CN108688192A - 一种c型梁复合材料成型工装及复合材料c型梁成型方法 - Google Patents

一种c型梁复合材料成型工装及复合材料c型梁成型方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种C型梁复合材料成型工装及复合材料C型梁成型方法。该成型工装包括：阳模件，阳模件的两侧向内凹陷形成的内陷区；以及辅助盖板，该辅助盖板覆盖在所述阳模件的外侧；该阳模件的上侧端和两内陷区与所述辅助盖板形成放置预浸料制件的空腔。成型是，在阳模件涂覆复合材料制造用的脱模剂；按照工艺展开图预浸料并自动切割；在阳模件上采用剃层铺叠方式节预浸料铺叠形成预浸料制件；在预浸料制件外侧面放置导气材料；进行真空压实处理；将辅助盖板铺盖在阳模件周侧；采用真空袋压法工艺完成C型梁的固化。本技术制造的“C”型梁，R角区域、内部及表面质量、尺寸精度等达到完好的要求，辅助盖板可以重复利用多次，提高生产效率。

Description

一种C型梁复合材料成型工装及复合材料C型梁成型方法
技术领域
本发明涉及复合材料成型工装和工艺技术领域，尤其是一种C型梁复合材料成型工装及复合材料C型梁成型方法。
背景技术
航空航天采用的碳纤维复合材料，其本身具有高的比模量、比强度以及可设计性等优势，近几年在我国航空航天及国防技术领域得到广泛的应用。在航空航天领域的零部件中，其中包括很多梁类零件，用于在盒段等部件中应用，增加盒段的整体强度和刚度。
复合材料“C”型梁是一种常用的复材零件结构形式，原常规制造工艺为普通阳模或阴模成型工装，由于梁缘条尺寸小，固化时缘条坯料在温度和压力的作用下，使靠近模具末端处的树脂极其容易流失，纤维也容易出现滑移，从而导致梁缘条靠近模具边缘处较薄，且缘条厚度也容易出现不均匀的现象，一般在R角处会比其他区域厚度偏薄7％—8％左右，且表面质量等远远超出工艺的要求，梁制造中合格率非常低，如图1所示，原始梁成型技术会造成大量的材料及制造成本的浪费。
因此，上述的技术问题需要一种新的技术来补充。
发明内容
本发明为了克服现有技术的不足，提出一种C型梁复合材料成型工装及复合材料C型梁成型方法，其目的在于解决现有航空航天复合材料“C”型梁成型R角偏薄、内部及表面质量缺陷的问题。
为了解决上述的技术问题，本发明提出的基本技术方案一方面为：一种C型梁复合材料成型工装，用于制备包括腹板和两缘边的C型梁，该成型工装包括：
阳模件，该阳模件的两侧向内凹陷形成厚度与C型梁的两条缘边厚度一致的内陷区；以及
辅助盖板，该辅助盖板覆盖在所述阳模件的外侧；
其中，该阳模件的上侧端和两内陷区与所述辅助盖板形成用于放置预浸料制件的空腔。
进一步的，每个内陷区的下端面为由内及外倾斜的斜面。
进一步的，所述辅助盖板由至少两层橡胶材料层形成的复合材料层结构。
进一步的，在至少两层橡胶材料层形成的复合材料层结构的内部设置一层碳纤维织物层。
进一步的，所述辅助盖板与阳模件配合时，该辅助盖板的边缘部分覆盖在阳模件的非内陷区的外侧面。
本发明的另一方面提出一种复合材料C型梁的成型方法，使用上述任一一种C型梁复合材料成型工装进行成型，具体步骤包括：
A、在阳模件涂覆复合材料制造用的脱模剂；
B、按照工艺展开图预浸料并自动切割；
C、在阳模件上采用剃层铺叠方式节预浸料铺叠形成预浸料制件；
D、在预浸料制件外侧面放置导气材料；
E、进行真空压实处理；
F、将辅助盖板铺盖在阳模件周侧；
G、采用真空袋压法工艺完成C型梁的固化。
本发明的有益效果是：
本发明的技术方案中，将阳模件的横截面设计成凸字形，即在阳模件的两侧形成向内的内陷区，并形成两个凸台结构，一方面，该内陷区的设计使得零件的内表面与阳模件接触良好，能够解决R角处的质量、尺寸不均的问题；另外，内陷区的厚度即为零件的厚度，能够保证整个零件的厚度精度；并且，阳模件、工件和辅助盖板接触紧密，在成型的过程中，压力传递均匀，使得零件的内部质量得到很好的均衡，保证零件的质量。
附图说明
图1为现有技术中的C型梁成型工装结构示意图；
图2为本发明的一种C型梁复合材料成型工装的结构示意图；
图3为阳模件的结构示意图；
图4为辅助盖板的结构示意图；
图5为工件与导气材料的结构示意图。
具体实施方式
以下将结合附图1至5对本发明做进一步的说明，但不应以此来限制本发明的保护范围。
一种C型梁复合材料成型工装，用于制备包括腹板和两缘边的C型梁，该成型工装包括阳模件1和辅助盖板2。
该阳模件1的两侧向内凹陷形成厚度与C型梁的两条缘边厚度一致的内陷区11；每个内陷区11的上端均贯穿该阳模件1的上端面，而在该内陷区11的下端则为一个凸台结构12。该凸台结构12的厚度即为需要制造的工件的厚度。该技术能够保证在固化复合材料C型梁的时候，保证工件R角处的质量、尺寸均匀。其中，该凸台结构12可以是水平面，也可以是倾斜面，即每个内陷区11的下端面为由内及外倾斜的斜面。
该辅助盖板2覆盖在所述阳模件1的外侧；所述辅助盖板2与阳模件1配合时，该辅助盖板2的边缘部分覆盖在阳模件1的非内陷区11的外侧面，即将两侧的内陷区11完全包围。该阳模件1的上侧端和两内陷区11与所述辅助盖板2形成用于放置预浸料制件的空腔3。该空腔3形成了固化时所需要的放置工件5的空间。
详细的，所述辅助盖板2由至少两层橡胶材料层21形成的复合材料层结构。优选的，在至少两层橡胶材料层21形成的复合材料层结构的内部设置一层碳纤维织物层22。即当设置两层橡胶材料层21的时候，在该两层橡胶材料层21的中间夹持有一层碳纤维织物层22。
另外，辅助盖板2与阳模件1采用工艺孔方式定位，保证每次与零件匹配完好。
详细的，本发明的技术方案还提出一种复合材料C型梁的成型方法，使用上述任一的C型梁复合材料成型工装进行成型，具体步骤包括：
A、在阳模件1涂覆复合材料制造用的脱模剂；
B、按照工艺展开图预浸料并自动切割；
C、在阳模件1上采用剃层铺叠方式节预浸料铺叠形成预浸料制件；
D、在预浸料制件外侧面放置导气材料4；
E、进行真空压实处理；
F、将辅助盖板2铺盖在阳模件1周侧；
G、采用真空袋压法工艺完成C型梁的固化。
本发明的工装和成型方法适合绝大多数复合材料C型梁的热压罐成型工艺。采用该成型工装制造的“C”型梁，R角区域、内部及表面质量、尺寸精度等达到完好的要求，辅助盖板可以重复利用多次，提高生产效率。
根据上述说明书的揭示和教导，本发明所属领域的技术人员还可以对上述实施方式进行变更和修改。因此，本发明并不局限于上面揭示和描述的具体实施方式，对本发明的一些修改和变更也应当落入本发明的权利要求的保护范围内。此外，尽管本说明书中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明，并不对本发明构成任何限制。

Claims (6)

1.一种C型梁复合材料成型工装，用于制备包括腹板和两缘边的C型梁，其特征在于，该成型工装包括：
阳模件(1)，该阳模件(1)的两侧向内凹陷形成厚度与C型梁的两条缘边厚度一致的内陷区(11)；以及
辅助盖板(2)，该辅助盖板(2)覆盖在所述阳模件(1)的外侧；
其中，该阳模件(1)的上侧端和两内陷区(11)与所述辅助盖板(2)形成用于放置预浸料制件的空腔(3)。
2.如权利要求1所述的一种C型梁复合材料成型工装，其特征在于：
每个内陷区(11)的下端面为由内及外倾斜的斜面。
3.如权利要求1所述的一种C型梁复合材料成型工装，其特征在于：
所述辅助盖板(2)由至少两层橡胶材料层(21)形成的复合材料层结构。
4.如权利要求3所述的一种C型梁复合材料成型工装，其特征在于：
在至少两层橡胶材料层(21)形成的复合材料层结构的内部设置一层碳纤维织物层(22)。
5.如权利要求1至4之一所述的一种C型梁复合材料成型工装，其特征在于：
所述辅助盖板(2)与阳模件(1)配合时，该辅助盖板(2)的边缘部分覆盖在阳模件(1)的非内陷区(11)的外侧面。
6.一种复合材料C型梁的成型方法，其特征在于：使用权利要求1至5之一所述的一种C型梁复合材料成型工装进行成型，具体步骤包括：
A、在阳模件(1)涂覆复合材料制造用的脱模剂；
B、按照工艺展开图预浸料并自动切割；
C、在阳模件(1)上采用剃层铺叠方式节预浸料铺叠形成预浸料制件；
D、在预浸料制件外侧面放置导气材料(4)；
E、进行真空压实处理；
F、将辅助盖板(2)铺盖在阳模件(1)周侧；
G、采用真空袋压法工艺完成C型梁的固化。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110103487A (zh) * 2019-05-16 2019-08-09 沈阳飞机工业（集团）有限公司 一种成型z形截面复合材料零件的工艺方法
CN112123515A (zh) * 2020-09-07 2020-12-25 中国航发北京航空材料研究院 一种陶瓷基复合材料开口壳体一体成型方法与模具
CN113059828A (zh) * 2021-04-21 2021-07-02 南京聚隆科技股份有限公司 一种耐高温碳纤维复合材料筒体承力层及其制备工艺
CN115948110A (zh) * 2022-12-23 2023-04-11 成都泰格尔航天航空科技股份有限公司 一种环保可回收耐久性优异的防冰涂层的制备方法

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102574334A (zh) * 2009-10-16 2012-07-11 东丽株式会社 梁材的制造方法和制造装置
CN103370185A (zh) * 2011-01-24 2013-10-23 波音公司 包括带有平滑尾段的集成加筋件的复合材料结构及其制造方法
CN104210670A (zh) * 2013-05-30 2014-12-17 空中客车营运有限公司 用于固化复合材料的工件的混合式工具
CN104441697A (zh) * 2014-11-17 2015-03-25 上海飞机制造有限公司 一种复合材料c型制件的预成型方法
CN104552975A (zh) * 2013-10-29 2015-04-29 湾流航空航天公司 用于制造飞行器i型桁条的方法及这类方法中使用的装置
CN105269838A (zh) * 2015-11-06 2016-01-27 北京金风科创风电设备有限公司 风机叶片主梁制作方法、风机叶片
CN105984154A (zh) * 2016-06-14 2016-10-05 沈阳飞机工业（集团）有限公司 一种u型梁类复合材料制件的成型方法
CN106079486A (zh) * 2016-07-27 2016-11-09 中国商用飞机有限责任公司北京民用飞机技术研究中心 一种成型复合材料长桁的柔性模具及其制备方法
CN106182811A (zh) * 2015-05-28 2016-12-07 叶片动力学有限公司 用于形成斜面接头的方法和工具
CN106313586A (zh) * 2016-10-11 2017-01-11 中国航空工业集团公司基础技术研究院 一种用于闭角结构复合材料成型工装

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102574334A (zh) * 2009-10-16 2012-07-11 东丽株式会社 梁材的制造方法和制造装置
CN103370185A (zh) * 2011-01-24 2013-10-23 波音公司 包括带有平滑尾段的集成加筋件的复合材料结构及其制造方法
CN104210670A (zh) * 2013-05-30 2014-12-17 空中客车营运有限公司 用于固化复合材料的工件的混合式工具
CN104552975A (zh) * 2013-10-29 2015-04-29 湾流航空航天公司 用于制造飞行器i型桁条的方法及这类方法中使用的装置
CN104441697A (zh) * 2014-11-17 2015-03-25 上海飞机制造有限公司 一种复合材料c型制件的预成型方法
CN106182811A (zh) * 2015-05-28 2016-12-07 叶片动力学有限公司 用于形成斜面接头的方法和工具
CN105269838A (zh) * 2015-11-06 2016-01-27 北京金风科创风电设备有限公司 风机叶片主梁制作方法、风机叶片
CN105984154A (zh) * 2016-06-14 2016-10-05 沈阳飞机工业（集团）有限公司 一种u型梁类复合材料制件的成型方法
CN106079486A (zh) * 2016-07-27 2016-11-09 中国商用飞机有限责任公司北京民用飞机技术研究中心 一种成型复合材料长桁的柔性模具及其制备方法
CN106313586A (zh) * 2016-10-11 2017-01-11 中国航空工业集团公司基础技术研究院 一种用于闭角结构复合材料成型工装

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110103487A (zh) * 2019-05-16 2019-08-09 沈阳飞机工业（集团）有限公司 一种成型z形截面复合材料零件的工艺方法
CN110103487B (zh) * 2019-05-16 2021-05-18 沈阳飞机工业（集团）有限公司 一种成型z形截面复合材料零件的工艺方法
CN112123515A (zh) * 2020-09-07 2020-12-25 中国航发北京航空材料研究院 一种陶瓷基复合材料开口壳体一体成型方法与模具
CN112123515B (zh) * 2020-09-07 2022-04-19 中国航发北京航空材料研究院 一种陶瓷基复合材料开口壳体一体成型方法与模具
CN113059828A (zh) * 2021-04-21 2021-07-02 南京聚隆科技股份有限公司 一种耐高温碳纤维复合材料筒体承力层及其制备工艺
CN115948110A (zh) * 2022-12-23 2023-04-11 成都泰格尔航天航空科技股份有限公司 一种环保可回收耐久性优异的防冰涂层的制备方法
CN115948110B (zh) * 2022-12-23 2023-08-25 成都泰格尔航天航空科技股份有限公司 一种环保可回收耐久性优异的防冰涂层的制备方法

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