CN110588016B - 一种复合材料整体化接头的成型工装及成型方法 - Google Patents

一种复合材料整体化接头的成型工装及成型方法 Download PDF

Info

Publication number
CN110588016B
CN110588016B CN201910878087.5A CN201910878087A CN110588016B CN 110588016 B CN110588016 B CN 110588016B CN 201910878087 A CN201910878087 A CN 201910878087A CN 110588016 B CN110588016 B CN 110588016B
Authority
CN
China
Prior art keywords
die
soft
forming
rubber
fixing frame
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.)
Active
Application number
CN201910878087.5A
Other languages
English (en)
Other versions
CN110588016A (zh
Inventor
李博
程勇
文友谊
岳维
徐伟伟
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Chengdu Aircraft Industrial Group Co Ltd
Original Assignee
Chengdu Aircraft Industrial Group Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Chengdu Aircraft Industrial Group Co Ltd filed Critical Chengdu Aircraft Industrial Group Co Ltd
Priority to CN201910878087.5A priority Critical patent/CN110588016B/zh
Publication of CN110588016A publication Critical patent/CN110588016A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN110588016B publication Critical patent/CN110588016B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

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
    • B29C33/00—Moulds or cores; Details thereof or accessories therefor
    • 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
    • B29C70/32—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 on a rotating mould, former or core
    • 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
    • B29L—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS B29C, RELATING TO PARTICULAR ARTICLES
    • B29L2031/00—Other particular articles
    • B29L2031/30—Vehicles, e.g. ships or aircraft, or body parts thereof
    • B29L2031/3076—Aircrafts

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)
  • Moulds For Moulding Plastics Or The Like (AREA)

Abstract

本发明公开了一种复合材料整体化接头的成型工装及成型方法，属于复合材料成型工装和工艺技术领域。成型工装包括整体化接头、用于整体化接头定型的橡胶软模和用于加压固定的固化组装成型模，所述固化组装成型模包括底座、软模固定架和定位块，所述橡胶软模固定在底座上，橡胶软模顶部模嵌有带定位孔的金属镶块；所述软模固定架横跨于橡胶软模上方，其底部固定在底座上，软模固定架上对应所述定位孔设置有定位销钉，所述定位销钉插入定位孔中对整体化接头加压固定。采用本发明所述的成型工装及成型方法，可保证整体接头的腹板面与底板面的垂直度，保证R区加压均匀，减少产品强度缺陷和性能缺陷。

Description

一种复合材料整体化接头的成型工装及成型方法
技术领域
本发明涉及复合材料成型工装和工艺技术领域，具体涉及一种用于复合材料整体化接头的成型工装及成型方法。
背景技术
整体化接头是飞机复材结构中常用的一种接头形式，在大型复杂复合材料结构件中作为连接结构有着广泛的应用，多用于整体框梁结构。如图1所示为某复合材料整体接头为“十字型”结构，包括接头底板1、四个L形立边2及R区填充芯材3。
现有的“十”字型整体化接头成型工装为模压式结构，多采用四个L形立边铺叠成型模和底座构成，其中，L形立边铺叠成型模可同时用于铺叠和固化成型。其成型步骤为：首先，在L形立边铺叠成型模上铺叠L形立边，铺叠完成后L形立边不取下； 然后，在底座上铺叠底板，底板不从底座上取下；最后，将带有L形立边的铺叠/成型模与带有底板的底座进行组合，并在R区装入芯材后完成真空封装，从而完成“十”字型整体化接头的固化成型。
在上述成型过程中，由于L形立边铺叠成型模为实心模具，在固化时由于自身重力易产生偏斜，且难以保证R区局部压力施加到位，因此在固化成型后，“十”字型整体化接头多出现R区积胶、表面质量不佳、外形质量及轴线精度难以满足要求等情况，极易造成零件报废，因此，研究能够提高复合材料整体化接头成型质量的成型工装及成型方法是十分有意义的。
发明内容
本发明针对现有技术中的成型工装导致复合材料整体化接头出现R区积胶、表面质量不佳、外形质量及轴线精度难以满足要求等问题，提供了一种复合材料整体化接头成型工装及成型方法，利用该成型工装及成型方法可以减少由于腹板面倾斜、R区加压不均匀等原因造成的产品强度及性能上的缺陷。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
一种复合材料整体化接头的成型工装，包括整体化接头，其特征在于：还包括用于整体化接头定型的橡胶软模和用于加压固定的固化组装成型模，所述固化组装成型模包括底座、软模固定架和定位块，所述橡胶软模放置在底座上并紧贴整体化接头的外型面，橡胶软模由所述定位块限位固定，橡胶软模顶部模嵌有带定位孔的金属镶块；所述软模固定架横跨于橡胶软模上方，其底部固定在底座上，软模固定架上对应所述定位孔设置有定位销钉，所述定位销钉插入定位孔中将橡胶软模与软模固定架连接在一起。
进一步地，所述橡胶软模共设有四块，四块橡胶软模在底座上拼装成“十”字形结构。
进一步地，所述金属镶块上设有贯穿性孔，橡胶软模通过硫化进入金属镶块中的贯穿性孔与其组合成为一体。
进一步地，相邻的橡胶软模上的金属镶块不相邻。
进一步地，所述定位块包括挡块和限位块，所述挡块固定在橡胶软模的侧边上，限位块呈封闭的矩形框架结构将四块橡胶软模框牢在内，所述限位块固定在底座上。
进一步地，所述软模固定架底部设有定位座，所述定位座固定在底座上，软模固定架与定位座通过螺纹销相连。
一种复合材料整体化接头的成型方法，包括以下步骤：
a、以整体化接头的外型面作为软模成型模的内型面，制造软模成型模的模体；
b、将橡胶软模放置在软模成型模上，与设有贯穿性孔的金属镶块一起完成铺叠和组装硫化，得到橡胶-金属镶块软模；
c、将预浸料坯料分别放置在铺叠模和底座上铺叠、压实，分别形成L形立边坯料和底板坯料；
d、将步骤c中铺叠模上的L形立边坯料取下，并将其在底座上的底板坯料上安装到位，并在R区放置填充芯材；
f、在底板坯料上将橡胶-金属镶块软模与固化组装成型模一起安装、固定到位；
e、真空袋封装，封装真空袋时，将底座、挡块、限位块和定位销钉封装在一起，再进行热固处理；
g、固化完成后脱模。
本技术方案的有益效果如下：
1、本发明所述复合材料整体化接头的成型工装及成型方法可以在复合材料整体化接头的成型过程中，保证整体化接头的腹板面与底板面的垂直度，保证其R区加压均匀，减少由于腹板面倾斜、R区加压不均匀原因造成的产品强度缺陷和性能缺陷；
2、本发明所述的固化组装成型模可以保证零件的固化时间以及零件间的相对位置，进而保证零件表面和R区质量及轴线精度；
3、本发明所述的成型方法在封装真空袋时将底座、挡块、定位块、定位杆封装在一起，避免成型过程中局部压力不均导致产品受压不一致。
附图说明
下面结合附图对本发明的具体实施例作进一步详细的说明。
图1为现有技术中复合材料“十”字型整体接头结构示意图；
图2为本发明的整体结构示意图；
图3为本发明所述橡胶软模的安装结构示意图；
图中：
1、接头底板，2、L形立边，3、芯材，4、橡胶软模，5、金属镶块，6、定位孔，7、底座，8、软模固定架，9、挡块，10、限位块，11、螺纹销，12、定位座，13、定位销钉。
具体实施方式
下面通过具体的实施例来进一步说明实现本发明目的技术方案，需要说明的是，本发明要求保护的技术方案包括但不限于以下实施例。
实施例1
本实施例提供了如图2~3所示的一种复合材料整体化接头的成型工装，包括组合成整体化接头的L形立边2和接头底板1，所述L形立边2由现有技术中的铺叠模制作而成，还包括用于整体化接头定型的橡胶软模4和用于加压固定的固化组装成型模，所述橡胶软模4由软模成型模制作而成，所述软模成型模采用“十”字型整体化接头的外型面作为其内型面制造橡胶软模4。
如图3所示，所述橡胶软模4共设有四块，四块橡胶软模4在底座7上拼装成“十”字形结构，每块橡胶软模4侧边紧贴L形立边2，底部紧贴接头底板1，所述橡胶软模4顶部镶嵌有金属镶块5，一般采用钢镶块，所述金属镶块5上设有贯穿性孔，橡胶软模4通过硫化进入金属镶块5中的贯穿性孔与其组合成为一体，所述金属镶块5上设有定位孔6；优选的，为保证固化过程中的压力能够充分施加在整体接头上，相邻的橡胶软模4上的金属镶块5不相邻。
如图2所示，所述固化组装成型模用于保证整体化接头的固化相对位置，固化组装成型模包括底座7、软模固定架8和定位块，所述定位块包括挡块9和限位块10，所述挡块9覆盖在四块橡胶软模4的顶部及侧边上，主要起支撑橡胶软模4的作用，所述限位块10呈封闭的矩形框架结构将呈“十”字形的橡胶软模4框牢在内，限位块10固定在底座7上；所述软模固定架8也呈“十”字形龙门架结构横跨于四块橡胶软模4上方，软模固定架8的四周底部设有定位座12，所述定位座12固定在底座7上，软模固定架8与定位座12通过螺纹销11相连，所述螺纹销11可方便调整软模固定架8的高度，从而确定定位销钉13的加压力度；软模固定架8上对应金属镶块5上的定位孔6设置有定位销钉13，所述定位销钉13穿过挡块9并插入定位孔6中将橡胶软模4与软模固定架8连接在一起，保证整体化接头在固化时的轴线精度。
实施例2
本实施例提供了一种复合材料整体化接头的成型方法，使用实施例1所述的一种复合材料整体化接头成型工装进行成型，成型过程将用到铺叠模、软模成型模和固化组装成型模。具体包括以下步骤：
a、以整体化接头的外型面作为软模成型模的内型面，制造软模成型模的模体；
b、将橡胶软模4放置在软模成型模上，与设有贯穿性孔的金属镶块5一起完成铺叠和组装硫化，得到橡胶-金属镶块5软模；在制作时，将金属镶块5上设置贯穿孔，橡胶软模4在硫化时，橡胶会进入金属镶块5中的贯穿性孔，从而与钢镶块组合在一起；
c、将预浸料坯料分别放置在铺叠模和底座7上铺叠、压实，分别形成L形立边坯料和底板坯料；
d、将步骤c中铺叠模上的四块L形立边坯料取下，并将其在底座7上的底板坯料上安装到位，并在R区放置填充芯材3；
f、在底板坯料上将橡胶-金属镶块5软模与固化组装成型模一起安装、固定到位；具体过程为：将橡胶-金属镶块5软模贴在“十”字形整体化接头坯料的外型面上，摆放到位后，采用限位块10和挡块9防止L形立边橡胶软模4倾斜，将定位座12、软模固定架8安装好后，将软模固定架8上的定位销钉13对应插入金属镶块5上的定位孔6，以保证固化时整体接头的R区局部加压压力足够。组装好后的成型工装结构侧视图如图2所示；
e、真空袋封装，封装真空袋时，将底座7、挡块9、限位块10和定位销钉13封装在一起，避免成型过程中局部压力不均导致产品受压不一致，再进行热固处理；
g、固化完成后脱模。整体化接头固化之后，调节螺纹销11并取出定位销钉13，将软模固定架8取下，再将四块橡胶软模4取出，即可取出成型后的整体接头。
使用本发明的成型方法可以在复合材料整体化接头的成型过程中，保证整体化接头的腹板面与底板面的垂直度，保证其R区加压均匀，减少由于腹板面倾斜、R区加压不均匀原因造成的产品强度缺陷和性能缺陷。

Claims (3)

1.一种复合材料整体化接头的成型工装，包括整体化接头，其特征在于：还包括用于整体化接头定型的橡胶软模（4）和用于加压固定的固化组装成型模，所述固化组装成型模包括底座（7）、软模固定架（8）和定位块，所述橡胶软模（4）放置在底座（7）上并紧贴L形立边的外型面，橡胶软模（4）由所述定位块限位固定，橡胶软模（4）顶部模嵌有带定位孔（6）的金属镶块（5）；所述软模固定架（8）横跨于橡胶软模（4）上方，其底部固定在底座（7）上，软模固定架（8）上对应所述定位孔（6）设置有定位销钉（13），所述定位销钉（13）插入定位孔（6）中将橡胶软模（4）与软模固定架（8）连接在一起；
所述橡胶软模（4）共设有四块，四块橡胶软模（4）在底座（7）上拼装成“十”字形结构；软模固定架（8）也呈“十”字形龙门架结构横跨于四块橡胶软模（4）上方；
所述金属镶块（5）上设有贯穿性孔，橡胶软模（4）通过硫化进入金属镶块（5）中的贯穿性孔与其组合成为一体；
相邻的橡胶软模（4）上的金属镶块（5）不相邻；
所述软模固定架（8）底部设有定位座（12），所述定位座（12）固定在底座（7）上，软模固定架（8）与定位座（12）通过螺纹销（11）相连。
2.根据权利要求1所述的一种复合材料整体化接头的成型工装，其特征在于：所述定位块包括挡块（9）和限位块（10），所述挡块（9）固定在橡胶软模（4）的侧边上，限位块（10）呈封闭的矩形框架结构将四块橡胶软模（4）框牢在内，所述限位块（10）固定在底座（7）上。
3.一种复合材料整体化接头的成型方法，采用权利要求1或2所述的一种复合材料整体化接头的成型工装，其特征在于，包括以下步骤：
a、以整体化接头的外型面作为软模成型模的内型面，制造软模成型模的模体；
b、将橡胶软模（4）放置在软模成型模上，与设有贯穿性孔的金属镶块（5）一起完成铺叠和组装硫化，得到橡胶-金属镶块（5）软模；
c、将预浸料坯料分别放置在铺叠模和底座（7）上铺叠、压实，分别形成L形立边坯料和底板坯料；
d、将步骤c中铺叠模上的L形立边坯料取下，并将其在底座（7）上的底板坯料上安装到位，并在R区放置填充芯材（3）；
f、在底板坯料上将橡胶-金属镶块（5）软模与固化组装成型模一起安装、固定到位；
e、真空袋封装，封装真空袋时，将底座（7）、挡块（9）、限位块（10）和定位销钉（13）封装在一起，再进行热固处理；
g、固化完成后脱模。
CN201910878087.5A 2019-09-17 2019-09-17 一种复合材料整体化接头的成型工装及成型方法 Active CN110588016B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910878087.5A CN110588016B (zh) 2019-09-17 2019-09-17 一种复合材料整体化接头的成型工装及成型方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910878087.5A CN110588016B (zh) 2019-09-17 2019-09-17 一种复合材料整体化接头的成型工装及成型方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN110588016A CN110588016A (zh) 2019-12-20
CN110588016B true CN110588016B (zh) 2022-05-06

Family

ID=68860640

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201910878087.5A Active CN110588016B (zh) 2019-09-17 2019-09-17 一种复合材料整体化接头的成型工装及成型方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN110588016B (zh)

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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
CN106217907A (zh) * 2016-09-08 2016-12-14 中国商用飞机有限责任公司 用于收口式复合材料零件整体成型的方法
CN107214978A (zh) * 2017-05-08 2017-09-29 江苏恒神股份有限公司 一种复合材料vari成型过程中r角处理工艺
CN107627629A (zh) * 2017-09-28 2018-01-26 江苏恒神股份有限公司 控制复合材料厚度和纤维体积分数的成型设备工装及成型方法
CN108749025A (zh) * 2018-05-23 2018-11-06 成都飞机工业（集团）有限责任公司 一种用于制造u形复合材料整体化加筋部件的方法
CN109130239A (zh) * 2018-07-25 2019-01-04 成都飞机工业（集团）有限责任公司 一种制造t形复合材料加筋壁板的方法
CN109353026A (zh) * 2018-09-25 2019-02-19 成都飞机工业（集团）有限责任公司 一种制造冒形复合材料加筋壁板的模具及方法

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104708835A (zh) * 2014-11-06 2015-06-17 上海复合材料科技有限公司 一种碳纤维复合材料复杂格栅结构的rtm成型方法
CN108466434B (zh) * 2018-02-11 2020-11-20 航天材料及工艺研究所 一种多内腔工形梁及其高精度软模成型与缺陷控制工艺方法

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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
CN106217907A (zh) * 2016-09-08 2016-12-14 中国商用飞机有限责任公司 用于收口式复合材料零件整体成型的方法
CN107214978A (zh) * 2017-05-08 2017-09-29 江苏恒神股份有限公司 一种复合材料vari成型过程中r角处理工艺
CN107627629A (zh) * 2017-09-28 2018-01-26 江苏恒神股份有限公司 控制复合材料厚度和纤维体积分数的成型设备工装及成型方法
CN108749025A (zh) * 2018-05-23 2018-11-06 成都飞机工业（集团）有限责任公司 一种用于制造u形复合材料整体化加筋部件的方法
CN109130239A (zh) * 2018-07-25 2019-01-04 成都飞机工业（集团）有限责任公司 一种制造t形复合材料加筋壁板的方法
CN109353026A (zh) * 2018-09-25 2019-02-19 成都飞机工业（集团）有限责任公司 一种制造冒形复合材料加筋壁板的模具及方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN110588016A (zh) 2019-12-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN108688196A (zh) 一种飞机复合材料壁板的成型方法和成型模具
CN102275342B (zh) 蜂窝夹芯件预灌封成型工装及其工艺方法
CN107756722A (zh) 手机外壳及其制备方法
CN108819287A (zh) 一种加筋壁板组件的成型装置和成型方法
CN111251624B (zh) 一种小型无人机复合材料油箱壳体气袋成型方法
CN208452345U (zh) 一种飞机复合材料壁板的成型模具
CN110588016B (zh) 一种复合材料整体化接头的成型工装及成型方法
CN113977984A (zh) 一种管状双曲面复合材料结构件的制备方法
CN110370679B (zh) 一种汽车后背门内板及其制备方法
CN101585246A (zh) 粉体成型模具
CN110948905A (zh) 一种蜂窝夹层结构格栅的净尺寸成型方法
CN207448901U (zh) 大规格橡胶支座模具
CN201745136U (zh) 一种压路机减震块的注射成型模具
CN213440840U (zh) 一种手环一体式腕带的精密注塑模具
CN210190664U (zh) 复合材料盒管组合型封闭腔零件固化成型装置
CN209832461U (zh) 一种汽车三角侧窗玻璃包边注塑模具
CN109353024B (zh) 一种飞机副翼j型肋的复材成型方法
CN208277271U (zh) 一种中线衬胶蝶阀阀座的硫化成型模具
CN112895510A (zh) 高树脂流动性t型复合材料零件的成型装置及成型方法
CN112743773B (zh) 一种用于提升导光板暗晕部出光率的模仁加工装置
CN110815853A (zh) 用于复合材料j形梁成型的气囊模具的成型方法及应用
CN110815658A (zh) 一种曲面拉压垫的硫化模具
CN216443110U (zh) 一种变截面闭角帽型管道复合材料零件成型模具
CN110509569B (zh) 一种复合材料纵横加筋壁板整体固化成型工装
CN111169037A (zh) 一种用于成型树脂基复合材料异形件的压制模具及方法

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
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant