CN104972673A - 一种铺层递减变厚度结构复合材料制件预浸料的铺贴工艺 - Google Patents

一种铺层递减变厚度结构复合材料制件预浸料的铺贴工艺 Download PDF

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蒋敏
黄红初
胡建冬
万建平
袁礼标
万里鹏
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    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
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    • B29C70/00—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts
    • B29C70/04—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts comprising reinforcements only, e.g. self-reinforcing plastics
    • B29C70/28—Shaping operations therefor
    • B29C70/30—Shaping by lay-up, i.e. applying fibres, tape or broadsheet on a mould, former or core; Shaping by spray-up, i.e. spraying of fibres on a mould, former or core
    • B29C70/34—Shaping by lay-up, i.e. applying fibres, tape or broadsheet on a mould, former or core; Shaping by spray-up, i.e. spraying of fibres on a mould, former or core and shaping or impregnating by compression, i.e. combined with compressing after the lay-up operation
    • B29C70/342—Shaping by lay-up, i.e. applying fibres, tape or broadsheet on a mould, former or core; Shaping by spray-up, i.e. spraying of fibres on a mould, former or core and shaping or impregnating by compression, i.e. combined with compressing after the lay-up operation using isostatic pressure

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Abstract

本发明公开了一种铺层递减变厚度结构复合材料制件预浸料的铺贴工艺，其特征在于：铺贴模和成型模分开，在铺贴模上刻出铺层递减位置刻线；在铺贴模上按铺层递减位置刻线及铺层顺序铺贴每层预浸料，并抽真空进行预成型得到预成型件；从铺贴模上取下预成型件，将其装入成型模中进热压罐加热加压固化成型，脱模后即可得到制件。本发明不但克服了阴模内部空间狭窄铺贴预浸料困难的问题，特别是解决了铺层递减变厚度双曲面大曲率外形结构复合材料制件预浸料的铺贴问题。

Description

一种铺层递减变厚度结构复合材料制件预浸料的铺贴工艺
技术领域
本发明属于复合材料制造技术领域，涉及到一种铺层递减变厚度双曲面大曲率外形结构复合材料制件预浸料的铺贴工艺。
背景技术
铺层递减变厚度结构的复合材料制件为了保证外形光滑平整往往采用阴模成型、预浸料手工铺贴工艺。这是因为如果采用阳模成型，制件外表面易形成铺层递减厚度印痕而影响制件外形。但对于铺层递减变厚度双曲面大曲率外形结构复合材料制件，由于阴模内部空间狭窄，手工无法进行铺贴。即使勉强铺贴，固化成型后的复合材料制件易发生分层、疏松及铺层递减尺寸不符等缺陷，造成制件报废。采用通常的阴模成型法得不到符合图样要求的产品。
发明内容
为解决铺层递减变厚度双曲面大曲率外形结构复合材料制件预浸料的铺贴问题，本发明提供了一种铺层递减变厚度双曲面大曲率外形结构复合材料制件预浸料的铺贴工艺。
本发明通过下述技术方案来实现：一种铺层递减变厚度结构复合材料制件预浸料的铺贴工艺，其特征在于：铺贴模和成型模分开，采用二套模具，铺贴模为阳模，成型模为阴模，按数模制造模具，在铺贴模上刻出铺层递减位置刻线；铺贴时，在铺贴模上按铺层递减位置刻线及铺层顺序铺贴每层预浸料，铺贴完毕后抽真空进行预成型，使预浸料铺层成为具有制件形状的预成型件；从铺贴模上取下预成型件，将其装入成型模中进热压罐加热加压固化成型，脱模后即可得到制件。
此铺贴工艺的优点在于：铺贴模和成型模分开，将本应刻在成型模（阴模）上的铺层递减刻线刻于铺贴模（阳模）上，预浸料在铺贴模上铺贴完毕后抽真空进行了预成型，使预浸料铺层成为具有制件形状的预成型件。这样不但克服了阴模内部空间狭窄铺贴预浸料困难的问题，特别是解决了铺层递减变厚度双曲面大曲率外形结构复合材料制件预浸料的铺贴问题。
    此发明的意义在于：该铺贴工艺可解决铺层递减变厚度双曲面大曲率外形结构复合材料制件预浸料的铺贴。
    该铺贴成型工艺独特，以下成型工艺无法代替：
    A. 采用阴阳对合模成型工艺。此法可解决阴模内部空间狭窄铺贴预浸料困难的问题，但对于铺层递减变厚度结构的复合材料制件，其预浸料铺层递减层数多、间距小，且铺层递减厚度最小仅为0.125mm，如采用阴阳对合模成型，其阴阳对合模的模具机械加工精度难以保证此尺寸，成型后的复合材料制件易发生分层、疏松等缺陷。故不宜采用。
     B. 采用阳模成型工艺。此法得到的制件外表面易形成铺层递减厚度印痕，影响制件外形，故也不宜采用。
该发明已应用于1210等型号的研制生产，得到了符合设计图样要求的产品，此铺贴工艺已纳入车间工艺指令。
具体实施方式
某飞机整流罩为一铺层递减变厚度双曲面大曲率外形结构复合材料制件，采用NY9200GB/T700预浸料成型制造。具体成型工艺为：
   （1） 按数模制造模具，在铺贴模上刻出铺层递减位置刻线;
   （2） 清洗模具工作表面，在模具工作表面涂敷脱模剂；
   （3） 按铺贴模铺层递减刻线位置及制件图样铺层顺序，在铺贴模上铺贴NY9200GB/T700预浸料。铺贴完毕后，由下至上放置脱模布、透气毡，用真空袋膜进行密封。然后抽真空至-0.095MPa以上，时间20min，进行预成型，使预浸料铺层成为具有制件形状的预成型件；
    （4）从铺贴模上取下预成型件，将其放入成型模中至贴模位置；
    （5）在成型模中由下至上放置脱模布、吸胶布、隔离膜、透气毡，用真空袋膜进行密封；
（6） 放入热压罐中抽真空进行气密性检查，合格后以1～2℃/min的速度升温至145±5℃，保温30～60min，保温后加0.5～0.6MPa压力，同时升温至175～180℃，保温保压2.5～3.0h ，制件随炉保压冷却至60℃以下，卸压起模得到制件。
此发明可用于同类铺层递减变厚度双曲面大曲率外形结构复合材料制件预浸料的铺贴。

Claims (3)

1.一种铺层递减变厚度结构复合材料制件预浸料的铺贴工艺，其特征在于：铺贴模和成型模分开，铺贴模为阳模，成型模为阴模，按数模制造模具，在铺贴模上刻出铺层递减位置刻线；铺贴时，在铺贴模上按铺层递减位置刻线及铺层顺序铺贴每层预浸料，铺贴完毕后抽真空进行预成型，使预浸料铺层成为具有制件形状的预成型件；从铺贴模上取下预成型件，将其装入成型模中进热压罐加热加压固化成型，脱模后即可得到制件。
2.根据权利要求1所述的铺层递减变厚度结构复合材料制件预浸料的铺贴工艺，其特征在于：抽真空至-0.095MPa以上，进行预成型。
3.根据权利要求1所述的铺层递减变厚度结构复合材料制件预浸料的铺贴工艺，其特征在于：加热加压固化成型工艺参数为：以1～2℃/min的速度升温至145±5℃，保温30～60min，保温后加0.5～0.6MPa压力，同时升温至175～180℃，保温保压2.5～3.0h ，制件随炉保压冷却至60℃以下，卸压起模。
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