轻轨铁路断路绝缘器主绝缘板树脂传递模塑成型技术研究

论文摘要

本论文以轻轨铁路断路绝缘器主绝缘板为典型件进行树脂传递模塑成型关键技术研究,从产品的材料选择、数值模拟分析及性能试验等方面进行了研究。研究了轻轨铁路断路绝缘器主绝缘板RTM成型材料选择的问题。确定绝缘板所用材料为以酚醛树脂为树脂基体,再填加20%-40%环氧树脂,确定增强材料为无碱玻璃纤维,外层涂料是具有抗老化、疏水性及绝缘性的有机硅橡胶。利用三维设计软件建立轻轨铁路断路绝缘器主绝缘板的实体模型,并对该模型进行数值模拟研究,讨论了注射压力、树脂粘度等参数对成型过程的影响,最后提出了消除气泡缺陷的最佳工艺条件,对实际生产有一定的指导作用。检测轻轨铁路断路绝缘器主绝缘板的性能。结果表明,偶联剂KH-550及粘结剂聚乙烯醇缩丁醛的加入,可有效提高试件的强度;预热成型试件,可以有效消除制品中气泡、干点的数量,有效提高绝缘板的电绝缘性能;表面涂刷的有机硅橡胶,在疏水性及抗老化性方面,起到良好的作用。论文最后将试验结果与数值模拟结果进行比较分析,从而确定最优工艺条件,使生产的制品达到了技术要求,并在长春轻轨铁路建设中获得成功应用。

论文目录

• 提要
• 第一章 绪论
• 1.1 树脂传递模塑成型技术概述
• 1.1.1 RTM 成型的工艺原理
• 1.1.2 RTM 的技术特点
• 1.1.3 RTM 的原材料及设备
• 1.2 RTM 工艺国内外研究现状
• 1.2.1 RTM 工艺国外研究现状
• 1.2.2 RTM 工艺国内研究现状
• 1.3 RTM 技术的应用
• 1.3.1 RTM 在汽车工业上的应用
• 1.3.2 RTM 在航空航天工业的应用
• 1.4 选题背景及主要研究工作
• 1.4.1 选题背景
• 1.4.2 论文的主要研究工作
• 1.5 本章小结
• 第二章树脂传递模塑成型流变理论的研究
• 2.1 引言
• 2.2 RTM 充模过程中的流动行为分析
• 2.2.1 质量守恒方程
• 2.2.2 动量守恒方程
• 2.2.3 能量守恒方程
• 2.3 树脂充模过程的物理分析
• 2.3.1 充模准备阶段
• 2.3.2 树脂流动充模
• 2.3.3 树脂固化脱模
• 2.4 树脂在增强体中浸润性能的研究
• 2.4.1 单向法测量
• 2.4.2 径向测量法
• 2.4.3 其它测量方法
• 2.5 本章小结
• 第三章断路绝缘器主绝缘板RTM成型材料选择
• 3.1 引言
• 3.2 基体材料的选择
• 3.2.1 酚醛树脂
• 3.2.2 环氧树脂
• 3.3 增强材料的选择
• 3.4 表面涂料的选择
• 3.5 本章小结
• 第四章轻轨铁路断路绝缘器主绝缘板树脂传递模塑成型过程数值模拟研究
• 4.1 引言
• 4.2 树脂传递模塑成型CAE 技术简介
• 4.3 轻轨铁路断路绝缘器主绝缘板RTM 数值模拟研究
• 4.3.1 注射压力对充模时间的影响研究
• 4.3.2 树脂粘度对充模时间的影响研究
• 4.3.3 气泡缺陷数值模拟研究
• 4.4 研究结果讨论
• 4.5 本章小节
• 第五章绝缘板的性能测试及试验研究
• 5.1 力学性能
• 5.2 绝缘性能
• 5.3 疏水性
• 5.4 抗老化性
• 5.5 成型工艺的确定
• 5.6 本章小结
• 第六章 全文总结
• 参考文献
• 摘要
• ABSTRACT
• 附录
• 致谢
• 导师及作者简介