CN111284036A - 一种无人机用带帽形筋复合材料壁板的共固化成型方法 - Google Patents

一种无人机用带帽形筋复合材料壁板的共固化成型方法 Download PDF

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罗俊
李晓青
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    • 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
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Abstract

一种无人机用带帽形筋复合材料壁板的共固化成型方法，包括以下步骤：在壁板成型模上涂抹脱模剂后铺覆壁板，然后在壁板上紧固铝材一；在金属阴模内表面涂抹脱模剂后铺覆帽形筋，然后在帽形筋顶部拐角处及两侧紧固铝材二；在铝材一和铝材二中间放置布袋及其附属层；对布袋及其附属层的布袋充气；采用真空袋为封装层封装整体制件及其模具，封装前，依次铺覆脱模布、透气毡、吸胶毡；检查封装后的气密性，然后进行固化；冷却至室温后，先对布袋放气，然后在拆下铝材一、铝材二的过程中将布袋及其附属层取出。该无人机用带帽形筋复合材料壁板的共固化成型方法通过金属阴模保证帽形筋的形状尺寸；在其封闭腔内部四个角落通过设置铝片可以保证其形状。

Description

一种无人机用带帽形筋复合材料壁板的共固化成型方法
技术领域
本发明属于复合材料制造领域，具体涉及一种无人机用带帽形筋复合材料壁板的共固化成型方法。
背景技术
复合材料凭借可设计性强、高比强度、高比模量等特点，在航空领域运用范围越来越广泛，其中，在无人机领域最为显著，据报道，国产某型固定翼无人机，现已实现机体全复合材料结构，这将大幅度提高飞机的飞行性能及作战性能，并带动国内复合材料设计、制造、材料、检验等方面的快速发展。
在无人机机体结构中，为保证整机的刚度及强度，避免飞机在飞行过程中，发生局部或整体失稳的情况，一般会在蒙皮内表面将会设置不同截面形状的加强筋，如：“T”形、帽形、“π”形等。其中，帽形筋与壁板共固化成型后会形成封闭腔，故而成型难度较高，为了保证连接界面的性能，一般采用金属件作为阳模固化成型，然而由于复合材料制品固化收缩特性，使帽形筋紧贴模具上，因此，在脱模时，不可避免会损伤零件的内表面。
发明内容
为解决上述问题，本发明提供一种在帽形筋外表面采用金属阴模来保证其形状尺寸，对帽形筋与壁板组成的封闭腔通过往布袋内充压可施加成型压力、卸压可脱模的共固化成型方法。
一种无人机用带帽形筋复合材料壁板的共固化成型方法，包括以下步骤：(1)在壁板成型模上涂抹脱模剂后铺覆壁板，壁板为T700/LT－03A碳纤维环氧树脂预浸料，然后在壁板上紧固铝材一；(2)在金属阴模内表面涂抹脱模剂后铺覆帽形筋，然后在帽形筋顶部拐角处及两侧紧固铝材二；(3)在铝材一和铝材二中间放置布袋及其附属层，然后将步骤中得到的帽形筋及其模具、配件倒扣、紧固在壁板上；(4)对布袋及其附属层的布袋充气，使之紧贴帽形筋内腔面；(5)采用真空袋为封装层封装整体制件及其模具，封装前，依次铺覆脱模布、透气毡、吸胶毡；(6)检查封装后的气密性，然后送入热压罐中，按固化制度80℃/2h+100℃/2h+120℃/4h进行固化；(7)冷却至室温后，先对布袋放气，然后在拆下铝材一、铝材二的过程中将布袋及其附属层取出。
为了方便铝材取出，该无人机用带帽形筋复合材料壁板的共固化成型方法的铝材一和铝材二的厚度为0.8mm。
为了保证帽形筋的固化质量，该无人机用带帽形筋复合材料壁板的共固化成型方法的对布袋及其附属层的布袋充气，充气气压为0.3MPa。
为避免布袋受热膨胀爆裂，该无人机用带帽形筋复合材料壁板的共固化成型方法的金属阴模两端分别设置有一块金属挡板。
为了使帽形筋在固化过程中产生的小分子排除，该无人机用带帽形筋复合材料壁板的共固化成型方法的布袋及其附属层表面附属层中的透气毡需与壁板上铺覆的透气毡相连通。
通过该技术手段，本说明取得的有益效果为，该无人机用带帽形筋复合材料壁板的共固化成型方法是通过金属阴模来保证帽形筋的形状尺寸；在帽形筋与壁板形成的封闭腔内通过对布袋充气以施加内压，放气以方便脱模；在其封闭腔内部四个角落通过设置铝片不仅可以保证其形状，而且可以方便布袋及辅助材料的取出，在脱模时，较好的避免会损伤零件内表面。
附图说明
图1：为本发明的施工示意图。
图2：为本发明的铝材示意图。
1、壁板成型模；2、壁板；3、帽形筋；4、金属阴模；5、封装层；6、铝材一；7、铝材二；8、布袋及其附属层。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的实施方式做更详细的说明。
一种无人机用带帽形筋复合材料壁板的共固化成型方法，包括以下步骤：(1)在壁板成型模1上涂抹脱模剂后铺覆壁板2，壁板2为T700/LT－03A碳纤维环氧树脂预浸料，然后在壁板2上紧固铝材一6；
(2)在金属阴模4内表面涂抹脱模剂后铺覆帽形筋3，然后在帽形筋3顶部拐角处及两侧紧固铝材二7；
(3)在铝材一6和铝材二7中间放置布袋及其附属层8，然后将步骤2中得到的帽形筋3及其模具、配件倒扣、紧固在壁板2上；
(4)对布袋及其附属层8的布袋充气，使之紧贴帽形筋3内腔面；
(5)采用真空袋为封装层5封装整体制件及其模具，封装前，依次铺覆脱模布、透气毡、吸胶毡；
(6)检查封装后的气密性，然后送入热压罐中，按固化制度80℃/2h+100℃/2h+120℃/4h进行固化；
(7)冷却至室温后，先对布袋放气，然后在拆下铝材一6、铝材二7的过程中将布袋及其附属层8取出。
为了方便铝材取出，该无人机用带帽形筋复合材料壁板的共固化成型方法的铝材一6和铝材二7的厚度为0.8mm。
为了保证帽形筋3的固化质量，该无人机用带帽形筋复合材料壁板的共固化成型方法的对布袋及其附属层8的布袋充气，充气气压为0.3MPa。
为避免布袋受热膨胀爆裂，该无人机用带帽形筋复合材料壁板的共固化成型方法的金属阴模4两端分别设置有一块金属挡板。
为了使帽形筋在固化过程中产生的小分子排除，该无人机用带帽形筋复合材料壁板的共固化成型方法的布袋及其附属层8表面附属层中的透气毡需与壁板上铺覆的透气毡相连通。
上述技术方案仅体现了本发明技术方案的优选技术方案，本技术领域的技术人员对其中某些部分所可能做出的一些变动均体现了本发明的原理，属于本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种无人机用带帽形筋复合材料壁板的共固化成型方法，其特征在于：所述方法包括以下步骤：
(1)在壁板成型模(1)上涂抹脱模剂后铺覆壁板(2)，所述壁板(2)为T700/LT－03A碳纤维环氧树脂预浸料，然后在壁板(2)上紧固铝材一(6)；
(2)在金属阴模(4)内表面涂抹脱模剂后铺覆帽形筋(3)，然后在帽形筋(3)顶部拐角处及两侧紧固铝材二(7)；
(3)在铝材一(6)和铝材二(7)中间放置布袋及其附属层(8)，然后将步骤(2)中得到的帽形筋(3)及其模具、配件倒扣、紧固在壁板(2)上；
(4)对布袋及其附属层(8)的布袋充气，使之紧贴帽形筋(3)内腔面；
(5)采用真空袋为封装层(5)封装整体制件及其模具，封装前，依次铺覆脱模布、透气毡、吸胶毡；
(6)检查封装后的气密性，然后送入热压罐中，按固化制度80℃/2h+100℃/2h+120℃/4h进行固化；
(7)冷却至室温后，先对布袋放气，然后在拆下铝材一(6)、铝材二(7)的过程中将布袋及其附属层(8)取出。
2.根据权利要求1所述的无人机用带帽形筋复合材料壁板的共固化成型方法，其特征在于：所述铝材一(6)和铝材二(7)的厚度为0.8mm。
3.根据权利要求1或2所述的无人机用带帽形筋复合材料壁板的共固化成型方法，其特征在于：所述对布袋及其附属层(8)的布袋充气，充气气压为0.3MPa。
4.根据权利要求3所述的无人机用带帽形筋复合材料壁板的共固化成型方法，其特征在于：所述金属阴模(4)两端分别设置有一块金属挡板。
5.根据权利要求4所述的无人机用带帽形筋复合材料壁板的共固化成型方法，其特征在于：所述布袋及其附属层(8)表面附属层中的透气毡需与壁板上铺覆的透气毡相连通。
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