碳纤维增强热塑性树脂(CFRTP)材料是现代工业和工程领域不可或缺的一种高性能工程材料。CFRTP材料具有超高的比强度和模量、低密度及优良的导热和电磁屏蔽性,因此在新材料领域具有重要的使用价值。随着电子信息、IT、汽车等行业的迅速发展,产品逐渐形成了一种“轻、薄、短、小”的设计理念,塑料制品尤其是3C(Computer、Communication、ConsumerElectronics)产品逐渐向又薄又轻的方向发展,因此这使得CFRTP材料广泛应用于“减薄化”的3C产品注塑件领域成为可能。但是,碳纤维增强热塑性树脂材料的流动性和填充性能比较差,加上薄壁注塑成形理论还不够完善,因此对如何改善CFRTP材料在薄壁型腔中的填充性能和提高CFRTP材料的薄壁注塑成形性能的研究是很有必要的。研究CFRTP材料在矩形薄壁中的注塑成型性能,对CFRTP材料在3C产品注塑件的领域的应用具有重要意义。本文主要研究CFRTP材料在矩形薄壁制件中的注塑成型性能,通过数值模拟的方法对CFRTP在矩形薄壁型腔中的流动性能和成型性能进行分析,选择超薄笔记本外壳为实例研究对象,通过实验研究碳纤维质量分数对其表观性能和力学性能的影响。主要的研究内容及结论如下:1)结合矩形薄壁型腔的注塑成型理论,研究不同的型腔厚度对注塑成型性能的影响,寻找CFRTP材料在薄壁型腔中成型的难点,结果表明厚度减小会使型腔注射压力呈指数增加,会使得型腔出现欠注缺陷,并且欠注缺陷会随着碳纤维(CF)质量分数的增加而愈发严重;接着对CFRTP材料在矩形薄壁型腔中的注塑充模进行数值模拟,研究了温度(模具温度和熔体温度)、注射速率、V/P切换点和保压压力及曲线对不同碳纤维含量的CFRTP材料在不同厚度型腔中的注塑成型性能的影响。结果表明V/P切换点的后移、保压压力的增加都能改善翘曲变形和收缩率。2)针对碳纤维材料填充性差的难题,对CFRTP材料在型腔中的流动平衡进行分析,对材料在型腔中的进胶口位置和数量、浇口排布进行研究。结果表明矩形薄壁件应该从正面进胶,并且应该增加浇口数量。基于上述结论,提出了一种椭圆式的“五浇口”基本浇口布置模型,研究“五浇口”模型对熔体在矩形薄壁型腔中注塑成型性能的影响规律。结果表明,“五浇口”模型可以解决CFRTP填充时欠注缺陷,同时也可以实现平衡流动,降低收缩的不均匀性。基于流动平衡理论及“五浇口”设计模型,选择实际生活中一款超薄笔记本外壳电脑为研究对象,设计出针对该研究对象的改进版“五浇口”模型,应用该模型解决了CFRTP材料在超薄笔记本外壳中流动前沿容易提前凝固的问题,使型腔能够实现比较好的平衡填充效果。3)研究了超薄CFRTP笔记本电脑外壳的表观性能和力学性能,基于Taguchi正交试验并结合实验测量,得出了不同工艺参数对制件翘曲变形的影响,结果表明V/P切换点对翘曲变形影响最大,并且翘曲会随着纤维含量的增加而增大;通过实验设计研究了工艺参数对收缩变形率的影响规律,结果表明沿笔记本外壳纵向的收缩率一般要小于横向;利用SVG技术,给不同的浇口进行分类后,设计出浇口开关时间的先后顺序,有效地解决了熔接痕的缺陷。通过实验研究了拉伸性能和弯曲性能,主要研究碳纤维质量分数对拉伸性能和弯曲性能的影响,同时也研究了熔接痕对力学性能的影响规律。结果表明当碳纤维质量分数在0~20%时,制件的拉伸强度和弯曲模量都会随着碳纤维质量分数增加而增加,当碳纤维质量分数增加到25%的时候,拉伸强度和弯曲模量会呈现下降的趋势;熔接痕处的拉伸强度约为没有熔接痕处的80%~90%,弯曲模量约为没有熔接痕处的70%~80%。