一家专注流体压力成形技术
【作 者】张弛烨;郎利辉;闫东东;郭庆磊;赵梦娇;李磊
【前 言】
纤维增强金属层板(Fibe-reinforced Metal Lam-inates , FMLs)是一种同时具有轻金属和复合材料优点的多功能材料[1-3]，其中，以铝合金为金属层和玻璃纤维为纤维层的GLARE层板具有更高的比强度和比刚度，制备工艺简单且成本较低，可应用范围最为广泛，目前已在航空航天薄壁结构零件中大量应用。纤维增强金属层板的成形不同于传统金属板料，由于各层材料的明显差异，成形过程中需要考虑各组分之间协调变形等问题，根据固化结果和受力情况还会发生分层、局部堆胶、树脂开裂等缺陷闻。
充液成形工艺通过厚度方向的液室压力控制层板间作用力，有效地抑制金属层减薄或破裂，从而提高纤维增强金属层板的极限变形能力。本文基于充液成形，进一步提出了纤维增强金属层板成形固化一体化工艺，通过纤维增强金属层板成形固化一体化工艺成形半固化GLARE层板零件，探索和优化了成形固化温度，减少了起皱和破裂等缺陷，显著提高了层板的成形性能和零件的最终成形质量。
【结 论】
（1）外力加载路径对纤维增强金属层板成形固化一体化后的成形质量有着重要影响。当压边力和液室压力均采用阶梯式动态加载的方式且加载速度较低时，更有利于半固化GLARE层板的成形。
（2）成形温度的不同造成半固化GLARE层板的成形性能相差很大。温度会对树脂的粘度造成影响，树脂粘度的变化导致层板的成形性能发生较大差异。在同样的外力加载路径下，成形温度为20℃时盒形件并未完全贴合模具，在100℃时盒形件被挤出的树脂最多。
（3）通过优化工艺参数得出，成形温度为60 ℃、固化温度为120 ℃，并将固化完成的盒形件自然降温至60℃以下再进行脱模，盒形件的表面质量好且成形极限高，最有利于半固化GLARE层板的成形固化一体化过程。
以下是正文：
