CN103831977A - 一种中空复合材料管体的成型方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于复合材料制造领域，涉及一种中空复合材料管体的成型方法。本发明步骤如下：1.1）制造一定厚度的半型面的金属隔板；1.2）制造去除隔板厚度的金属芯模和复合材料外形工装；1.3）将带半型面的金属隔板固定在金属芯模上；1.4）将复合材料在金属隔板上铺层；1.5）将带铺层的金属芯模放入复合材料外形工装，合模；1.6）将金属芯模从金属隔板中抽离出来；1.7）在金属隔板的原芯模部位放入管状真空袋；1.8）抽真空、固化成型。本发明生产加工效率高，工装设计、制造成本低。

Description

一种中空复合材料管体的成型方法
技术领域
本发明属于复合材料制造领域，涉及一种中空复合材料管体的成型方法。
背景技术
中空复合材料管体成型一直是一个难题，很多飞机存在大量这种管件。复合材料管体通常采用阳模成型，为提高管体质量，可以采用芯模加外形合模的方式成型。但由于芯模、复合材料及外形合模热膨胀系数不同，导致产品要么挤压过量，产品贫胶、孔隙率大，要么挤压量不够，产品欠压、分层。为了达到产品的设计要求，往往在工装设计上进行相应的工艺补偿，而补偿系数又需要多次的工艺试验才能摸索出来，成本高且效率低。另外，由于复合材料管体与芯模的接触面积过大，导致管体与芯模间摩擦力强，很难脱模。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：提出一种在复合材料工装设计时不需要考虑工艺补偿，且中空管体简便化脱模的方法，从而实现中空复合材料管体简易化成型。
本发明的技术方案是：一种中空复合材料管体的成型方法，其特征在于，所述成型方法步骤如下：
1.1制造一定厚度的半型面的金属隔板：在产品成型前，先根据产品的内型面进行划分，将型面分为两部分，每部分为一半型面，采用金属铝板或不锈钢薄板按照产品的内型面预成型；
1.2制造去除隔板厚度的金属芯模和复合材料外形工装：金属芯模加金属隔板形成的型面符合产品的理论内型，复合材料外形工装为上、下合模结构，合模结构的型面为产品的外型面；
1.3将带半型面的金属隔板固定在金属芯模上：用胶带将带半型面的金属隔板连接起来并固定在金属芯模上，形成一个完整内型面；
1.4将复合材料在金属隔板上铺层；
1.5将带铺层的金属芯模放入复合材料外形工装，合模；
1.6将金属芯模从金属隔板中抽离出来；
1.7在金属隔板的原芯模部位放入管状真空袋；
1.8抽真空、固化成型：在复合材料外形工装上制做真空袋并与管状真空袋连接，抽真空，进炉固化。
本发明的有益效果是：本发明一种中空复合材料管体的成型方法在工装设计时，无需考虑工艺补偿，可以大大提高工装设计的成功率，缩短产品的研制周期；本发明由于实现了简易化脱模，基本杜绝了脱模过程中对产品、工装的损坏，不仅提高了加工效率，延长了工装的使用寿命，同时保证了零件加工质量；试验证明，本发明可以降低工装投入成本70%以上，生产周期缩短50%以上。
附图说明
图1是本发明中空复合材料管体的成型方法的一种具体实施方式的示意图；
图2是本发明中空复合材料管体的成型方法的另一种具体实施方式的示意图；
其中，1-金属隔板、2-金属芯模、3-复合材料外形工装、4-中空复合材料管体。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式做进一步详细说明。
一种中空复合材料管体4的成型方法，步骤如下：
1.1制造一定厚度的半型面的金属隔板1：在产品成型前，先根据产品的内型面进行划分，将型面分为两部分，每部分为一半型面，采用金属铝板或不锈钢薄板按照产品的内型面预成型；
1.2制造去除隔板厚度的金属芯模2和复合材料外形工装3：金属芯模2加金属隔板1形成的型面符合产品的理论内型，复合材料外形工装3为上、下合模结构，合模结构的型面为产品的外型面；
1.3将带半型面的金属隔板1固定在金属芯模2上：用胶带将带半型面的金属隔板1连接起来并固定在金属芯模2上，形成一个完整内型面；
1.4将复合材料在金属隔板1上铺层；
1.5将带铺层的金属芯模2放入复合材料外形工装3，合模；
1.6将金属芯模2从金属隔板1中抽离出来；
1.7在金属隔板1的原芯模部位放入管状真空袋；
1.8抽真空、固化成型：在复合材料外形工装3上制做真空袋并与管状真空袋连接，抽真空，进炉固化。
实施例1
对图1所示的中空方管进行生产，其成型的步骤如下：
1.1采用金属铝板或不锈钢薄板按照方管的内型面预成型，制造0.5mm厚度的带半个型面“L”型金属隔板；
1.2制造去除隔板厚度的金属芯模和复合材料外形工装：金属芯模制造时要必须减去0.5mm的厚度，金属芯模加金属隔板形成的型面符合产品的理论内型，复合材料外形工装为上、下合模结构，合模结构的型面为产品的外型面；
1.3将两块“L”型金属隔板覆盖在金属芯模上，金属隔板对接用胶带连接起来，形成一个整体；
1.4按照图纸在金属隔板上进行铺层；
1.5将带铺层的金属芯模放入复合材料外形工装，合模；
1.6将金属芯模从两块“L”型金属隔板中抽离出来；
1.7制做管状真空袋，放入金属隔板中；
1.8在复合材料外形工装上制做真空袋并与管状真空袋连接，抽真空，进炉固化。
实施例2
对图2所示的中空圆管进行生产，其成型的步骤如下：
2.1采用金属铝板或不锈钢薄板按照圆管的内型面预成型，制造0.5mm厚度的带半圆型面的金属隔板；
2.2制造去除隔板厚度的金属芯模和复合材料外形工装：金属芯模制造时要必须减去0.5mm的厚度，金属芯模加金属隔板形成的型面符合产品的理论内型，复合材料外形工装为上、下合模结构，合模结构的型面为产品的外型面；
2.3将两块半圆型面金属隔板覆盖在金属芯模上，金属隔板对接用胶带连接起来，形成一个整体；
2.4按照图纸在隔板上进行铺层；
2.5将带铺层的金属芯模放入复合材料外形工装，合模；
2.6将金属芯模从两块带半圆型面的金属隔板中抽离出来；
2.7制做管状真空袋，放入金属隔板中；
2.8在复合材料外形工装上制做真空袋并与管状真空袋连接，抽真空，进炉固化。

Claims (2)

1.一种中空复合材料管体的成型方法，其特征在于，所述成型方法步骤如下：
1.1）制造一定厚度的半型面的金属隔板：在产品成型前，先根据产品的内型面进行划分，将型面分为两部分，每部分为一半型面，采用金属铝板或不锈钢薄板按照产品的内型面预成型；
1.2）制造去除隔板厚度的金属芯模和复合材料外形工装：金属芯模加金属隔板形成的型面符合产品的理论内型，复合材料外形工装为上、下合模结构，合模结构的型面为产品的外型面；
1.3）将带半型面的金属隔板固定在金属芯模上：用胶带将带半型面的金属隔板连接起来并固定在金属芯模上，形成一个完整内型面；
1.4）将复合材料在金属隔板上铺层；
1.5）将带铺层的金属芯模放入复合材料外形工装，合模；
1.6）将金属芯模从金属隔板中抽离出来；
1.7）在金属隔板的原芯模部位放入管状真空袋；
1.8）抽真空、固化成型：在复合材料外形工装上制做真空袋并与管状真空袋连接，抽真空，进炉固化。
2.根据权利要求1所述的成型方法，其特征还在于，在步骤1.1）中所述半型面为“L”型或半圆型。
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