CN107471687A - 一种复合材料液体成型中r区的填充方法 - Google Patents

一种复合材料液体成型中r区的填充方法 Download PDF

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闫超
苏霞
白娅萍
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    • 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
    • B29C70/54—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations, e.g. feeding or storage of prepregs or SMC after impregnation or during ageing

Abstract

一种复合材料液体成型中R区的填充方法，该R区位于水平铺层与左弯铺层、右弯铺层之间的空隙区，其特征在于，1)计算R区的截面积；2)根据单根纤维直径计算R区的截面积所需总纤维数量，3)将总纤维数量分成多束编织成纤维绳，4)将编织的纤维绳填充到上述的R区。

Description

一种复合材料液体成型中R区的填充方法
技术领域
本发明涉及复合材料成型技术，具体是复合材料液体成型中R区的填充方法。
背景技术
随着复合材料制造技术的不断发展，复合材料用量在航空航天、民用领域的应用也越来越多。而降低复合材料制造成本已经成为了复合材料制造技术迫切需要解决的问题，而液体成型技术作为复合材料低成本制造技术的主要发展方向之一，已获得了越来越多的关注。而采用液体成型制造技术的产品结构也越来越复杂，从汽车零部件、风电叶片、游艇到飞机压力框、梁等等，其结构也越来越复杂，要求也越来越高。对于复杂结构的液体成成型零件，往往在J或T型部位的三角区域，复合材料领域也称为R区，采用纤维丝束进行填充。
目前，通常情况下主要纤维布裁切至固定宽度，对R区进行填充，但由于多轴织物、单向织物不含胶或者仅含少量的定型剂，工艺性较差，裁切、铺贴时纤维易分散或者断裂，且其维型能力差，填充难度大，最终造成不能纤维填充不足或者过填充，对复合材料制件的性能产生影响。
发明内容
本发明的目的在于提供一种快速准确的对复合材料液体成型中R区填充方法，本发明的方法可以有效低解决现有填充难度大、不能准确填充的缺陷，保证产品质量。
一种复合材料液体成型中R区的填充方法，该R区位于水平铺层与左弯铺层、右弯铺层之间的空隙区，其特征在于，1)计算R区的截面积；2)根据单根纤维直径计算R区的截面积所需总纤维数量，3)将总纤维数量分成多束编织成纤维绳，4)将编织的纤维绳填充到上述的R区。用编织的纤维绳填充R区时，先放置水平铺层，然后放置左弯铺层，再将编织的纤维绳填充到R区，最后放置左弯铺层。
本发明的有益效果是，通过手工编织的方法，将分散的纤维丝束编织成为整体纤维绳，避免了填充R区时纤维分散、断裂、维型能力差的问题，解决了填充时纤维分散、定位难的问题，使填充更加准确，并最终保证产品质量。
以下结合实施例附图对本申请作进一步详细描述。
附图说明
图1是复合材料液体成型中R区结构示意
图2是复合材料液体成型中R区的填充方法示意
图3是复合材料液体成型中R区理论计算说明
图中编号说明：1水平铺层、2左弯铺层、3右弯铺层、4R区、5纤维绳
具体实施方式
参见附图，如图1所示，在T型、J型等复合材料结构中的由水平铺层1与左弯铺层2和右弯铺层3之间的三角形区域称为R区。本申请对R区的填充方法通过计算填充纤维数量、编织后进行填充而来，它包括以下步骤：
1)填充区截面积计算
其中L为R区的底边长度
R为R区的圆弧半径
S为R区的截面积
2)纤维填充计算
M：填充纤维束所需纤维束数量。
K：单束纤维根数。
R纤维：单根纤维半径，由纤维原材料决定。
ρ复合材料：复合材料纤维体积分数，根据复合材料设计指标确定。
3)纤维分束编织
将总纤维束数量M分成三股，编织成纤维绳5。
4)对R区填充
用编织的纤维绳填充R区时，先放置水平铺层1，然后放置左弯铺层2，再将编织的纤维绳5填充到R区4，最后放置左弯铺层3。采用复合材料液体成型技术进行注胶、固化，脱模后获得复合材料产品。

Claims (2)

1.一种复合材料液体成型中R区的填充方法，该R区位于水平铺层与左弯铺层、右弯铺层之间的空隙区，其特征在于，1)计算R区的截面积；2)根据单根纤维直径计算R区的截面积所需总纤维数量，3)将总纤维数量分成多束编织成纤维绳，4)将编织的纤维绳填充到上述的R区。
2.如权利要求1所述的液体复合材料成型技术中R区的填充方法，其特征在于，用编织的纤维绳填充R区时，先放置水平铺层，然后放置左弯铺层，再将编织的纤维绳填充到R区，最后放置左弯铺层。
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