CN102873877A - 复合材料小盒型件的制作工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种复合材料小盒型件的制作工艺，包括如下步骤：1）模具的制造：制造阳模和工艺盖板两套成型工装；2）铺层：在阳模上进行复合材料小盒型件的铺叠；3）成型：工艺盖板将复合材料小盒型件及阳模罩于其内。复合材料小盒型件的制作工艺，能够保证其在制造过程中的外形质量及内部质量，降低生产成本，同时延长了使用寿命。
Description
技术领域
本发明涉及一种复合材料小盒型件的制作工艺，特别涉及一种用于保证复合材料小盒型件在制造过程中外形质量及内部质量的加工方法。
背景技术
复合材料小盒型件一般具有如下特点：零件尺寸小，长度多为不超过300mm的细长结构，外形存在台阶或较大型面变化，并且具有装配关系。
原加工方法为阳模铺叠后转移到阴模进行固化成型，然后使用橡胶软模膨胀保证内部加压。但由于在阳模向阴模转移时制件坯料未达到理论固化状态，因而转移效果难控制，且由于零件过小使软模加压压力不足，因此固化成型后小盒型结构件在R处存在外形贫树脂，制件厚度不均匀难以控制，而且经常有无损检测质量问题，如图1和图2所示。
发明内容
本发明的目的是提供一种复合材料小盒型件的制作工艺，能够保证其在制造过程中的外形质量及内部质量。
本发明的技术方案：复合材料小盒型件的制作工艺，包括如下步骤：
1）模具的制造：制造阳模和工艺盖板两套成型工装；
2）铺层：在阳模上进行复合材料小盒型件的铺叠；
3）成型：工艺盖板将复合材料小盒型件及阳模罩于其内。
工艺盖板的制造方法具体如下：
1）选择2层AIRPAD橡胶和6层碳纤维预浸料混合固化形成工艺盖板，在工艺盖板在端头封口处断开，并搭接10-15mm，搭接处上下层之间使用无孔隔离膜隔离，端头处形成搭接区域，工艺盖板与复合材料小盒型件结构一致；
2）工艺盖板铺叠完成后进热压罐（150-200）℃/（0.4-0.8）Mpa环境下硫化2-3个小时，降至室温取出。
优选的，工艺盖板铺叠完成后进热压罐180℃/0.6Mpa环境下硫化2.5个小时。工艺盖板具有一定的刚度，内表面的一层硫化橡胶的弹性又可保证与复合材料小盒型件的协调。
复合材料小盒型件在阳模上进行铺叠时，第一层进行预压实，之后的每三层也分别进行预压实，这样做可以保证铺叠过程中坯料层间的紧密程度，在复合材料小盒型件固化时使用软硬结合的工艺盖板保证外形质量。
本发明的有益效果：本发明采用阳模铺叠固化的方法使复合材料在制造过程中坯料与工装制件保持基准一致性，避免基准转移带来的不稳定影响。
工艺盖板材料中AIRPAD橡胶可使热压罐固化时外界压力均匀传递到小盒型结构件上；6层碳纤维预浸料固化后增加盖板刚度，使工艺盖板在小盒型结构件每个单独外表面都具有整体滑动的特性，避免小盒型结构件出现大的厚度波动，保证厚度公差。
工艺盖板独特的铺层设计保证其本身不出现变形，与小盒型结构件外表面台阶下陷等区域更好契合。
工艺盖板在端头封口处断开可使在施加侧向压力时，工艺盖板本身不会形成折叠或褶皱而影响小盒型结构件的内部质量；在端头封口处搭接使封口处不形成难接受的阶差。
本发明在近20项类似零件的应用中取得了明显的效果，稳定了产品的质量，使复合材料小盒型件外形质量满足了装配要求，不再出现R角及内部缺陷，同时节约了一套橡胶芯模硫化工装，因此降低了生产成本。由于软硬结合的固化工艺盖板只起压力传递的作用，不再依赖橡胶的热膨胀效应加压，因此避免了橡胶老化引起的工装报废 ，其使用寿命在相同状态下是橡胶软芯模的3倍。
附图说明
图1为复合材料小盒型件的示意图。
图2为图1的俯视图。
图3为工艺盖板的示意图。
图4为图3的俯视图。
图5为工艺盖板铺层示意图。
具体实施方式
实施例一
如图3和图4所示，复合材料小盒型件的制作工艺，包括如下步骤：
1）模具的制造：制造阳模和工艺盖板两套成型工装；
2）铺层：在阳模上进行复合材料小盒型件的铺叠；
3）成型：工艺盖板将复合材料小盒型件及阳模罩于其内。
如图5所示，工艺盖板的制造方法具体如下：
1）选择2层AIRPAD橡胶3和6层碳纤维预浸料4混合固化形成工艺盖板，在工艺盖板在端头封口处1断开，并搭接10mm，搭接处上下层之间使用无孔隔离膜隔离，端头处形成搭接区域2，工艺盖板与复合材料小盒型件结构一致；
2）工艺盖板铺叠完成后进热压罐150℃/0.4Mpa环境下硫化2个小时，降至室温取出。
复合材料小盒型件在阳模上进行铺叠时，第一层进行预压实，之后的每三层也分别进行预压实。
实施例二
如图3和图4所示，复合材料小盒型件的制作工艺，包括如下步骤：
1）模具的制造：制造阳模和工艺盖板两套成型工装；
2）铺层：在阳模上进行复合材料小盒型件的铺叠；
3）成型：工艺盖板将复合材料小盒型件及阳模罩于其内。
如图5所示，工艺盖板的制造方法具体如下：
1）选择2层AIRPAD橡胶3和6层碳纤维预浸料4混合固化形成工艺盖板，在工艺盖板在端头封口处1断开，并搭接12.5mm，搭接处上下层之间使用无孔隔离膜隔离，端头处形成搭接区域2，工艺盖板与复合材料小盒型件结构一致；
2）工艺盖板铺叠完成后进热压罐180℃/0.6Mpa环境下硫化2.5个小时，降至室温取出。
复合材料小盒型件在阳模上进行铺叠时，第一层进行预压实，之后的每三层也分别进行预压实。
实施例三
如图3和图4所示，复合材料小盒型件的制作工艺，包括如下步骤：
1）模具的制造：制造阳模和工艺盖板两套成型工装；
2）铺层：在阳模上进行复合材料小盒型件的铺叠；
3）成型：工艺盖板将复合材料小盒型件及阳模罩于其内。
如图5所示，工艺盖板的制造方法具体如下：
1）选择2层AIRPAD橡胶3和6层碳纤维预浸料4混合固化形成工艺盖板，在工艺盖板在端头封口处1断开，并搭接15mm，搭接处上下层之间使用无孔隔离膜隔离，端头处形成搭接区域2，工艺盖板与复合材料小盒型件结构一致；
2）工艺盖板铺叠完成后进热压罐200℃/0.8Mpa环境下硫化3个小时，降至室温取出。
复合材料小盒型件在阳模上进行铺叠时，第一层进行预压实，之后的每三层也分别进行预压实。
Claims (4)
1.复合材料小盒型件的制作工艺，其特征在于，包括如下步骤：
1）模具的制造：制造阳模和工艺盖板两套成型工装；
2）铺层：在阳模上进行复合材料小盒型件的铺叠；
3）成型：工艺盖板将复合材料小盒型件及阳模罩于其内。
2.如权利要求1所述的复合材料小盒型件的制作工艺，其特征在于，工艺盖板的制造方法具体如下：
1）选择2层AIRPAD橡胶（3）和6层碳纤维预浸料（4）混合固化形成工艺盖板，在工艺盖板在端头封口处（1）断开，并搭接10-15mm，搭接处上下层之间使用无孔隔离膜隔离，端头处形成搭接区域（2），工艺盖板与复合材料小盒型件结构一致；
2）工艺盖板铺叠完成后进热压罐（150-200）℃/（0.4-0.8）Mpa环境下硫化2-3个小时，降至室温取出。
3.如权利要求2所述的复合材料小盒型件的制作工艺，其特征在于：工艺盖板铺叠完成后进热压罐180℃/0.6Mpa环境下硫化2.5个小时。
4.如权利要求1所述的复合材料小盒型件的制作工艺，其特征在于：复合材料小盒型件在阳模上进行铺叠时，第一层进行预压实，之后的每三层也分别进行预压实。
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