CN104015378A - 一种适用于c形复合材料零件成型的组合式均压盖板的制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种适用于C形复合材料零件成型的组合式均压盖板的制造方法。采用的技术方案是：获得工艺表面；以此工艺表面为基础进行铺叠，以单层厚度为0.2mm的碳纤维织物预浸料A和单层厚度为0.6mm的碳纤维织物预浸料B为铺层材料进行铺叠；首层和终层选用碳纤维织物预浸料A，其余层选用碳纤维织物预浸料B；铺层角度以中间层为中心，按照0°和45°交替对称向两侧铺叠；每层缩进10～15mm；圆角处采用碳纤维织物预浸料B卷曲成圆形填充后铺叠终层；将铺叠好的均压盖板坯料进行封装，抽真空，置于热压罐中成型。本发明适用于基于手糊-真空袋-热压罐法成型的截面为C形的复合材料零件的辅助成型，可以保证圆角质量。
Description
技术领域
本发明属于复合材料成型技术领域，具体涉及一种适用于截面为C形的复合材料零件成型用组合式均压盖板。
背景技术
手糊-真空袋-热压罐法成型是一种广泛运用于航空先进复合材料零件的成型方法。该方法通过手工铺叠坯料后，采用真空袋封装将铺叠完成的预浸料坯料形成一个真空体系，进而通过抽真空以排出预浸料中含有的低分子挥发物和夹杂在预浸料中的气体，最终得到内部质量合格的复合材料零件。传统方法成型时，采用单面模具，因而贴模面的表面质量和形面尺寸有模具可以保证，但是外形尺寸及表面质量可控性差。手糊-真空袋-热压罐法制造的非平面零件圆角区域常因其材料固有属性及热压罐中受压不均而产生厚度超差、褶皱、空隙密集等缺陷，特别是截面为C形的复合材料零件的圆角区域，采用不同模具形式的零件置于热压罐中圆角区域的受压情况不同：如图1所示为采用阳模形式的零件受压情况，圆角区域受压较非圆角处大，固化时，随着温度的持续升高，树脂流动性提高，圆角区域树脂向两边移动，甚至沿着垂直于圆角截面方向的纤维也造成滑移；如图2所示为采用阴模形式的零件受压情况，圆角区域受压较非圆角区域小。因此，采用传统方法制造的C形复合材料零件存在的问题是：圆角区域厚度难以保证，同时褶皱多；各部分在热压罐固化过程中的由于加压不顺畅常常导致零件内部质量较差；外观质量较差。
发明内容
本发明的目的是提供一种分块圆角均压盖板，适用于基于手糊-真空袋-热压罐法成型的截面为C形的复合材料零件的辅助成型，可以保证圆角质量。
本发明采用的技术方案是：一种适用于C形复合材料零件成型的组合式均压盖板的制造方法，方法如下：
1)获得与C形复合材料零件形面相同的工艺表面；
2)以此工艺表面为基础进行铺叠，以单层厚度为0.2mm的碳纤维织物预浸料A和单层厚度为0.6mm的碳纤维织物预浸料B为铺层材料进行层层铺叠；
3)铺层设计：铺层顺序为：首层和终层选用碳纤维织物预浸料A，其余层选用碳纤维织物预浸料B；铺层角度为：以中间层为中心，按照0°和45°交替对称向两侧铺叠；每层缩进10～15mm；圆角处采用碳纤维织物预浸料B卷曲成圆形填充后铺叠终层；
4)将铺叠好的均压盖板坯料进行封装，抽真空，置于热压罐中，于150-200℃，0.6MPa下，热处理3-4小时；
5)做好均压盖板标识，进行修整。
本发明的有益效果是：不同模具形式的C形复合材料零件均可采用本发明的分块圆角均压盖板进行封装、预压实和固化工序。本发明的均压盖板具备质硬、分块、尖端过度三个特点。首先，均压盖板材料选用纤维增强的复合材料材质，保证其形面的准确程度和对C形复合材料零件的形面的可控性。其次，分块设计保证均压盖板的组合性能，并保证了封装真空袋后零件各部分的压力顺畅施加；第三，采用每层缩进10～15mm，使C形非圆角区域形成尖端过度的设计，保证在热压罐的压力作用下非圆角区域零件不产生压痕等表面质量缺陷；第四，本发明的组合式均压盖板可反复使用；第五，应用本发明方法制备的均压盖板制备的产品C形复合材料零件内部质量优异、圆角区域及非圆角区域和外形尺寸精准。
附图说明
图1是现有技术中采用阳模形式的C形复合材料零件受压情况。
图2是现有技术中采用阴模形式的C形复合材料零件受压情况。
图3是实施例1中适用于阴模成型模的均压盖板的制作示意图。
图4是阴模成型模中均压盖板使用示意图。
图5是阳模成型模中均压盖板使用示意图。
具体实施方式
实施例1一种适用于C形复合材料零件成型的组合式均压盖板的制造方法
以与阴模成型模配套使用的L型均压盖板为例，方法如下：
1)如图3所示，获得与C形复合材料零件形面相同的阴模成型模(1)工艺表面(2)；
2)以工艺表面(2)为基础两侧分别同时进行对称铺叠，以单层厚度为0.2mm的碳纤维织物预浸料A和单层厚度为0.6mm的碳纤维织物预浸料B为铺层材料，铺设P1～P6共6层；
3)铺层设计：
铺层顺序为：首层P1和终层P6选用碳纤维织物预浸料A，其余P2～P5层选用碳纤维织物预浸料B；
铺层角度为：按P1至P6顺序，角度序列为45°、0°、45°、45°、0°、45°；
P1～P5采用退层处理，每层缩进10～15mm，圆角处采用碳纤维织物预浸料B卷曲成圆形(3)进行填充后铺叠终层P6；使得C形非圆角区域形成尖端过度的设计；
4)将铺叠好的均压盖板坯料进行封装，抽真空，置于热压罐中，于150-200℃，0.6MPa下，热处理3-4小时；
5)做好均压盖板标识，进行修整。
本实施例给出了与阴模成型模配套使用的L型均压盖板的制备方法，与阳模成型模配套使用的L型均压盖板的制备方法与之相同。
使用方法：如图4所示，C形复合材料零件采用阴模形式制件，采用复合材料按常规工艺在阴模(1)上铺叠制备C形复合材料零件坯料(4)，最后用本发明制备的一对对称的L型均压盖板(5)置于圆角处，然后用真空袋密封，置于热压罐中采用常规工艺热处理制备出成品。如图5所示为C形复合材料零件采用阳模形式制件，使用方法相同。
由于采用分块圆角均压盖板的设计，解决了因C形复合材料零件的本身结构导致的圆角处厚度易超差(超厚或超薄)、褶皱等质量缺陷，分块的圆角均压盖板设计在准确定位后仍能保证封装后坯料各部分在热压罐中的顺畅加压，创新式的尖端过度式解决了因盖板分块产生的非圆角区域压痕。
Claims (2)
1.一种适用于C形复合材料零件成型的组合式均压盖板的制造方法，其特征在于制备方法如下：
1)获得与C形复合材料零件形面相同的工艺表面；
2)以此工艺表面为基础进行铺叠，以单层厚度为0.2mm的碳纤维织物预浸料A和单层厚度为0.6mm的碳纤维织物预浸料B为铺层材料进行层层铺叠；
3)铺层设计：铺层顺序为：首层和终层选用碳纤维织物预浸料A，其余层选用碳纤维织物预浸料B；铺层角度为：以中间层为中心，按照0°和45°交替对称向两侧铺叠；每层缩进10～15mm；圆角处采用碳纤维织物预浸料B卷曲成圆形填充后铺叠终层；
4)将铺叠好的均压盖板坯料进行封装，抽真空，置于热压罐中，于150-200℃，0.6MPa下，热处理3-4小时；
5)做好均压盖板标识，进行修整。
2.如权利要求1所述的一种适用于C形复合材料零件成型的组合式均压盖板的制造方法，其特征在于制备方法如下：
1)获得与C形复合材料零件形面相同的工艺表面；
2)以此工艺表面为基础两侧同时进行对称铺叠，以单层厚度为0.2mm的碳纤维织物预浸料A和单层厚度为0.6mm的碳纤维织物预浸料B为铺层材料，铺设P1～P6共6层；
3)铺层设计：铺层顺序为：首层P1和终层P6选用碳纤维织物预浸料A，其余P2～P5层选用碳纤维织物预浸料B；铺层角度为：按P1至P6顺序，角度序列为45°、0°、45°、45°、0°、45°；P1～P5采用退层处理，每层缩进10～15mm，圆角处采用碳纤维织物预浸料B卷曲成圆形进行填充后铺叠终层P6；
4)将铺叠好的均压盖板坯料进行封装，抽真空，置于热压罐中，于150-200℃，0.6MPa下，热处理3-4小时；
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Granted publication date: 20170315 |