热塑性碳纤维复合材料汽车横梁的冲压技术



热塑性碳纤维复合材料汽车横梁的冲压技术

日本广岛县立综合技术研究所开发了利用热塑性碳纤维复合材料（CFRTP）冲压成形汽车横梁构件的技术，并用于马自达RX-8横梁构件。

CFRTP的力学性能如表1所示。

表1　CFRTP（UD材料）的力学性能

CFRTP的成形工艺。①一次冲压：干燥→切割坯料→积层→加热、冲压→预备成形板；②二次冲压：预备成形板→红外线加热→冲压成形→成形件。选择TENCATE公司的Thermo-Lite1160N材料，其为以PA6为母材的CF/PA6的UD预浸渍树脂板材。把充分干燥的预备成形板利用红外线加热装置在250℃的气氛中预加热10min，然后按热冲和冷冲2种成形条件进行冲压成形。

轻量化效果。钢板横梁构件采用CFRP材料之后可实现约60%的轻量化。

为评价CFRP横梁构件的性能，分别进行拉伸、压缩钢性、扭转刚性和整车行驶等试验。试验结果见表2～表4。

试验证明，CFRTP冲压成形件可以应用于汽车零件。

表2　拉伸压缩刚性试验、分析结果

表3　扭曲刚性的试验、解析结果

表4　整车行驶试验感官评价结果

刊名：塑性と加工（日）

刊期：2014年第7期

作者：松永尚德

编译：郝长文