵、水平安定面、机翼后缘、舵门等。在导弹制造方面，50年代后期美国中程潜地导

弹“北极星A—2”第二级固体火箭发动机壳体上就采用了玻璃纤维增强环氧树脂的缠绕

制件，较钢质壳体轻27%；后来采用高性能的玻璃纤维代替普通玻璃纤维造“北极星A

—3”，使壳体重量较钢制壳体轻50%，从而使“北极星A—3”导弹的射程由2700千米增

加到4500千米。70年代后采用芳香聚酰胺纤维代替玻璃纤维增强环氧树脂，强度又

大幅度提高，而重量减轻。碳纤维增强环氧树脂复合材料在飞机、导弹、卫星等结构上

得到越来越广泛的应用。碳纤维具有许多优良性能，碳纤维的轴向强度和模量高，密度

低、比性能高，无蠕变，非氧化环境下耐超高温，耐疲劳性好，比热及导电性介于非金

属和金属之间，热膨胀系数小且具有各向异性，耐腐蚀性好，X射线透过性好。良好的

导电导热性能、电磁屏蔽性好碳纤维在传统使用中除用作绝热保温材料外。多作为增

强材料加入到树脂、金属、陶瓷、混凝土等材料中，构成