王玉凯 郭红军 尚安阳 侯伟 张佳卫 张达

（常州启赋安泰复合材料科技有限公司，江苏常州 213000）

袋压成型[1]工艺是最早及最广泛用于预浸料成型[2]的工艺之一，该工艺是将纤维预制件铺放在模具中，盖上柔软的隔离膜，在热压下固化，经过所需的固化周期后，材料形成具有一定结构的构件。

压辊组成如图1 所示。压辊[3]是岩棉设备中的关键零件，其重量是制约设备产能的因素之一，重量增加后，压辊的摆动产生的转动惯量对设备整体的刚强度造成额外负担，从而影响设备运行速度，故其需要通过结构优化的方式尽可能地减重，增加设备摆动的幅度，以达到提高设备生产效率的目的。采用碳纤维复合材料设计制造压辊，是解决客户问题的有效途径之一。

图1 压辊组成

压辊成型过程采用袋压成型工艺，其变形要求特别高，所以说对于压辊成型模具的刚度要求也特别高，模具的刚度直接影响复合材料产品的变形[4]，因此对于影响压辊刚度因素的研究至关重要。

1 压辊模具刚度分析

为了保证模具刚度，通常采取的方式有加大模具的厚度、模具上添加纵横筋、增加锁模螺栓等措施，但各种方式对刚度影响不一，所设计压辊模具如图2 所示。

图2 压辊模具结构图

1.1 筒体厚度

筒体厚度t，模具内径a，模具外径b，内压P，泊松比μ，应变ε，最大拉应力σ1，最小拉应力σ3，杨氏模量E。

根据广义胡克定律：

可见，筒体厚度越大，变形越小，刚度越大。

1.2 螺栓数量

螺栓数量n，模具长度L,单个螺栓受力F1。……