碳纤维是复合材料重要的增强体之一
复合材料主要由基体和增强体组成。基体包括金属基体和非金属基体，具体材料由有树脂、金属、碳、水泥等，增强体包括各类纤维，玻璃纤维、碳纤维、芳纶纤维等。目前，在清洁能源的政策引领下，风电行业推动了我国碳纤维复合材料的需求。
复合材料中碳纤维复合材料需求较大
从全球复合材料来看，碳纤维复合材料需求较大。根据《2021全球碳纤维复合材料市场报告》，在全球复合材料中，以树脂加碳作为基体的复合材料需求最广，2021年需求占比达到81%。
中国碳纤维复合材料产值近700亿元
根据赛奥的测算，2021年中国碳纤维复合材料的总量为9.6万吨，产值约为699.18亿元，总体来看，行业规模较大。
碳纤维复合材料主要应用与风电叶片制造领域
目前，我国碳纤维复合材料产品种类较多，其应用范围较广。以树脂基碳纤维复合材料为例，根据《2021全球碳纤维复合材料市场报告》，风电叶片为碳纤维复材的主要应用领域，占比高达36.1%;其次为体育休闲，应用占比为28.1%。
碳纤维复合材料的发展规划
根据《化纤工业高质量发展的指导意见》，“十四五”时期，提高碳纤维、芳纶、超高分子量聚乙烯纤维、聚酰亚胺纤维、聚苯硫醚纤维、聚四氟乙烯纤维、连续玄武岩纤维的生产与应用水平，提升高性能纤维质量一致性和批次稳定性。进一步扩大高性能纤维在航空航天、风力和光伏发电、海洋工程、环境保护、安全防护、土工建筑、交通运输等领域应用。具体碳纤维复合材料行业规划围绕碳纤维复合材料以及高性能纤维创新平台展开。
—— 更多本行业研究分析详见前瞻产业研究院《中国复合材料行业发展前景预测与投资战略规划分析报告》
短臂冲压成形复合模设计如何做？
因该工件属大批量生产，根据零件的生产批量，尺寸精度和材料种类与厚度，选择模具的导向方式与精度，定距方式及卸料方式等，现有如下两种模具结构方案： 方案一：采用复合冲裁模结构。 即：在压力机滑块一次行程中、在模具同一工位同时完成冲孔和落料。复合模有如下特点：1、冲裁出来的产品精度高，不受送料误差的影响，内外形相对位置一致性好。2、冲件表面较为平整。3、适宜冲薄料，也适宜冲脆性或软质材料。4、冲模面积较少。方案二：采用级进冲裁模结构。 即：在压力机滑块的一次行程、在模具不同工位分别进行工件的内形和外形冲裁，而在最后工位才制成工件。级进模有如下特点：1、 材料利用率较高。2、 凸模形状简单，提高模具使用寿命。3、 工作效率比较高。该工件材料为Q235，厚度为2mm。大批量生产，精度要求不高，IT14级即可，对比以上两种方案决定采用级进模冲裁结构。通过到工厂的调研，了解到其工件包括下料、落料、冲孔、压筋、切舌几个工序。经过研究可采用以下几个方案来实施:1、 下料——压筋——冲孔——切舌——落料2、 下料——冲孔——切舌——压筋——落料3、 下料——冲孔——切舌——落料——压筋4、 下料——冲孔切舌落料——压筋5、 下料——冲孔落料——切舌压筋6、 下料——压筋冲孔——切舌落料第一、二、三种方案是工厂采用的一般方案，主要是用来小批量生产，生产效率不高，模具设计比较简单。第四种方案是把落料、切舌和冲孔有一副连续模来做。采用此方案则要求设计的模具精度比较高。成本较大。第六种方案把落料、冲孔、压筋和切舌分成两副模具，可以满足大批量生产的要求，同时也可以节省模具成本，对模具的要求不是很高。设计的模具的结构比较简单。第五种方案相对第六种方案来说，主要考虑模具和工件的定位和压一般成形规律，与尺寸精度的影响。