CN105984154A - 一种u型梁类复合材料制件的成型方法 - Google Patents

一种u型梁类复合材料制件的成型方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种U型梁类复合材料制件的成型方法，包括如下步骤：选用刚性阴模和柔性阳模作为模具，并制备一个与目标U型梁制件内表面形状、尺寸一致的刚性阳模铺叠模，并在上述刚性阳模铺叠模上完成U型梁制件坯料的铺叠，然后从该铺叠模上取出U型梁制件坯料装入刚性阴模内，将柔性阳模装入坯料内腔里，再采用真空袋——热压罐法成型U型梁制件。由于刚性阴模和柔性阳模尺寸精度高，在成型U型梁制件时，工装与坯料配合良好，受压均匀，不易架桥，则制备的U型梁制件的内、外表面制造精度高；同时采用阳模铺叠的方式，避免阴模铺叠时在R角处产生架桥，使得制件固化后无富树脂且R角厚度合格。

Description

一种U型梁类复合材料制件的成型方法
技术领域
本发明涉及一种U型梁类复合材料制件的成型方法，属于复合材料成型技术领域。
背景技术
U型梁类零件外表面为装配面，因此需采用阴模成型。现有技术中，采用如图3所示的柔性薄盖板成型方法。该方法是将钢制阴模1放在平板6上，然后在坯料2上覆盖柔性薄盖板3a，并在该盖板上封真空袋4，并用腻子5将真空袋粘贴在平板6上，采用真空袋——热压罐法进行固化成型。这种柔性薄盖板3a的通用成型方法如图4所示，在钢制阴模1上铺覆按目标制件铺层和尺寸设计好的坯料，采用真空袋——热压罐法制成工艺件2a，再手工打磨工艺件内表面和R角使其余目标制件尺寸一致，再在工艺件2a上铺覆两层橡胶等柔性材料中间夹1层碳纤预浸料等增强材料，采用真空袋——热压罐法制成柔性薄盖板3a。由于工艺件2a为手工打磨，内表面及R角处尺寸精度低，导致通过工艺件2制出的柔性薄盖板3a型面精度低，因此当采用柔性薄盖板3a成型U型梁制件时，易与坯料配合不良，产生架桥现象，同时柔性薄盖板3a亦为U型，封装时在R角处易架桥，使固化后的制件存在富树脂和R角厚度超差的现象。另外，在钢制阴模1上铺叠坯料时，坯料也易在R角处架桥，同时会影响零件质量。
发明内容
本发明的目的是提供一种能够制备内、外表面质量好，精度高，R角厚度合格的U型梁类复合材料制件的成型方法。
本发明的目的是通过下述技术方案实现的：一种U型梁类复合材料制件的成型方法，其特征在于：包括如下步骤：
（1）预制U型梁制件坯料；
（2）将U型梁制件坯料装入刚性阴模内；
（3）将柔性阳模装入U型梁制件坯料的内腔；
（4）在柔性阳模上直接打真空袋，用腻子将真空袋粘贴在平板上；
（5）采用真空袋——热压罐法成型U型梁制件。
所述的步骤（1）预制U型梁制件坯料，具体过程如下：
（1.1）制备一个与目标U型梁制件内表面形状、尺寸一致的刚性阳模铺叠模；
（1.2）在所述的刚性阳模铺叠模上完成U型梁制件坯料的铺叠；
（1.3）将坯料物料在所述的阳模铺叠模上进行真空预压实，制得U型梁制件坯料。
所述的柔性阳模的制备过程如下：
（1）制备一个与目标U型梁制件内表面形状、尺寸一致的刚性阴模成型模；
（2）在刚性阴模成型模上铺叠橡胶柔性材料并夹杂碳纤预浸料增强形成柔性阳模坯料；
（3）在柔性阳模坯料上直接打真空袋，再用腻子将真空袋粘贴在平板上；
（4）采用真空袋——热压罐法成型柔性阳模。
本发明的有益效果在于：本发明采用刚性阴模和柔性阳模相结合的方式，刚性阴模和柔性阳模尺寸精度高，在成型U型梁制件时，工装与坯料配合良好，受压均匀，不易架桥，则制备的U型梁制件的内、外表面制造精度高；同时采用阳模铺叠的方式，避免阴模铺叠时在R角处产生架桥，使得制件固化后无富树脂且R角厚度合格。
附图说明
图1是采用本发明方法制备的U型梁类复合材料制件的示意图。
图2是本发明方法中制出柔性阳模的示意图。
图3为现有技术中制出U型梁类复合材料制件的示意图。
图4为现有技术中制出工艺件、薄盖板的示意图。
具体实施方式
以下结合附图1、2和实施例对本发明技术方案做进一步的详述。在以下实施例中，为保证U型梁制件的内、外表面均凭证光滑和尺寸精度高，选用刚性的阴模1成型制件的外表面，选用柔性阳模3作为阳模成型制件的内表面。
如图1所示，采用本发明技术方案制造一种U型梁类复合材料制件的工艺步骤为：
（1）制备一个与目标U型梁制件内表面形状、尺寸一致的刚性阳模铺叠模；
（2）在上述阳模铺叠模上完成U型梁制件坯料2的铺叠；
（3）将制作坯料的物料在上述阳模铺叠模上进行真空预压实，制得U型梁制件坯料2；
（4）从阳模铺叠模上取出制件坯料2，装入刚性阴模1内；
（5）将柔性阳模3装入U型梁制件坯料2内腔里；
（6）在柔性阳模3上直接打真空袋4，再用腻子5将真空袋4粘贴在平板6上；
（7）按真空袋——热压罐工艺成型U型梁制件。
其中，柔性阳模3的成型方法如图2所示，包括如下步骤：
（1）制备一个与目标U型梁制件内表面形状、尺寸一致的刚性阴模成型模7；
（2）在刚性阴模成型模7上铺叠足够数量的生橡胶并夹杂碳纤维预浸料增强形成柔性阳模坯料8；
（3）在柔性阳模坯料8上直接打真空袋4，再用腻子5将真空袋4粘贴在平板6上；
（4）按真空袋——热压罐工艺成型柔性阳模。
复合材料坯料经过阳模铺叠和真空预压实后，可以排出坯料间的气泡，尤其是R角处坯料更加紧实，不会产生架桥；采用刚性的阴模成型制件外表面，保证外表面平整和较高的制造精度，采用刚度较低的柔性阳模能均匀传递压力，保证内表面质量和R角处不产生富树脂和厚度合格，从而制造出零缺陷的U型梁类复合材料制件。

Claims (3)

1.一种U型梁类复合材料制件的成型方法，其特征在于：包括如下步骤：
（1）预制U型梁制件坯料；
（2）将U型梁制件坯料装入刚性阴模内；
（3）将柔性阳模装入U型梁制件坯料的内腔；
（4）在柔性阳模上直接打真空袋，用腻子将真空袋粘贴在平板上；
（5）采用真空袋——热压罐法成型U型梁制件。
2.根据权利要求1所述的一种U型梁类复合材料制件的成型方法，其特征在于：所述的步骤（1）预制U型梁制件坯料，具体过程如下：
（1.1）制备一个与目标U型梁制件内表面形状、尺寸一致的刚性阳模铺叠模；
（1.2）在所述的刚性阳模铺叠模上完成U型梁制件坯料的铺叠；
（1.3）将坯料在所述的阳模铺叠模上进行真空预压实，制得U型梁制件坯料。
3.根据权利要求1或2所述的一种U型梁类复合材料制件的成型方法，其特征在于：所述的柔性阳模的制备过程如下：
（1）制备一个与目标U型梁制件内表面形状、尺寸一致的刚性阴模成型模；
（2）在刚性阴模成型模上铺叠橡胶柔性材料并夹杂碳纤预浸料增强形成柔性阳模坯料；
（3）在柔性阳模坯料上直接打真空袋，再用腻子将真空袋粘贴在平板上；
（4）采用真空袋——热压罐法成型柔性阳模。
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