热冲压成型是连续纤维增强热塑性复合材料成型方式中很有前景的一种,具有工艺流程简单、生产效率高、成本低等优点。但是热冲压成型过程中会伴有褶皱、开裂等缺陷的产生,影响最终产品的力学性能和外观质量。本文以碳纤维织物增强聚苯硫醚(5HS CF/PPS)和单向碳纤维增强聚苯硫醚(UD CF/PPS)复合材料为研究对象,探究变形温度、速度、压力等工艺参数对材料弯曲、滑移、剪切性能的影响及规律,进而建立了基于这些材料性能的产品褶皱缺陷预测模型,得出主要结论如下:(1)弯曲时材料刚度随温度的升高而下降,滑移和剪切也随温度变化呈现出相同的变化规律,说明温度在一定程度的升高时会减弱树脂对材料变形的阻碍作用,促进材料的变形。但是当试验温度达到300℃以后,树脂完全熔化,织物复合材料的弯曲和剪切对温度的敏感性降低,逐渐趋向于纯织物的变形特征。(2)相同温度下,随着试验速度的增加,复合材料滑移时的摩擦系数表现出增大趋势,剪切变形所需力值与速度也呈正相关,而且单向复合材料在超过300℃后剪切力值受速率影响比较明显。对剪切过程中的位移-力曲线进行分析,将织物复合材料剪切分为两个阶段:剪切力随位移增大而缓慢上升,然后急速上升;单向复合材料剪切可分为三个阶段:剪切力随位移增大而急速上升,然后上升趋势减缓最后趋于平稳,并给出各阶段对应的纤维运动情况。(3)在上述结果的基础上总结分析得出褶皱缺陷形成机理,给出热塑性复合材料利用热冲压成型技术制造航空领域常用的L形结构件时的褶皱缺陷预测模型。最后利用模压成型工艺制备出高质量复合材料平板用来进行L件的热冲压成型,根据预测模型给出无褶皱L件的成型工艺参数,以此参数制造的L型制件表面质量良好,基本无褶皱,验证了理论预测模型的有效性。