CN104162996B - 碳纤维复合材料u型件的制造工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种碳纤维复合材料U型件的制造工艺,将预浸料在平板上进行铺层,将平铺后的预浸料紧密包覆在凸形模具上;再将赋型后的预浸料和凸形模具整体嵌入凹形模具中;预压实后,将凸形模具抬出后,在预成型体上面覆盖辅助材料,一定压力下加热固化成型得到U型件制品。该工艺解决了开口宽度较小的U型件无法铺层的问题,并降低了各环节的难度系数,保证制品内外表面的平整度,解决了传统铺层工艺导致拐角区域容易产生缺陷的问题。为碳纤维复合材料结构件的制作开拓了新窗口。
Description
技术领域
本发明涉及一种碳纤维复合材料U型件的制造工艺。
背景技术
随着现代技术的迅猛发展,对材料提出了较高的要求,碳纤维复合材料制作的结构件具有高强度、高模量、轻量化的特点具有较好的应用前景。现有U型件主要使用金属材料,它存在重量大,耐腐蚀性能差、使用周期短等缺点。而碳纤维复合材料具有比强度和比模量高、制件力学性能优异、安全性高、可设计性和零部件一体化成型等特点广泛应用在各个领域,充分满足较高装配精度要求。
但因碳纤维复合材料在制造开口宽度较小U型件无法进行铺层,对工艺的选择有很大的局限性,而传统手工铺层又会造成U型件拐角区域架桥、厚度不均、压力不均等问题产生,导致在固化后产生富树脂和分层、空隙等缺陷,进而严重影响制件的可靠性和精度。
上述问题是在碳纤维复合材料U型件的设计与生产过程中应当予以考虑并解决的问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种碳纤维复合材料U型件的制作工艺,该工艺能够实现开口宽度较小的碳纤维复合材料U型件的制作,并解决U型件制作过程中,因传统手工铺层的局限而造成拐角区域架桥、厚度不均、压力不均等问题,导致在固化后产生富树脂和分层、空隙等缺陷,进而严重影响其可靠性和精度。
本发明的技术解决方案是:
一种碳纤维复合材料U型件的制造工艺,
将碳纤维预浸料在光洁平板上进行铺层,在凸形模具铺层区域贴带胶脱模布,将平铺后的预浸料紧密包覆在带有脱模布的凸形模具上;
将赋型后的预浸料和凸形模具整体嵌入凹形模具中,通过凸形模具和凹形模具的配合,凸形模具支撑预浸料嵌入凹形模具,预压实后,将凸形模具抬出,形成预成型体;
在凹形模具上依次铺放预成型体、脱模布、隔离膜、透气毡、真空袋,将凹形模具和预成型体真空袋密封抽真空,同时施加压力3bar-6bar,加热120℃-150℃固化成型,得到碳纤维复合材料U型件。
进一步地,所述预浸料采用碳纤维预浸料。
进一步地,所述铺层方式由平板模具、凸形模具和凹形模具相配合的方式进行,预成型体的内凹面与脱模布包覆后的凸形模具、预成型体的外凸面和凹形模具的尺寸均相吻合,采用外置真空袋进行抽真空。
进一步地,所述U型件的开口宽度在15mm到50mm范围内。
一种碳纤维复合材料U型件,由上述制造工艺制得。
本发明的有益效果是:该种碳纤维复合材料U型件制造工艺及所得U型件,相对于钢材U型件,具有质量轻,耐腐蚀等优点。同时解决了开口宽度较小的窄形U型件无法人工铺层的问题,为碳纤维复合材料提供了更宽的窗口。因开口宽度在15mm~50mm范围内的U型件手工铺层困难,而且预浸料难以铺实,在拐角区域出现架桥,分层和厚度不均等缺陷。该工艺能够制造15mm~50mm范围内的U型件,并且使U型件拐角区域架桥状况得到了明显改善,内外表面平整,尺寸精度提高,可以避免传统工艺的许多缺陷,扩大了U型件适用范围。并且该工艺使U型件的制作各环节难度系数降低,实用性强保证了产品质量的稳定性。
附图说明
图1是本发明实施例碳纤维复合材料U型件的凸形模具和凹形模具结构示意图;
图2碳纤维复合材料U型件组合模具的截面示意图;
图3是本发明实施例碳纤维复合材料U型件的制造工艺示意图;
其中:1-凸形模具,2-凹形模具,3-预成型体,4-脱模布,5-隔离膜,6-透气毡,7-真空袋。
具体实施方式
下面结合附图详细说明本发明的优选实施例。
实施例
一种碳纤维复合材料U型件的制造工艺,将碳纤维预浸料在光洁平板,如玻璃、钢板平面等,上铺层,在凸形模具1铺层区域贴带胶脱模布4,然后将平板铺好的预成型体3贴覆在图中凸形模具1上,如图1、图2所示,凸形模具1比凹形模具2尺寸小,再将凸形模具1整体放入凹形模具2中预压实。然后将凸形模具1抬出,则完成U型件铺层制备预成型体3。
在凹形模具2上依次铺放预成型体3、脱模布4、隔离膜5、透气毡6、真空袋7这些辅助材料,如图3所示,采用外置真空袋7进行抽真空,同时施加压力3bar-6bar,加热120℃-150℃固化成型得到碳纤维复合材料U型件制品。
预成型体3的内凹面与脱模布4包覆后的凸形模具1、预成型体3的外凸面和凹形模具2的尺寸均相吻合。
一种碳纤维复合材料U型件制品,由上述制造工艺制得。
该种碳纤维复合材料U型件的制造工艺及所得U型件,相对于金属材料制造U型件具有质量轻、强度高、耐腐蚀等优点。但碳纤维复合材料U型铺层时,开口宽度在15mm~50mm范围内的U型件手工铺层困难,而且预浸料难以铺实,在拐角区域出现架桥,分层和厚度不均等缺陷。
该工艺设计能够制造出开口宽度15mm~50mm的U型件,解决了窄弯模具铺层难的问题。并且改善了传统铺层工艺的诸多缺陷,避免架桥,分层及厚度不均匀等问题的出现,减少U型制件生产时间,铺层工艺难度系数降低,保证制件内外表面质量等优点。
该种碳纤维复合材料U型件,包括碳纤维预浸料,能够保证U型制件具有更优的质量,使用寿命更长,利于使用。
除上述实施例外,本发明产品还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案,均落在本专利要求的保护范围内。
Claims (3)
1.一种碳纤维复合材料U型件的制造工艺,其特征在于:
将碳纤维预浸料在光洁平板上进行铺层,在凸形模具铺层区域贴带胶脱模布,将平铺后的预浸料紧密包覆在带有脱模布的凸形模具上;
将赋型后的预浸料和凸形模具整体嵌入凹形模具中,通过凸形模具和凹形模具的配合,凸形模具支撑预浸料嵌入凹形模具,预压实后,将凸形模具抬出,形成预成型体;
在凹形模具上依次铺放预成型体、脱模布、隔离膜、透气毡、真空袋,将凹形模具和预成型体真空袋密封抽真空,同时施加压力3bar-6bar,加热120℃-150℃固化成型,得到碳纤维复合材料U型件;所述U型件的开口宽度在15mm到50mm范围内。
2.如权利要求1所述碳纤维复合材料U型件的制造工艺,其特征在于:预成型体的内凹面与脱模布包覆后的凸形模具、预成型体的外凸面和凹形模具的尺寸均相吻合,采用外置真空袋进行抽真空。
3.一种碳纤维复合材料U型件,由权利要求1或2所述的制造工艺制得。
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Families Citing this family (12)
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---|---|---|---|---|
CN104385758A (zh) * | 2014-12-03 | 2015-03-04 | 成都飞机工业(集团)有限责任公司 | 一种实用于u形复合材料蜂窝夹层制件蜂窝芯稳定化方法 |
CN105984154A (zh) * | 2016-06-14 | 2016-10-05 | 沈阳飞机工业(集团)有限公司 | 一种u型梁类复合材料制件的成型方法 |
CN107584779A (zh) * | 2016-07-08 | 2018-01-16 | 深圳光启高等理工研究院 | 复合材料制件的阴模成型方法 |
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CN106926481A (zh) * | 2017-02-14 | 2017-07-07 | 江西昌河航空工业有限公司 | 一种长丝碳纤维构件的成型方法 |
CN107553933A (zh) * | 2017-07-05 | 2018-01-09 | 江苏恒神股份有限公司 | 一种异面π型碳纤维复合材料接头成型方法 |
CN112123810B (zh) * | 2020-07-23 | 2022-07-19 | 山西平阳重工机械有限责任公司 | 一种提高大厚度复合材料舵内部成型质量的工艺方法 |
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CN115464903A (zh) * | 2022-09-19 | 2022-12-13 | 株洲电力机车广缘科技有限责任公司 | 一种纤维增强复合材料牵引座及其制备方法、模具 |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101370643A (zh) * | 2005-12-30 | 2009-02-18 | 空客西班牙公司 | 具有u-型加强构件的复合面板的制备方法 |
CN102216057A (zh) * | 2008-10-06 | 2011-10-12 | 空中巴士运作公司 | 一种凹形尤其截面为u型的复合材料件的制造方法及其实施装置 |
CN102765198A (zh) * | 2012-07-13 | 2012-11-07 | 中国人民解放军国防科学技术大学 | 复合材料真空辅助模压成型系统及成型方法 |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101370643A (zh) * | 2005-12-30 | 2009-02-18 | 空客西班牙公司 | 具有u-型加强构件的复合面板的制备方法 |
CN102216057A (zh) * | 2008-10-06 | 2011-10-12 | 空中巴士运作公司 | 一种凹形尤其截面为u型的复合材料件的制造方法及其实施装置 |
CN102765198A (zh) * | 2012-07-13 | 2012-11-07 | 中国人民解放军国防科学技术大学 | 复合材料真空辅助模压成型系统及成型方法 |
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