隨著近年來對環(huán)保要求的不斷提高,發(fā)展純電動汽車將逐漸成為全世界一致的目標(biāo)。國家在新能源汽車方面不斷推出的新政策不斷推動著新能源汽車行業(yè)的長期發(fā)展,輕量化方向發(fā)展是燃油汽車和新能源汽車的必由之路。目前實現(xiàn)汽車輕量化的主要途徑是車身輕量化,而車身輕量化的實現(xiàn)途徑主要為結(jié)構(gòu)輕量化與材料輕量化。而鋁合金和碳纖維復(fù)合材料作為主要的輕量化替代材料越來越多的被應(yīng)用到車身零件中,這必然涉及到異種材料之間的連接。本文針對碳纖維復(fù)合材料和鋁合金材料的連接問題,結(jié)合金屬領(lǐng)域成熟的沖壓連接和鉚接技術(shù),設(shè)計出一種新型的碳纖維復(fù)合材料/鋁合金無鉚沖壓連接方法。解決了傳統(tǒng)無鉚沖壓連接不能直接應(yīng)用于非金屬材料和金屬材料領(lǐng)域的問題。研究主要包括以下幾部分內(nèi)容:通過分析連接所需實驗條件和金屬沖壓連接中的參數(shù)選擇,自主設(shè)計了一套碳纖維復(fù)合材料與鋁合金材料無鉚沖壓連接模具。制備了碳纖維復(fù)合材料層合板,確定了碳纖維復(fù)合材料與鋁合金材料的表面處理方式。根據(jù)DSC測試結(jié)果與制造商提供的碳纖維預(yù)浸料固化工藝參數(shù),確定了無鉚沖壓連接加工工藝路線。引入了夾層結(jié)構(gòu),根據(jù)加工工藝路線在模具內(nèi)實現(xiàn)了碳纖維復(fù)合材料與鋁合金材料的無鉚沖壓連接。通...

【文章頁數(shù)】：84 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 引言
    1.2 復(fù)合材料連接技術(shù)概述
    1.3 國內(nèi)外相關(guān)技術(shù)研究現(xiàn)狀
        1.3.1 復(fù)合材料板材機(jī)械連接研究現(xiàn)狀
        1.3.2 復(fù)合材料板材膠接連接研究現(xiàn)狀
        1.3.3 復(fù)合材料板材焊接連接研究現(xiàn)狀
    1.4 課題研究目的和意義
    1.5 課題研究內(nèi)容和思路
        1.5.1 課題研究內(nèi)容
        1.5.2 課題研究思路
第2章 無鉚沖壓連接模具設(shè)計與CFRP板材制備
    2.1 引言
    2.2 沖壓連接模具設(shè)計
        2.2.1 沖壓模具功能需求
        2.2.2 沖壓模具總體結(jié)構(gòu)設(shè)計
        2.2.3 沖壓模具主要零件設(shè)計
        2.2.4 沖壓模具壓邊力與壓邊方式選擇
    2.3 沖壓模具加熱裝置選擇
        2.3.1 選定加熱方案
        2.3.2 選定加熱功率
        2.3.3 選定加熱裝置與溫控裝置
    2.4 本章小結(jié)
第3章 碳纖維復(fù)合材料與鋁合金無鉚沖壓實驗設(shè)計
    3.1 DSC測試制定固化方案與實驗材料制備
        3.1.1 DSC測試制定預(yù)浸料固化方案
        3.1.2 碳纖維復(fù)合材料制備
        3.1.3 鋁合金板材制備
    3.2 無鉚沖壓連接實驗方案設(shè)計
        3.2.1 無鉚沖壓連接實驗前期探究
        3.2.2 夾層結(jié)構(gòu)無鉚沖壓連接實驗方案設(shè)計
    3.3 無鉚沖壓連接試驗件性能分析
        3.3.1無鉚沖壓連接試驗件拉伸性能實驗
        3.3.2無鉚沖壓連接試驗件剝離性能實驗
        3.3.3 金相顯微鏡微觀組織觀察
        3.3.4 SEM掃描電鏡微觀組織結(jié)構(gòu)觀察
        3.3.5 無鉚沖壓連接機(jī)理對比分析
    3.4 本章小結(jié)
第4章 碳纖維復(fù)合材料與鋁合金無鉚沖壓實驗分析
    4.1 DSC測試結(jié)果與連接工藝方案
    4.2 無鉚沖壓連接成形件分析
        4.2.1 不同碳纖維預(yù)浸料鋪層厚度對連接件影響
        4.2.2 預(yù)浸料鋪層面積對連接性能影響
        4.2.3 鋁合金板材與碳纖維復(fù)合材料放置位置的影響
        4.2.4 夾層結(jié)構(gòu)中金屬物質(zhì)的存在對連接件的影響
        4.2.5 夾層結(jié)構(gòu)中金屬材料性質(zhì)對連接件影響
        4.2.6 鋁粉在夾層結(jié)構(gòu)中的分布對連接件的影響。
        4.2.7 碳纖維復(fù)合材料板材鋪層順序?qū)B接件的影響
    4.3 無鉚沖壓連接件剝離試驗分析
    4.4 無鉚沖壓連接結(jié)構(gòu)微觀組織分析
    4.5 無鉚沖壓連接機(jī)理探究
    4.6 本章小結(jié)
第5章 碳纖維復(fù)合材料/鋁合金混合連接探究
    5.1 引言
    5.2 材料連接技術(shù)與方法
    5.3 碳纖維復(fù)合材料/鋁合金混合連接方式
        5.3.1 膠接、鉚接、螺栓連接性能對比
        5.3.2 混合連接件制備
    5.4 連接件拉伸剪切性能實驗分析
        5.4.1 混合連接件破壞分析
        5.4.2 混合連接力學(xué)性能分析
    5.5 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間承擔(dān)的科研任務(wù)與主要成果
致謝



本文編號：3859918