成果简介

成果首次将内加热固化工艺用于复合材料壳体生产，该工艺可实现壳体的缠绕和内加热固化，冷却和吹扫工艺。首次利用有限元法实现内固化FRP壳体固化成型过程中温度、固化度和应力的分布及其变化规律的数值模拟研究。计算模拟出固化过程中壳体内部温度、固化度和应力的变化历程。提出的分析模型和方法为纤维缠绕FRP壳体的固化工艺设计和优化提供了一种有效的分析工具。该设备仅用一台机床就能完成复合材料壳体道缠绕、固化和脱膜三道工序的集成制造生产线控制系统。系统采用先进的内加热固化工艺，由嵌入式工控机和PLC实现固化控制；缠绕数控系统首次提出采用基于MODBUS协议的主从查询式通讯方式，由电子齿轮控制方式实现缠绕机同步运动控制，使得工控机出现故障或死机时，嵌入式运动控制器仍能控制缠绕机正常工作；将壳体的工艺、线型等设计功能和数控程序集成到了一起，实现了壳体缠绕CAD/CAM一体化集成。成果在多家大型企业获得应用，包括1家国外上市企业、1家全国特大型企业、1家中国上市企业、1家国资委直管央企、3家国家重点高新技术企业、4家省级高新技术企业。与全球第二大制造商FPI公司合作开发全自动6工位内固化复合材料壳体道生产线应用于印度尼西亚、沙特阿拉伯和美国工厂。

成果成熟度

市场化产品阶段

成果完成单位