CN108290322B - 复合材料的成型方法、复合材料的成型用夹具及复合材料 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种复合材料的成型方法、复合材料的成型用夹具及复合材料。本发明的形成弯曲的转角部(10c)的翼梁(10)等复合材料(1)的成型方法具备：第1赋型工序(S1)，针对具有以第1弯曲角度(φ2)弯曲的转角部(10c)且层叠了纤维片的层叠体(3)，以层叠体(3)的板厚从转角部(10c)的外侧朝向内侧变薄的方式对层叠体(3)进行赋型；及第2赋型工序(S2)，以成为比第1弯曲角度小的第2弯曲角度(φ1)的方式将层叠体(3)的转角部(10c)弯曲，并以层叠体(3)的板厚从转角部(10c)的内侧朝向外侧变薄的方式对层叠体(3)进行赋型。

Description

复合材料的成型方法、复合材料的成型用夹具及复合材料

技术领域

本发明涉及一种形成弯曲的转角部的复合材料的成型方法、复合材料的成型用夹具及复合材料。

背景技术

以往，作为形成弯曲的转角部的复合材料的成型方法，已知有通过在作为阳型的赋型模接牢强化纤维层叠体而成型的预成型件的制造方法(例如参考专利文献1)。在该制造方法中使用的阳型具有上表面、肩部、侧面。而且，该制造方法中，为了在阳型上没有褶皱地接牢强化纤维层叠体，而从上表面到侧面对强化纤维层叠体依次施加按压压力时，从强化纤维层叠体的肩部到侧面依次施加按压压力之后，从强化纤维层叠体的上表面到肩部依次施加按压压力。

以往技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2010-120167号公报

发明内容

发明要解决的技术课题

在此，专利文献1的制造方法中，通过将作为平板的强化纤维层叠体的两侧进行弯曲来形成上表面、肩部及侧面。而且，对经弯曲而形成的强化纤维层叠体的肩部，从强化纤维层叠体的外侧施加按压压力。若从强化纤维层叠体的外侧施加按压压力，则强化纤维层叠体的肩部其厚度变薄。此时，强化纤维层叠体的厚度方向的外侧的周长变短。若厚度方向的外侧的周长变短，则与变短的量相应地产生强化纤维层叠体的剩余，且因该剩余而在强化纤维层叠体的肩部的外侧容易产生褶皱(wrinkle)，因此很难抑制褶皱等成型不良的发生。

因此，本发明的课题在于提供一种能够适当地抑制弯曲的转角部中的成型不良的发生的复合材料的成型方法、复合材料的成型用夹具及复合材料。

用于解决技术课题的手段

本发明的复合材料的成型方法为形成弯曲的转角部的复合材料的成型方法，其特征在于，具备：第1赋型工序，针对具有以第1弯曲角度弯曲的所述转角部且层叠了纤维片的层叠体，以所述层叠体的板厚从所述转角部的外侧朝向内侧变薄的方式对所述层叠体进行赋型；及第2赋型工序，以成为比所述第1弯曲角度小的第2弯曲角度的方式将所述层叠体的所述转角部弯曲，并以所述层叠体的板厚变薄的方式对所述层叠体进行赋型。

根据该结构，第1赋型工序中，对具有成为第1弯曲角度的转角部的层叠体，使板厚从层叠体的外侧朝向内侧变薄，从而能够实现层叠体的致密化，另一方面，转角部的外侧的周长变短。而且，第2赋型工序中，将层叠体以第2弯曲角度弯曲，从而能够拉伸转角部的外侧的周长。如此，在第2赋型工序中，拉伸转角部的外侧的周长而拉伸层叠体的剩余部分，从而能够使第1赋型工序中因转角部的外侧的周长变短而产生的层叠体的剩余部分相抵。因此，能够适当地抑制层叠体的转角部的外侧的褶皱的发生，从而能够抑制转角部中的成型不良的发生。另外，第1赋型工序中，使用转角部的内侧所接触的阳型来对层叠体进行赋型，第2赋型工序中，适当地使用阳型或转角部的外侧所接触的阴型来对层叠体进行赋型。并且，纤维片可以是干燥的，也可以是浸渍了树脂的预浸材料。并且，第1赋型工序中，可以将层叠了纤维片的平板状的层叠体以第1弯曲角度弯曲来形成转角部，也可以将纤维片以第1弯曲角度弯曲并进行层叠，从而形成具有转角部的层叠体。

本发明的其他复合材料的成型方法为形成弯曲的转角部的复合材料的成型方法，该复合材料的成型方法的特征在于，具备：第1赋型工序，针对具有以第1弯曲角度弯曲的所述转角部且层叠了纤维片的层叠体，以所述层叠体的板厚变薄的方式对所述层叠体进行赋型；及第2赋型工序，以成为比所述第1弯曲角度小的第2弯曲角度的方式将所述层叠体的所述转角部弯曲，并以所述层叠体的板厚从所述转角部的内侧朝向外侧变薄的方式对所述层叠体进行赋型。

根据该结构，第2赋型工序中，若对具有成为第2弯曲角度的转角部的层叠体，使板厚从层叠体的外侧朝向内侧变薄，则转角部的内侧的周长变长。该情况下，层叠体在转角部的内侧顶出，因此转角部的致密化变得困难，且转角部中的纤维含有率下降。因此，第2赋型工序中，将层叠体以从第1弯曲角度成为第2弯曲角度的方式弯曲，从而缩小转角部的内侧以在转角部的内侧预先产生剩余部分。而且，第2赋型工序中，从转角部的内侧朝向外侧使层叠体的板厚变薄时，由于存在层叠体的剩余部分，从而能够适当地拉伸转角部的内侧的周长。如此，第2赋型工序中，在转角部的内侧预先产生层叠体的剩余部分的状态下，拉伸转角部的内侧的周长，从而能够抑制因转角部的内侧的周长变长而发生的层叠体的顶出。因此，通过抑制层叠体的转角部的内侧的层叠体的顶出，能够适当地进行转角部的致密化，从而能够抑制转角部中的成型不良的发生。另外，第1赋型工序中，适当地使用转角部的外侧所接触的阳型或转角部的外侧所接触的阴型来对层叠体进行赋型，第2赋型工序中，使用阴型来对层叠体进行赋型。并且，纤维片可以是干燥的，也可以是浸渍了树脂的预浸材料。并且，第1赋型工序中，可以将层叠了纤维片的平板状的层叠体以第1弯曲角度弯曲来形成转角部，也可以将纤维片以第1弯曲角度弯曲并进行层叠，从而形成具有转角部的层叠体。

并且，优选如下：所述第1赋型工序中，使用所述转角部的内侧所接触的阳型，以所述层叠体的板厚从所述转角部的外侧朝向内侧变薄的方式对所述层叠体进行赋型，所述第2赋型工序中，使用所述转角部的外侧所接触的阴型，以所述层叠体的板厚从所述转角部的内侧朝向外侧变薄的方式对所述层叠体进行赋型。

根据该结构，第1赋型工序中，由于阳型与转角部的内侧接触，因此能够抑制转角部的内侧的周长的变化。因此，第1赋型工序中，能够以层叠体的板厚从转角部的外侧朝向内侧变薄的方式适当地对层叠体进行赋型。并且，第2赋型工序中，由于阴型与转角部的外侧接触，因此能够抑制转角部的外侧的周长的变化。因此，第2赋型工序中，能够以层叠体的板厚从转角部的内侧朝向外侧变薄的方式适当地对层叠体进行赋型。根据以上结构，第2赋型工序中，将层叠体以从第1弯曲角度成为第2弯曲角度的方式弯曲，从而拉伸转角部的外侧的周长，并且缩小转角部的内侧，从而能够在转角部的内侧产生剩余部分。而且，第2赋型工序中，使层叠体的板厚从转角部的内侧朝向外侧变薄，从而能够拉伸转角部的内侧的周长。如此，通过弯曲转角部来拉伸转角部的外侧的周长，从而能够适当地抑制层叠体的转角部的外侧的褶皱的发生。并且，将转角部弯曲而在转角部的内侧产生剩余部分并使层叠体的板厚变薄而拉伸转角部的内侧的周长，从而能够抑制层叠体的顶出且适当地进行转角部的致密化。

并且，所述复合材料优选如下：所述转角部为直角的翼梁，所述第2弯曲角度为直角，所述第1弯曲角度为大于直角的钝角。

根据该结构，在成型转角部为直角的翼梁时，能够成型出转角部的成型不良的发生被适当地抑制的复合材料。

本发明的成型用夹具为形成弯曲的转角部的复合材料的成型用夹具，该成型用夹具的特征在于，包括：第1成型模，形成具有以第1弯曲角度弯曲的所述转角部且层叠了纤维片的层叠体，并且以所述层叠体的板厚从所述转角部的外侧朝向内侧变薄的方式对所述层叠体进行赋型；及第2成型模，以成为比所述第1弯曲角度小的第2弯曲角度的方式将所述层叠体的所述转角部弯曲，并以所述层叠体的板厚变薄的方式对所述层叠体进行赋型。

根据该结构，使用第1成型模及第2成型模，从而能够成型出转角部中的褶皱的发生被适当地抑制的复合材料。

本发明的另一成型用夹具为形成弯曲的转角部的复合材料的成型用夹具，该成型用夹具的特征在于，包括：第1成型模，形成具有以第1弯曲角度弯曲的所述转角部且层叠了纤维片的层叠体，并且以所述层叠体的板厚变薄的方式对所述层叠体进行赋型；及第2成型模，以成为比所述第1弯曲角度小的第2弯曲角度的方式将所述层叠体的所述转角部弯曲，并以所述层叠体的板厚从所述转角部的内侧朝向外侧变薄的方式对所述层叠体进行赋型。

根据该结构，使用第1成型模及第2成型模，从而能够成型出转角部适当地致密化的复合材料。

并且，优选如下：所述第1成型模为所述转角部的内侧所接触的阳型，所述第2成型模为所述转角部的外侧所接触的阴型。

根据该结构，能够成型出转角部中的褶皱的发生被适当地抑制并且转角部适当地致密化的复合材料。

本发明的复合材料的特征在于，具备：弯曲的转角部；及直线部，与所述转角部相连，所述转角部的厚度比所述直线部厚，所述转角部的纤维含有率比所述直线部的纤维含有率低。

根据该结构，能够使复合材料成为转角部中的成型不良的发生被适当地抑制的复合材料。并且，成型过程中使用产生10％左右的致密化的材料时，在转角部中也能够实现7％以上的致密化，而将直线部与转角部中的纤维含有率的差量抑制在3％以下，从而能够实现转角部及直线部中的纤维含有率的均匀化。

附图说明

图1为表示作为通过实施方式1所涉及的复合材料的成型方法而成型的复合材料的一例的翼梁的立体图。

图2为表示在实施方式1所涉及的复合材料的成型方法中使用的第1成型模的示意图。

图3为表示在实施方式1所涉及的复合材料的成型方法中使用的第2成型模的示意图。

图4为与实施方式1所涉及的复合材料的成型方法相关的说明图。

图5为与实施方式2所涉及的复合材料的成型方法相关的说明图。

具体实施方式

以下，根据附图对本发明所涉及的实施方式进行详细说明。另外，本发明并不因该实施方式而受限定。并且，下述实施方式中的构成要件中包括本领域技术人员所能够替换且易于替换的构成要件或实质上相同的构成要件。此外，以下所记载的构成要件能够适当地进行组合，并且，实施方式为多个时，还能够组合各实施方式。

实施方式1

实施方式1所涉及的复合材料1的成型方法例如为用于成型构成航空器的机身等的复合材料1的方法。作为复合材料1，例如为图1所示的翼梁10等。另外，本实施方式中，应用于图1所示的复合材料1中来进行说明，但并不限定于该复合材料1。

图1为表示作为通过实施方式1所涉及的复合材料的成型方法而成型的复合材料的一例的翼梁的立体图。图2为表示在实施方式1所涉及的复合材料的成型方法中使用的第1成型模的示意图。图3为表示在实施方式1所涉及的复合材料的成型方法中使用的第2成型模的示意图。图4为与实施方式1所涉及的复合材料的成型方法相关的说明图。

在说明复合材料1的成型方法之前，参考图1对通过该成型方法而成型的复合材料1进行说明。图1所示的复合材料1使用碳纤维强化塑料(CFRP：Ca rbon Fiber ReinforcedPlastic)而构成。成型两侧被折弯的层叠了纤维片的层叠体3之后，在被折弯的层叠体3浸渍树脂来使其固化，从而成型出该复合材料1。另外，具有粘接或粘合功能的树脂介于层叠体3的纤维片的层之间。

为图1所示的翼梁10时，层叠体3中，翼梁10的宽度方向上的两侧弯曲，从而形成转角部10c。即，翼梁10具有宽度方向的中央部10a、形成于中央部10a的宽度方向两侧且与中央部10a垂直的一对侧面部10b及形成于中央部10a与一对侧面部10b之间的一对转角部10c。此时，中央部10a及一对侧面部10b呈不弯曲的直线部。如此，在图1所示的翼梁10时，层叠体3中，其一对侧面部10b相对于中央部10a弯曲，从而二维地弯曲，且形成弯曲的转角部10c。

图1所示的翼梁10使用规定的成型用夹具30而成型。成型用夹具30具有：第1成型模31，成型出具有以第1弯曲角度φ₂弯曲的转角部10c的层叠体3；及第2成型模32，以成为比第1弯曲角度φ₂小的第2弯曲角度φ₁的方式将层叠体3的转角部10c弯曲。在此，第1弯曲角度φ₂为中央部10a的外表面与侧面部10b的外表面所呈的角度，例如为大于90°的钝角等角度。并且，第2弯曲角度φ₁为中央部10a的外表面与侧面部10b的外表面所呈的角度，例如为90°(直角)。

如图2所示，第1成型模31为转角部10c的内侧所接触的阳型。第1成型模31为了成型出具有以第1弯曲角度φ₂弯曲的转角部10c的层叠体3并且以层叠体3的板厚从转角部10c的外侧朝向内侧变薄的方式将层叠体3致密化而进行赋型而使用。在此，通过第1成型模31，可以将层叠了纤维片的平板状的层叠体3以第1弯曲角度φ₂弯曲，而成型出转角部10c，也可以将纤维片以第1弯曲角度φ₂弯曲并且进行层叠，从而成型出具有转角部10c的层叠体3。

第1成型模31具有阳型件41，阳型件41具有上表面部41a、形成于上表面部41a的宽度方向两侧且与上表面部41a呈第1弯曲角度φ₂的一对侧面部41b及形成于上表面部41a与一对侧面部41b之间的一对转角部41c。

层叠体3的中央部10a的内侧与上表面部41a的外侧的面接触。层叠体3的一对侧面部41b的内侧与一对侧面部41b的外侧的面接触。层叠体3的一对转角部10c的内侧与一对转角部41c的外侧的面接触。

阳型件41被套袋膜42覆盖。套袋膜42覆盖设置于阳型件41的层叠体3，并且通过在与阳型件41之间设置密封件43，将其内部气密地进行密封。而且，对被气密地密封的套袋膜42的内部气氛经由抽吸口44进行抽真空，并且通过未图示的加热装置被加热，从而将层叠体3致密化。此时，层叠体3通过加热装置被加热，从而层叠体3的纤维片的层之间的树脂熔融。因此，被真空释放的致密化后的层叠体3的形状通过层之间的树脂而保持，因此能够抑制恢复到致密化前的层叠体3的形状。

如此，阳型件41与层叠体3的转角部10c的内侧接触，因此转角部10c的内侧的周长的变化被抑制。而且，通过第1成型模31，层叠体3以层叠体3的板厚从转角部10c的外侧朝向内侧变薄的方式被赋型。

如图3所示，第2成型模32为转角部10c的外侧所接触的阴型。第2成型模32将层叠体3以比第1弯曲角度φ₂小的第2弯曲角度φ₁弯曲而形成转角部10c，并且以层叠体3的板厚从转角部10c的内侧朝向外侧变薄的方式对层叠体3进行赋型。

第2成型模32具有阴型件51，阴型件51具有底面部51a、形成于底面部51a的宽度方向两侧且与底面部51a呈第2弯曲角度(垂直)的一对侧面部51b、形成于底面部51a与一对侧面部51b之间的一对转角部51c及从一对侧面部51b的上部向外侧突出的一对凸缘部51d。

折弯的层叠体3的中央部10a的外侧与底面部51a的内侧的面接触。折弯的层叠体3的一对侧面部10b的外侧与一对侧面部51b的内侧的面接触。折弯的层叠体3的一对转角部10c的外侧与一对转角部51c的内侧的面接触。

阴型件51被套袋膜52覆盖。套袋膜52覆盖设置于阴型件51的层叠体3，并且通过在与阴型件51之间设置密封件53，将其内部气密地进行密封。而且，将被气密地密封的套袋膜52的内部气氛经由抽吸口54进行抽真空且填充树脂材料，并通过未图示的加热装置被加热，从而树脂材料热固化，并成型出翼梁10。

如此，阴型件51与层叠体3的转角部10c的外侧接触，因此转角部10c的外侧的周长的变化被抑制。因此，通过第2成型模32，层叠体3以层叠体3的板厚从转角部10c的内侧朝向外侧变薄的方式被赋型。

接着，参考图4对复合材料的成型方法进行说明。该复合材料的成型方法为使用了干燥状态的纤维片的成型方法，能够应用VaRTM(真空辅助树脂传递(Vacuum assistedResin Transfer Molding))成型、RTM(树脂传递(Res in Transfer Molding))成型、注射成型等。另外，以下说明中对成型出图1所示的翼梁10的情况进行说明。

如图4所示，该成型方法中，首先仿照第1成型模31的阳型件41的形状而成型出具有以第1弯曲角度φ₂弯曲的转角部10c的层叠体3(步骤S1：第1赋型工序)。具体而言，第1赋型工序S1中，以转角部10c的内侧的周长以中心点P为中心而成为规定的曲率半径R1’的方式，在角度范围θ2内成型出层叠体3。即，以规定的曲率半径R1’弯曲的角度范围θ2的部位成为层叠体3的转角部10c。在此，角度范围θ2例如为80°。

并且，第1赋型工序S1中，以层叠体3的板厚从转角部10c的外侧朝向内侧变薄的方式进行真空加热，以进行层叠体3的致密化。具体而言，第1赋型工序S1中，以转角部10c的外侧的周长以中心点P为中心而从规定的曲率半径R2’成为规定的曲率半径R3的方式，较薄地成型出层叠体3的板厚。另外，曲率半径R3为比曲率半径R2’短的曲率半径。

接着，将成为第1弯曲角度φ₂的层叠体3嵌入到第2成型模32的阴型件51，从而仿照第2成型模32的阴型件51的形状，以成为比第1弯曲角度φ₂小的第2弯曲角度φ₁(直角)的方式将层叠体3的转角部10c弯曲(步骤S2：第2赋型工序)。具体而言，第2赋型工序S2中，以转角部10c的内侧的周长以中心点P为中心而成为规定的曲率半径R1’的方式，在比角度范围θ2宽的角度范围θ1内，将层叠体3弯曲。即，以规定的曲率半径R1’弯曲的角度范围θ1的部位成为层叠体3的转角部10c。在此，角度范围θ1例如为90°。

并且，第2赋型工序S2中，以层叠体3的板厚从转角部10c的内侧朝向外侧变薄的方式进行真空加热，以进行层叠体3的致密化。具体而言，第2赋型工序S2中，以转角部10c的内侧的周长以中心点P为中心而从规定的曲率半径R1’成为规定的曲率半径R1的方式，较薄地成型出层叠体3的板厚。另外，曲率半径R1成为比曲率半径R1’长的曲率半径。

而且，第2赋型工序S2中，向层叠体3植入树脂并且在高温高压的环境下将树脂进行热固化，从而成型出翼梁10(步骤S3)。成型出的翼梁10成为内侧的周长的曲率半径为R1且外侧的周长的曲率半径为R3，中央部10a与侧面部10b所呈的弯曲角度为直角的形状。

在此，对第1赋型工序S1及第2赋型工序S2中发生变化的层叠体3的转角部10c中的外侧的周长进行说明。第1赋型工序S1中，层叠体3的板厚以从曲率半径R2’成为曲率半径R3的方式变化的情况下，板厚变化前后的层叠体3的外侧的周长差为“2π(R2’-R3)×(θ2/360°)……(1)”。即，层叠体3的板厚变薄，从而层叠体3的外侧的周长变短，因此产生余量。

之后，在第2赋型工序S2中弯曲角度发生变化的情况下，因角度变化产生的层叠体3的内侧与外侧的周长差为“((R3-R1)/2)×tan(θ2-θ1)……(2)”。即，从层叠体3的角度范围θ2成为角度范围θ1，从而层叠体3的外侧的周长被拉伸。因此，余量中的一部分通过外侧的周长的纤维伸长而相抵。即，从式(1)减去式(2)，从而成为最终的余量的周长差为ΔL’(＝式(1)-式(2))。

因此，关于层叠体3的转角部10c的外侧的周长，在第2赋型工序S2中从第1弯曲角度φ₂弯曲成第2弯曲角度φ₁，从而能够拉伸第1赋型工序S1中在层叠体3的转角部10c的外侧产生的余量。

接着，对第1赋型工序S1及第2赋型工序S2中发生变化的层叠体3的转角部10c的内侧的周长进行说明。第2赋型工序S2中，弯曲角度发生变化的情况下，因角度变化产生的层叠体3的内侧与外侧的周长差为“((R3-R1)/2)×tan(θ2-θ1)……(2)”。即，从层叠体3的角度范围θ2成为角度范围θ1，从而层叠体3的内侧的周长变短，因此产生余量。

之后，在第2赋型工序S2中，层叠体3的板厚以从曲率半径R1’成为曲率半径R1的方式变化的情况下，板厚变化前后的层叠体3的内侧的周长差为“2π(R1-R1’)×(θ1/360°)……(3)”。即，层叠体3的板厚变薄，从而层叠体3的内侧的周长被拉伸。因此，余量中的一部分通过内侧的周长的纤维伸长而相抵。即，从式(3)减去式(2)，从而成为最终的纤维伸长的周长差为ΔL(＝式(3)-式(2))。

因此，关于层叠体3的转角部10c的内侧的周长，在第2赋型工序S2中从第1弯曲角度φ₂弯曲成第2弯曲角度φ₁，以在层叠体3的转角部10c的内侧预先产生余量，从而，即使在第2赋型工序S2中转角部10c的内侧的周长被拉伸，也能够抑制转角部10c的内侧的纤维的顶出。

如此成型的翼梁10的转角部10c的厚度与作为直线部的中央部10a及一对侧面部10b的厚度相比形成地稍微厚。其原因在于，为了将层叠体3的转角部10c致密化，转角部10c的内侧的周长不得不伸长相当于ΔL的量，但转角部10c的内侧的纤维会稍微顶出。因此，转角部10c的纤维含有率与中央部10a及一对侧面部10b的纤维含有率相比较低。而且，成型过程中，使用产生如中央部10a及一对侧面部10b的厚度变薄10％左右的致密化的材料的情况下，在转角部10c中也能够实现7％以上的致密化。因此，能够将转角部10c的纤维含有率与中央部10a及一对侧面部10b的纤维含有率的差量设为3％以下，能够更佳地设为1％左右。

如以上所述，根据实施方式1，第1赋型工序S1中，对具有成为第1弯曲角度φ₂的转角部10c的层叠体3，使板厚从层叠体3的外侧朝向内侧变薄，从而能够实现层叠体3的致密化，另一方面，转角部10c的外侧的周长变短。而且，第2赋型工序S2中，将层叠体3以第2弯曲角度φ₁弯曲，从而能够拉伸转角部10c的外侧的周长。如此，在第2赋型工序S2中，拉伸转角部10c的外侧的周长以拉伸层叠体3的剩余部分，从而能够使第1赋型工序S1中因转角部10c的外侧的周长变短而产生的层叠体3的剩余部分相抵。因此，能够适当地抑制层叠体3的转角部10c的外侧的褶皱的发生，从而能够抑制转角部10c的成型不良的发生。

并且，根据实施方式1，在第2赋型工序S2中，将层叠体3以从第1弯曲角度φ₂成为第2弯曲角度φ₁的方式弯曲，从而能够在转角部10c的内侧预先产生剩余部分。而且，在第2赋型工序S2中，使层叠体3的板厚从转角部10c的内侧朝向外侧变薄时，由于存在剩余部分，因此能够适当地拉伸转角部10c的内侧的周长。因此，能够抑制层叠体3的转角部10c的内侧的纤维的顶出，且能够适当地进行转角部10c的致密化，因此能够抑制转角部10c的成型不良的发生。

并且，根据实施方式1，在第1赋型工序S1中，通过使用第1成型模31，阳型件41与转角部10c的内侧接触，因此能够抑制转角部10c的内侧的周长的变化。因此，在第1赋型工序S1中，能够以层叠体3的板厚从转角部10c的外侧朝向内侧变薄的方式对层叠体3进行赋型。并且，在第2赋型工序S2中，阴型件51与转角部10c的外侧接触，因此能够抑制转角部10c的外侧的周长的变化。因此，在第2赋型工序S2中，能够以层叠体3的板厚从转角部10c的内侧朝向外侧变薄的方式对层叠体3适当地进行赋型。因此，能够适当地拉伸转角部10c的外侧的周长，从而能够适当地抑制层叠体3的转角部10c的外侧的褶皱的发生。并且，将转角部10c弯曲而在转角部10c的内侧产生剩余部分，并且能够使层叠体3的板厚变薄而适当地拉伸转角部10c的内侧的周长，因此能够抑制层叠体3的顶出且适当地进行转角部10c的致密化。

并且，根据实施方式1，即使在成型转角部10c的弯曲角度为直角的翼梁的情况下，也能够成型出转角部10c的成型不良的发生被适当地抑制的翼梁10。

并且，根据实施方式1，能够提供转角部10c的成型不良的发生被适当地抑制的翼梁10。并且，能够将转角部10c的纤维含有率与中央部10a及一对侧面部10b的纤维含有率的差量设为3％以下，因此能够实现翼梁10整体的纤维含有率的均匀化。

另外，实施方式1中，使用干燥状态的碳纤维片来形成了层叠体3，但纤维片并不限定于碳纤维，可以是玻璃纤维和芳纶纤维等其他材料的纤维片，此外，也可以使用在纤维片预先浸渍了树脂的预浸材料。该情况下，优选在第2赋型工序S2中填充较多的树脂材料，并且在成型时适当地排出树脂材料以调整填充量。

并且，实施方式1中，在第1赋型工序S1中使用了阳型件41，在第2赋型工序S2中使用了阴型件51，但并没有特别限定于该结构。第1赋型工序S1及第2赋型工序S2中，也可以使用为同一类型的阳型或阴型的成型模。

并且，实施方式1中，应用于转角部10c为直角的翼梁10中而进行了说明，但所应用的复合材料1没有特别限定。例如，可以是翼梁10，转角部10c也可以为80°～110°或者也可以应用于转角部10c呈45°左右的Z形的纵梁。即使是转角部10c呈45°的复合材料，第2弯曲角度φ₁也会成为比第1弯曲角度φ₂小的角度，并且，第1弯曲角度φ₂可以不是钝角，第2弯曲角度φ₁成为直角以下。

实施方式2

接着，参考图5对实施方式2所涉及的复合材料的成型方法进行说明。另外，实施方式2中，为了避免重复记载，对于与实施方式1不同的部分进行说明，对于与实施方式1相同的部分则标注相同符号而进行说明。图5为与实施方式2所涉及的复合材料的成型方法相关的说明图。

实施方式2的复合材料的成型方法中，在第1赋型工序S11中，使用阴型的第1成型模31A，在第2赋型工序S12中，使用阴型的第2成型模32。另外，阴型的第1成型模31A的结构与阴型的第2成型模32大致相同，因此省略说明。

如图5所示，实施方式2的复合材料的成型方法中，首先仿照第1成型模31A的阴型件的形状，成型出具有以第1弯曲角度φ₂弯曲的转角部10c的层叠体3(步骤S11：第1赋型工序)。此时，第1成型模31A与层叠体3的转角部10c的外侧接触，因此转角部10c的外侧的周长的变化被抑制。

之后，将成为第1弯曲角度的层叠体3嵌入到第2成型模32的阴型件51，从而仿照第2成型模32的阴型件51的形状，以成为比第1弯曲角度小的第2弯曲角度(直角)的方式将层叠体3的转角部10c弯曲(步骤S12：第2赋型工序)。另外，第2赋型工序S12与实施方式1的第2赋型工序S2相同，因此省略说明。

在第2赋型工序S12中，层叠体3的板厚从曲率半径R1’变薄至曲率半径R1，从而层叠体3的内侧的周长变长，因此产生纤维伸长。因此，第2赋型工序S12中在转角部10c的内侧预先产生的余量通过第2赋型工序S2的纤维伸长而相抵。

如上所述，根据实施方式2，在第2赋型工序S12中，将层叠体3以从第1弯曲角度φ₂成为第2弯曲角度φ₁的方式弯曲，从而能够在转角部10c的内侧预先产生剩余部分。而且，在第2赋型工序S12中，使层叠体3的板厚从转角部10c的内侧朝向外侧变薄时，由于存在剩余部分，因此能够适当地拉伸转角部10c的内侧的周长。因此，能够抑制层叠体3的转角部10c的内侧的纤维的顶出，且能够适当地进行转角部10c的致密化，因此能够抑制转角部10c的成型不良的发生。

符号说明

1-复合材料，3-层叠体，10-翼梁，10a-中央部，10b-侧面部，10c-转角部，30-成型用夹具，31-第1成型模，32-第2成型模，41-阳型件，41a-上表面部，41b-侧面部，41c-转角部，42-套袋膜，43-密封件，44-抽吸口，51-阴型件，51a-底面部，51b-侧面部，51c-转角部，51d-凸缘部，52-套袋膜，53-密封件，54-抽吸口，φ₂-第1弯曲角度，φ₁-第2弯曲角度。

Claims (8)

1.一种形成弯曲的转角部的复合材料的成型方法，该复合材料的成型方法的特征在于，具备：

第1赋型工序，针对具有以第1弯曲角度弯曲的所述转角部且层叠了纤维片的层叠体，使用所述转角部的内侧所接触的第1成型模，以所述层叠体的板厚从所述转角部的外侧朝向内侧通过对所述层叠体进行加压且加热而变薄、并且所述转角部的外侧的曲率半径为比赋型前短的曲率半径的方式通过对所述层叠体致密化进行赋型；及

第2赋型工序，以成为比所述第1弯曲角度小的第2弯曲角度的方式将所述层叠体的所述转角部弯曲，并使用第2成型模，以所述层叠体的板厚变薄的方式通过对所述层叠体加压、向所述层叠体填充树脂材料、以及加热而致密化，从而进行赋型，

对于通过所述第1赋型工序中的所述层叠体的板厚的减少而在所述转角部的所述外侧产生的余量，在所述第2赋型工序中从所述第1弯曲角度弯曲成所述第2弯曲角度，通过所述转角部的外侧的周长的伸长而一部分相抵。

2.一种形成弯曲的转角部的复合材料的成型方法，该复合材料的成型方法的特征在于，具备：

第1赋型工序，针对具有以第1弯曲角度弯曲的所述转角部且层叠了纤维片的层叠体，使用第1成型模，以所述层叠体的板厚变薄的方式对所述层叠体进行赋型；及

第2赋型工序，使用所述转角部的外侧所接触的第2成型模，以成为比所述第1弯曲角度小的第2弯曲角度的方式将所述层叠体的所述转角部弯曲，并以所述层叠体的板厚从所述转角部的内侧朝向外侧通过对所述层叠体进行加压、向所述层叠体填充树脂材料、以及加热而变薄、并且所述转角部的内侧的曲率半径为比赋型前长的曲率半径的方式通过对所述层叠体致密化进行赋型，

在所述第2赋型工序中，通过将所述层叠体从所述第1弯曲角度弯曲成第2弯曲角度，通过使所述转角部的所述内侧产生余量，使所述层叠体的板厚从所述转角部的内侧朝向外侧变薄，从而所述余量的一部分通过所述转角部的内侧的周长的伸长而相抵。

3.根据权利要求1或2所述的复合材料的成型方法，其特征在于，

所述第1成型模为所述转角部的内侧所接触的阳型，

所述第2成型模为所述转角部的外侧所接触的阴型，并且，

所述复合材料为所述转角部为直角的翼梁，

所述第2弯曲角度为直角，

所述第1弯曲角度为大于直角的钝角。

4.根据权利要求2所述的复合材料的成型方法，其特征在于，

所述第1成型模为所述转角部的外侧所接触的阴型，

所述第2成型模为所述转角部的外侧所接触的阴型。

5.一种形成弯曲的转角部的复合材料的成型用夹具，该成型用夹具的特征在于，包括：

第1成型模，针对具有以第1弯曲角度弯曲的所述转角部且层叠了纤维片的层叠体，所述转角部的内侧接触该第1成型模，以所述层叠体的板厚从所述转角部的外侧朝向内侧通过对所述层叠体进行加压、以及加热而变薄、并且所述转角部的外侧的曲率半径为比赋型前短的曲率半径的方式通过对所述层叠体致密化进行赋型；及

第2成型模，以成为比所述第1弯曲角度小的第2弯曲角度的方式将所述层叠体的所述转角部弯曲，并以所述层叠体的板厚变薄的方式对所述层叠体加压、向所述层叠体填充树脂材料、以及加热而致密化，从而进行赋型，

对于使用所述第1成型模的所述层叠体的板厚的减少而在所述转角部的所述外侧产生的余量，使用所述第2成型模从所述第1弯曲角度弯曲成所述第2弯曲角度，通过所述转角部的外侧的周长的伸长而一部分相抵。

6.一种形成弯曲的转角部的复合材料的成型用夹具，该成型用夹具的特征在于，包括：

第1成型模，形成具有以第1弯曲角度弯曲的所述转角部且层叠了纤维片的层叠体，并且以所述层叠体的板厚变薄的方式通过对所述层叠体加压、以及加热而致密化，从而进行赋型；及

第2成型模，所述转角部的外侧接触该第2成型模，以成为比所述第1弯曲角度小的第2弯曲角度的方式将所述层叠体的所述转角部弯曲，并以所述层叠体的板厚从所述转角部的内侧朝向外侧通过对所述层叠体进行加压、向所述层叠体填充树脂材料、以及加热而变薄、并且所述转角部的内侧的曲率半径为比赋型前长的曲率半径的方式通过对所述层叠体致密化进行赋型，

使用所述第2成型模，通过将所述层叠体从所述第1弯曲角度弯曲成第2弯曲角度，通过使所述转角部的所述内侧产生余量，使所述层叠体的板厚从所述转角部的内侧朝向外侧变薄，从而所述余量的一部分通过所述转角部的内侧的周长的伸长而相抵。

7.根据权利要求5或6所述的成型用夹具，其特征在于，

所述第1成型模为所述转角部的内侧所接触的阳型，

所述第2成型模为所述转角部的外侧所接触的阴型。

8.一种复合材料，其特征在于，为由权利要求1～4中任一项所述的复合材料的成型方法所形成的复合材料，其具备：

弯曲的转角部；及

直线部，与所述转角部相连，

所述转角部的厚度比所述直线部厚，

所述转角部的纤维含有率比所述直线部的纤维含有率低。

Images