CN106671446A - 一种vari整体成型净尺寸复合材料加筋结构制造方法 - Google Patents
一种vari整体成型净尺寸复合材料加筋结构制造方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN106671446A CN106671446A CN201611038249.7A CN201611038249A CN106671446A CN 106671446 A CN106671446 A CN 106671446A CN 201611038249 A CN201611038249 A CN 201611038249A CN 106671446 A CN106671446 A CN 106671446A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- vari
- covering
- precast body
- manufacturing
- dead size
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 239000002131 composite material Substances 0.000 title claims abstract description 22
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 18
- 239000011347 resin Substances 0.000 title claims abstract description 12
- 229920005989 resin Polymers 0.000 title claims abstract description 12
- 238000000465 moulding Methods 0.000 title abstract description 7
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 42
- 239000004744 fabric Substances 0.000 claims abstract description 18
- 239000002023 wood Substances 0.000 claims abstract description 4
- 210000003205 muscle Anatomy 0.000 claims description 16
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 12
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 11
- 238000005755 formation reaction Methods 0.000 claims description 11
- 238000004080 punching Methods 0.000 claims description 9
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 claims description 7
- 230000002787 reinforcement Effects 0.000 claims description 6
- 238000007789 sealing Methods 0.000 claims description 6
- 229920002635 polyurethane Polymers 0.000 claims description 5
- 239000004814 polyurethane Substances 0.000 claims description 5
- 238000007711 solidification Methods 0.000 claims description 5
- 230000008023 solidification Effects 0.000 claims description 5
- 239000002390 adhesive tape Substances 0.000 claims description 3
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 claims description 3
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims description 3
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 3
- 238000004513 sizing Methods 0.000 claims description 2
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 abstract 2
- 239000010959 steel Substances 0.000 abstract 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 239000003351 stiffener Substances 0.000 description 3
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 3
- 244000141353 Prunus domestica Species 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- 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
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29B—PREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
- B29B11/00—Making preforms
- B29B11/06—Making preforms by moulding the material
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Composite Materials (AREA)
- Casting Or Compression Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
Abstract
本发明公开了一种VARI工艺整体成型净尺寸复合材料加筋结构的制造方法，采用蒙皮成型钢模制作蒙皮预制体，采用代木预制体模具制作“C”型筋和工字梁预制体，然后在制作完毕的蒙皮预制体下部铺设导流网和脱模布，将已制作完毕的“C”型筋和工字梁预制体连同芯模模具一起组装至带有蒙皮的蒙皮成型钢模上，最后整个复合材料加筋结构在固化炉中进行树脂导入和树脂固化。本制造方法制造的复合材料加筋结构为净尺寸整体结构，不需要后续加工，减少了装配工作量，避免了螺钉连接和铆钉连接这种点连接，提高了整个结构的刚度和强度，此外，VARI工艺省去了预浸料储存和热压罐固化的工序，相比于传统的热压罐工艺成本更低。
Description
技术领域
本发明涉及VARI工艺成型净尺寸加筋结构的制造方法，特别涉及到VARI工艺整体成型净尺寸复合材料加筋结构的制造方法。
背景技术
现有的复合材料加筋结构成型工艺为采用热压罐工艺分别成型蒙皮以及内部加强筋，然后加工蒙皮及加强筋至要求尺寸，再采用铆接或者螺钉连接的方式将蒙皮与内部加强筋连接到一起。这种连接方式为点连接，连接强度不佳。此外，热压罐工艺中预浸料储存和固化的工序成本很高。
发明内容
为了解决现有热压罐工艺制作加筋壁板导致连接强度不佳与制造成本过高的问题,本发明提出了VARI工艺整体成型净尺寸复合材料加筋结构的制造方法。本发明VARI工艺整体成型净尺寸复合材料加筋结构的制造方法，包括以下步骤：
a：制作蒙皮成型钢模一套，包括成型面和支撑框架，制作内部成型芯模与外部限位块一套，芯模为组合结构可分解；
b：制作“C”型筋和工字梁预制体模具一套，材料为高密度聚氨酯代木，通过加工设备按照成型模具1:1加工而成；
c：采用蒙皮成型钢模制作蒙皮预制体，采用代木预制体模具制作“C”型筋和工字梁预制体，包括：
c1：在蒙皮模具和加强筋预制体模具上铺贴带有定型剂的织物，并在织物上依次铺放隔离膜、脱模布、真空袋，采用密封胶条将真空袋密封；
c2：抽真空进行热定型，定型完毕，冷却修剪至净尺寸备用；
d：净尺寸复材加筋结构VARI工艺整体成型，包括：
d1：依次将预制体进行组装，即蒙皮成型钢模、导流网、脱模布，步骤c制作的蒙皮预制体，步骤c制作的“C”型筋和工字梁预制体连同芯模模具，四周限位块；
d2:在d1组合好预制体的基础上依次铺放脱模布、单向透气膜、透气毡、真空袋，接入注胶管和抽气管，并用密封胶条密封真空袋；
d3: 在固化炉中进行树脂导入和树脂固化；
e:净尺寸复合材料加筋结构脱模，包括：
e1：拆除辅助材料，
e2：移除四周限位块，
e3：拆除芯模。
优选地，工字梁预制体由两个“C”型筋预制体背靠背组合而成，“C”型筋R角区域填纱，确保工字梁表面平整。
优选地，预制体抽真空920mbar以上预先热定型，定型温度为80±5℃，定型时间为30min。
优选地，在蒙皮底部铺设导流网和脱模布，树脂由下而上浸润预制体。
本发明VARI工艺整体成型净尺寸复合材料加筋结构制造方法的有益效果,是复合材料加筋结构为整体结构不需后续加工，减少了装配工作量，避免了螺钉连接和铆钉连接这种点连接，提高了整个结构的刚度和强度，此外，省去了预浸料储存和热压罐固化的工序，相比于传统的热压罐工艺成本更低。
附图说明
图1 复合材料加筋结构剖面示意图。
图2工字梁填纱示意图。
图3 高密度聚氨酯代木预制体模具。
图4辅助材料铺设方式。
具体实施方式
附图1是复合材料加筋结构剖面示意图，由图可知，净尺寸复合材料加筋结构有蒙皮3以及内部加强筋“C”型筋1和工字梁2组成。复合材料加筋结构现有的成型工艺为采用热压罐工艺分别成型蒙皮以及内部加强筋，然后加工蒙皮及加强筋至要求尺寸，再采用铆接或者螺钉连接的方式将蒙皮与内部加强筋连接到一起。这种连接方式为点连接，连接强度不佳。此外，热压罐工艺中预浸料储存和固化的工序成本很高。
本发明VARI工艺整体成型净尺寸复合材料加筋结构的制造方法，包括以下步骤：a：制作蒙皮成型钢模一套，包括成型面和支撑框架，制作内部成型芯模与外部限位块一套，芯模为组合结构可分解；
b：制作“C”型筋和工字梁预制体模具一套，材料为高密度聚氨酯代木，通过CNC加工设备按照成型模具1:1加工而成。
附图2是工字梁填纱示意图，由图可知，“C”型筋R角区域4需要填纱以确保工字梁表面平整。
附图3是高密度聚氨酯代木预制体模具，预制体铺贴面15，预制体修剪线16，采用蒙皮成型钢模制作蒙皮预制体，采用代木预制体模具制作“C”型筋和工字梁预制体，包括：
c1：在蒙皮模具和加强筋预制体模具上铺贴带有定型剂的织物，并在织物上依次铺放隔离膜、脱模布、真空袋，采用密封胶条将真空袋密封；
c2：抽真空920mbar以上进行热定型，定型温度为80±5℃，定型时间为30min；定型完毕，冷却沿切割线修剪至净尺寸备用。
附图4是辅助材料铺放示意图，由图可知包括：
d1：依次将预制体进行组装，即蒙皮成型钢模5、导流网8、脱模布7，步骤c制作的蒙皮预制体6，步骤c制作的“C”型筋和工字梁预制体连同芯模模具，四周限位块；
d2:在d1组合好预制体的基础上依次铺放脱模布、单向透气膜、透气毡、真空袋9，接入注胶管10和抽气管11，并用密封胶条12密封真空袋；
d3: 在固化炉中进行树脂导入和树脂固化；
e:净尺寸复合材料加筋结构脱模，包括：
e1：拆除辅助材料，
e2：移除四周限位块，
e3：拆除芯模。
除上述实施例外，本发明专利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 (4)
1.一种VARI工艺整体成型净尺寸复合材料加筋结构的制造方法，其特征在于：包括以下步骤：
a：制作蒙皮成型钢模一套，包括成型面和支撑框架，制作内部成型芯模与外部限位块一套，芯模为组合结构可分解；
b：制作“C”型筋和工字梁预制体模具一套，材料为高密度聚氨酯代木，通过加工设备按照成型模具1:1加工而成；
c：采用蒙皮成型钢模制作蒙皮预制体，采用代木预制体模具制作“C”型筋和工字梁预制体，包括：
c1：在蒙皮模具和加强筋预制体模具上铺贴带有定型剂的织物，并在织物上依次铺放隔离膜、脱模布、真空袋，采用密封胶条将真空袋密封；
c2：抽真空进行热定型，定型完毕，冷却修剪至净尺寸备用；
d：净尺寸复材加筋结构VARI工艺整体成型，包括：
d1：依次将预制体进行组装，即蒙皮成型钢模、导流网、脱模布，步骤c制作的蒙皮预制体，步骤c制作的“C”型筋和工字梁预制体连同芯模模具，四周限位块；
d2:在d1组合好预制体的基础上依次铺放脱模布、单向透气膜、透气毡、真空袋，接入注胶管和抽气管，并用密封胶条密封真空袋；
d3: 在固化炉中进行树脂导入和树脂固化；
e:净尺寸复合材料加筋结构脱模，包括：
e1：拆除辅助材料，
e2：移除四周限位块，
e3：拆除芯模。
2.根据权利要求1所述的VARI工艺整体成型净尺寸复合材料加筋结构的制造方法，其特征在于：工字梁预制体由两个“C”型筋预制体背靠背组合而成，“C”型筋R角区域填纱，确保工字梁表面平整。
3.根据权利要求1所述的VARI工艺整体成型净尺寸复合材料加筋结构的制造方法，其特征在于：预制体抽真空920mbar以上预先热定型，定型温度为80±5℃，定型时间为30min。
4.根据权利要求1所述的VARI工艺整体成型净尺寸复合材料加筋结构的制造方法，其特征在于：在蒙皮底部铺设导流网和脱模布，树脂由下而上浸润预制体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201611038249.7A CN106671446A (zh) | 2016-11-23 | 2016-11-23 | 一种vari整体成型净尺寸复合材料加筋结构制造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201611038249.7A CN106671446A (zh) | 2016-11-23 | 2016-11-23 | 一种vari整体成型净尺寸复合材料加筋结构制造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN106671446A true CN106671446A (zh) | 2017-05-17 |
Family
ID=58865987
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201611038249.7A Pending CN106671446A (zh) | 2016-11-23 | 2016-11-23 | 一种vari整体成型净尺寸复合材料加筋结构制造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN106671446A (zh) |
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106985416A (zh) * | 2017-06-01 | 2017-07-28 | 江苏恒神股份有限公司 | 热压罐成型碳纤维制品的工艺方法 |
| CN107962790A (zh) * | 2017-12-14 | 2018-04-27 | 江苏恒神股份有限公司 | 一种净尺寸工字型结构的制备方法 |
| CN108715040A (zh) * | 2018-06-20 | 2018-10-30 | 西北工业大学 | 一种基于vimp的j型带筋壁板成型模具及成型方法 |
| CN109648888A (zh) * | 2018-12-27 | 2019-04-19 | 中国航空工业集团公司基础技术研究院 | 一种复合材料空腔盒段液态成型方法 |
| CN110962369A (zh) * | 2019-10-30 | 2020-04-07 | 航天材料及工艺研究所 | 一种大尺寸异形加筋防护罩的整体成型工艺方法 |
| CN111823610A (zh) * | 2020-07-14 | 2020-10-27 | 中车青岛四方机车车辆股份有限公司 | 一种复合材料车体裙板的制备方法 |
| CN113524722A (zh) * | 2021-07-27 | 2021-10-22 | 中航西安飞机工业集团股份有限公司 | 一种复合材料帽形加筋壁板vari成型树脂流浸润装置及方法 |
| CN113733601A (zh) * | 2021-08-24 | 2021-12-03 | 成都飞机工业（集团）有限责任公司 | 一种用于vari液体成型复合材料加筋壁板的导流方法 |
| CN115742367A (zh) * | 2022-11-16 | 2023-03-07 | 哈尔滨玻璃钢研究院有限公司 | 一种高模量碳纤维复合材料主框架、制备方法及制备模具 |
| CN116001322A (zh) * | 2022-12-26 | 2023-04-25 | 江西洪都航空工业集团有限责任公司 | 一种导流片复合材料零件rtm成型工装及其成型方法 |
| CN117021618A (zh) * | 2023-08-11 | 2023-11-10 | 志航复合材料科技(江苏)有限公司 | 一种适用于vari成型带梁肋结构件的复合材料成型模具 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101628481A (zh) * | 2009-06-01 | 2010-01-20 | 中国航空工业集团公司北京航空制造工程研究所 | 大尺寸复合材料加筋壁板真空辅助树脂渗透成型模具 |
| EP2255957A1 (en) * | 2009-05-25 | 2010-12-01 | Lm Glasfiber A/S | A method of manufacturing a composite structure with a prefabricated reinforcement element |
| CN102909866A (zh) * | 2012-10-24 | 2013-02-06 | 中国航空工业集团公司北京航空材料研究院 | 一种复合材料加筋壁板长桁轴线成型控制方法 |
| CN105383072A (zh) * | 2015-11-19 | 2016-03-09 | 航天材料及工艺研究所 | 一种碳纤维/高韧性环氧复合材料网格筋条成型方法 |
-
2016
- 2016-11-23 CN CN201611038249.7A patent/CN106671446A/zh active Pending
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2255957A1 (en) * | 2009-05-25 | 2010-12-01 | Lm Glasfiber A/S | A method of manufacturing a composite structure with a prefabricated reinforcement element |
| CN101628481A (zh) * | 2009-06-01 | 2010-01-20 | 中国航空工业集团公司北京航空制造工程研究所 | 大尺寸复合材料加筋壁板真空辅助树脂渗透成型模具 |
| CN102909866A (zh) * | 2012-10-24 | 2013-02-06 | 中国航空工业集团公司北京航空材料研究院 | 一种复合材料加筋壁板长桁轴线成型控制方法 |
| CN105383072A (zh) * | 2015-11-19 | 2016-03-09 | 航天材料及工艺研究所 | 一种碳纤维/高韧性环氧复合材料网格筋条成型方法 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 益小苏: "《航空复合材料科学与技术》", 31 January 2013, 航空工业出版社 * |
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106985416A (zh) * | 2017-06-01 | 2017-07-28 | 江苏恒神股份有限公司 | 热压罐成型碳纤维制品的工艺方法 |
| CN107962790A (zh) * | 2017-12-14 | 2018-04-27 | 江苏恒神股份有限公司 | 一种净尺寸工字型结构的制备方法 |
| CN108715040A (zh) * | 2018-06-20 | 2018-10-30 | 西北工业大学 | 一种基于vimp的j型带筋壁板成型模具及成型方法 |
| CN109648888A (zh) * | 2018-12-27 | 2019-04-19 | 中国航空工业集团公司基础技术研究院 | 一种复合材料空腔盒段液态成型方法 |
| CN110962369A (zh) * | 2019-10-30 | 2020-04-07 | 航天材料及工艺研究所 | 一种大尺寸异形加筋防护罩的整体成型工艺方法 |
| CN111823610A (zh) * | 2020-07-14 | 2020-10-27 | 中车青岛四方机车车辆股份有限公司 | 一种复合材料车体裙板的制备方法 |
| CN113524722A (zh) * | 2021-07-27 | 2021-10-22 | 中航西安飞机工业集团股份有限公司 | 一种复合材料帽形加筋壁板vari成型树脂流浸润装置及方法 |
| CN113733601A (zh) * | 2021-08-24 | 2021-12-03 | 成都飞机工业（集团）有限责任公司 | 一种用于vari液体成型复合材料加筋壁板的导流方法 |
| CN115742367A (zh) * | 2022-11-16 | 2023-03-07 | 哈尔滨玻璃钢研究院有限公司 | 一种高模量碳纤维复合材料主框架、制备方法及制备模具 |
| CN116001322A (zh) * | 2022-12-26 | 2023-04-25 | 江西洪都航空工业集团有限责任公司 | 一种导流片复合材料零件rtm成型工装及其成型方法 |
| CN117021618A (zh) * | 2023-08-11 | 2023-11-10 | 志航复合材料科技(江苏)有限公司 | 一种适用于vari成型带梁肋结构件的复合材料成型模具 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN106671446A (zh) | 一种vari整体成型净尺寸复合材料加筋结构制造方法 | |
| CN106608056B (zh) | 一种酚醛面板蜂窝夹层结构件成型方法 | |
| CN101628481B (zh) | 大尺寸复合材料加筋壁板真空辅助树脂渗透成型模具 | |
| CN103963315B (zh) | 一种复合材料的预浸料/树脂传递模塑共固化工艺方法 | |
| CN103496179B (zh) | 工字型截面复合材料结构件的成型方法 | |
| WO2021035941A1 (zh) | 复合材料"工"型长桁壁板结构、成型模具及成型方法 | |
| CN103538715B (zh) | 一种复合材料π型耳片式接头及其整体共固化成型方法 | |
| CN105235237A (zh) | 一种复合材料j型加筋壁板成型工艺及成型工装 | |
| CN106985416A (zh) | 热压罐成型碳纤维制品的工艺方法 | |
| CN106799848B (zh) | “c”形橡胶芯模成型方法、用于“工”形构件的成型方法和用于“工”形构件的成型装置 | |
| CN103042700A (zh) | 一种分段叶片一体化成型方法及装置 | |
| CN101743117B (zh) | 用复合材料制造飞机框架的模具和方法 | |
| CN108943775A (zh) | 一种整体化制备工型纵横加筋复合材料壁板的模具 | |
| CN105383072A (zh) | 一种碳纤维/高韧性环氧复合材料网格筋条成型方法 | |
| CN106113522B (zh) | 一种含波纹形缘板的变截面工字梁软膜辅助成型方法 | |
| CN113829638A (zh) | 一种复合材料舱段一体化成型方法 | |
| CN107521124A (zh) | 碳纤维双面板加筋结构件及其制造方法 | |
| CN109353026A (zh) | 一种制造冒形复合材料加筋壁板的模具及方法 | |
| CN111470068B (zh) | 一种用于飞行器上的格栅罩体结构及其制备方法 | |
| CN108407335A (zh) | 一种复合材料帽型加筋壁板整体成型方法 | |
| CN104626607B (zh) | 一种轻型碳纤维车厢的整体成型工艺 | |
| CN104369392A (zh) | 一种制作复合材料构件的方法 | |
| CN105252786A (zh) | 一种防止夹层件蜂窝塌陷的方法 | |
| CN105690799B (zh) | 碳纤维增强树脂基复合材料轨道车辆车头罩的制备方法 | |
| CN108262993A (zh) | 一种民用飞机方向舵的铺层结构和一体成型工艺 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20170517 |