CN112590249A - 电缆罩整体成型方法 - Google Patents

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黄泽勇
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Abstract

本发明涉及电缆罩成型技术领域，公开了一种一种电缆罩整体成型方法，包括如下步骤：A)将模具表面擦拭干净并晾干；B)将裁剪好的预浸料依次贴在模具的型面表面，制得预成型体；C)在铺层完成后的4～5小时内对模具完成铺层的预成型体外型面以真空袋覆盖，并抽真空；D)在铺层完成后的48小时内将预成型体连同模具和真空袋入炉加温固化，固化过程中真空袋处于真空状态；E)固化完成后脱模，将预成型体制成电缆罩。本发明电缆罩整体成型方法，实现电缆罩一次成型，生产周期短，产品一致性好。

Description

电缆罩整体成型方法
技术领域
本发明涉及电缆罩成型技术领域，具体涉及一种电缆罩整体成型方法。
背景技术
电缆罩不仅是实现固体火箭发动机减重、电缆后穿及替换的重要媒介，而且对潜基发射导弹而言，由于空泡效应，当导弹离开出筒时，电缆罩需经受轴压、弯矩、剪切及内压等多种载荷，存在较为复杂的受力情况。
复合材料由于其高强度、高模量、低密度等优异的综合性能在航空航天的应用范围越来越广泛，并且由早期的玻璃纤维电缆罩逐步发展至全碳复合裙。
但现在的电缆罩一般采用分段式成型，其一致性差，且由于需要多处对接，粘接风险高，容易产生质量问题。另外，成型模具复杂，生产周期长，成本高。
发明内容
本发明的目的就是针对上述技术的不足，提供一种电缆罩整体成型方法，实现电缆罩一次成型，生产周期短，产品一致性好。
为实现上述目的，本发明所设计的电缆罩整体成型方法，包括如下步骤：
A)将模具表面擦拭干净并晾干；
B)将裁剪好的预浸料依次贴在所述模具的型面表面，制得预成型体；
C)在铺层完成后的4～5小时内对所述模具完成铺层的预成型体外型面以真空袋覆盖，并抽真空，保证预成型体预浸料层间的粘接质量；
D)在铺层完成后的48小时内将所述预成型体连同所述模具和真空袋入炉加温固化，保证预成型体层间的粘接质量，固化过程中所述真空袋处于真空状态；
E)固化完成后脱模，将所述预成型体制成电缆罩。
优选的，所述步骤A)中，所述模具表面擦拭干净并晾干后，在所述模具型面表面粘贴一层聚四氟乙烯玻纤脱模布或者涂刷PMR脱模剂，保证预成型体与模具无缝隙接触且脱模时不影响整体成型尺寸。
优选的，所述步骤B)中，所述预浸料贴在所述模具的型面表面的过程包括如下步骤：
B1)台阶补平：对所述模具两端的台阶进行补平处理，补平过程中采用0°与90°预浸料交替铺放，补平台阶，所述0°与90°指所述预浸料中纤维与所述模具长度方向的夹角；
B2)第1层铺放：采用90°进行铺放，铺放起点和终点以所述模具两端的补平台阶处为基准；
B3)第2层铺放：采用45°进行铺放，铺放起点和终点以所述模具两端的补平台阶处为基准；
B4)第3层铺放：采用-45°进行铺放，铺放起点和终点以所述模具两端的补平台阶处为基准；
B5)第4层铺放：采用90°进行铺放，铺放起点和终点以所述模具两端的补平台阶处为基准，以此类推，完成既定电缆罩厚度的铺放。
优选的，所述步骤B)中，若所述预浸料与所述模具不粘，将所述模具吊入烘箱中，在50～60℃的温度下预烘1～1.5小时。
优选的，所述步骤B)，所述预浸料为T700碳纤维增强环氧树脂基体体系的预浸料。
优选的，所述步骤B)中，所述预浸料在铺放过程中若出现拼缝，采用单独裁剪的碳纤维预浸料进行填补，保证预成型体的一致性。
优选的，所述步骤B)，铺放过程中，在铺放每一层后进行抽真空处理，以保证每层预浸料之间有效贴合。
优选的，所述步骤D)中，固化包括如下4个阶段：
D1)第一阶段：固化温度为40℃～60℃，固化时间1～2小时；
D2)第二阶段：固化温度为120℃～140℃，固化时间2～3小时；
D3)第三阶段：固化温度为150℃～170℃，固化时间4～6小时；
D4)第四阶段：随炉降温至60℃以下取出。
优选的，所述步骤D1)中，第一阶段固化完成后，将所述预成型体连同所述模具和真空袋拉出，检查所述真空袋是否出现漏气，若漏气则重新抽真空，若不漏气，将所述预成型体连同所述模具和真空袋拉出入炉继续进行第二阶段固化。
优选的，所述步骤E)中，脱模后，在保证电缆罩宽度尺寸的同时，对电缆罩宽度方向的毛刺进行打磨，清理电缆罩表面不平整区域，对胶瘤区域进行打磨处理。
本发明与现有技术相比，具有以下优点：
1、采用整体式电缆罩取代传统的分段式电缆罩，实现了电缆罩的一致性，避免因电缆罩多处对接产生的质量问题；
2、电缆罩采用一次成型，实现了制造成本和制造周期的降低；
3、降低了电缆罩断裂、分离、配合不紧密及胶粘剂溢出等影响产品质量因素的出现。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步的详细说明。
本发明一种电缆罩整体成型方法，其中，纤维缠绕壳体及电缆罩结构参数如下：
Figure BDA0002815411870000041
其制作包括如下步骤：
A)将模具表面擦拭干净并晾干，然后在模具型面表面粘贴一层聚四氟乙烯玻纤脱模布，聚四氟乙烯玻纤脱模布需粘贴平整，在其它实施例中也可以涂刷PMR脱模剂；
B)将裁剪好的预浸料依次贴在模具的型面表面，制得预成型体具体过程如下：
B1)台阶补平：对模具两端的台阶进行补平处理，补平过程中使用3张145mm×30mm尺寸预浸料和2张30mm×145mm预浸料采用0°与90°交替铺放，补平台阶，0°与90°指预浸料中纤维与模具长度方向的夹角；
B2)第1层铺放：采用90°进行铺放，铺放起点和终点以模具两端的补平台阶处为基准；
B3)第2层铺放：采用45°进行铺放，铺放起点和终点以模具两端的补平台阶处为基准；
B4)第3层铺放：采用-45°进行铺放，铺放起点和终点以模具两端的补平台阶处为基准；
B5)第4层铺放：采用90°进行铺放，铺放起点和终点以模具；
整个铺层过程中需用相应工具推赶预浸料，使预浸料与模具贴合，且在铺放每一层后进行抽真空处理，预浸料在铺放过程中若出现拼缝，采用单独裁剪的碳纤维预浸料进行填补，另外，若预浸料与模具不粘，将模具吊入烘箱中，在50℃的温度下预烘15小时；
C)裁剪与预成型体外形尺寸相应的脱模布和透气毡，一次覆盖在预成型体表面，沿铺层区域外侧粘贴真空袋密封胶条，每隔300mm左右对密封胶条进行打褶处理，裁剪面积不小于8000×500的真空袋，在铺层完成后的4小时内对模具完成铺层的预成型体外型面以真空袋覆盖，并抽真空；
D)在铺层完成后的48小时内将预成型体连同模具和真空袋入炉加温固化，固化过程中真空袋处于真空状态，入炉前检查真空袋完整性，不允许存在漏气现象，固化包括如下4个阶段：
D1)第一阶段：固化温度为50℃，固化时间1小时；
D2)第二阶段：固化温度为130℃，固化时间2小时；
D3)第三阶段：固化温度为160℃，固化时间4小时；
D4)第四阶段：随炉降温至60℃以下取出；
另外，第一阶段固化完成后，将预成型体连同模具和真空袋拉出，检查真空袋是否出现漏气，若漏气则重新抽真空，若不漏气，将预成型体连同模具和真空袋拉出入炉继续进行第二阶段固化；
E)固化完成后脱模，在保证电缆罩宽度尺寸的同时，对电缆罩宽度方向的毛刺进行打磨，清理电缆罩表面不平整区域，对胶瘤区域进行打磨处理，最终将预成型体制成电缆罩。
本实施例中，预浸料为T700碳纤维增强环氧树脂基体体系的预浸料。
本发明电缆罩整体成型方法，可用于固体火箭发动机、大射程、高超音速的新型地地常规导弹或高超音速巡航导弹用弹体制备，采用整体式电缆罩取代传统的分段式电缆罩，实现了电缆罩的一致性，避免因电缆罩多处对接产生的质量问题；电缆罩采用一次成型，实现了制造成本和制造周期的降低；降低了电缆罩断裂、分离、配合不紧密及胶粘剂溢出等影响产品质量因素的出现。

Claims (10)

1.一种电缆罩整体成型方法，其特征在于：包括如下步骤：
A)将模具表面擦拭干净并晾干；
B)将裁剪好的预浸料依次贴在所述模具的型面表面，制得预成型体；
C)在铺层完成后的4～5小时内对所述模具完成铺层的预成型体外型面以真空袋覆盖，并抽真空；
D)在铺层完成后的48小时内将所述预成型体连同所述模具和真空袋入炉加温固化，固化过程中所述真空袋处于真空状态；
E)固化完成后脱模，将所述预成型体制成电缆罩。
2.如权利要求1所述电缆罩整体成型方法，其特征在于：所述步骤A)中，所述模具表面擦拭干净并晾干后，在所述模具型面表面粘贴一层聚四氟乙烯玻纤脱模布或者涂刷PMR脱模剂。
3.如权利要求1所述电缆罩整体成型方法，其特征在于：所述步骤B)中，所述预浸料贴在所述模具的型面表面的过程包括如下步骤：
B1)台阶补平：对所述模具两端的台阶进行补平处理，补平过程中采用0°与90°预浸料交替铺放，补平台阶，所述0°与90°指所述预浸料中纤维与所述模具长度方向的夹角；
B2)第1层铺放：采用90°进行铺放，铺放起点和终点以所述模具两端的补平台阶处为基准；
B3)第2层铺放：采用45°进行铺放，铺放起点和终点以所述模具两端的补平台阶处为基准；
B4)第3层铺放：采用-45°进行铺放，铺放起点和终点以所述模具两端的补平台阶处为基准；
B5)第4层铺放：采用90°进行铺放，铺放起点和终点以所述模具两端的补平台阶处为基准，以此类推，完成既定电缆罩厚度的铺放。
4.如权利要求1所述电缆罩整体成型方法，其特征在于：所述步骤B)中，若所述预浸料与所述模具不粘，将所述模具吊入烘箱中，在50～60℃的温度下预烘1～1.5小时。
5.如权利要求1所述电缆罩整体成型方法，其特征在于：所述步骤B)，所述预浸料为T700碳纤维增强环氧树脂基体体系的预浸料。
6.如权利要求1所述电缆罩整体成型方法，其特征在于：所述步骤B)中，所述预浸料在铺放过程中若出现拼缝，采用单独裁剪的碳纤维预浸料进行填补。
7.如权利要求1所述电缆罩整体成型方法，其特征在于：所述步骤B)，铺放过程中，在铺放每一层后进行抽真空处理。
8.如权利要求1所述电缆罩整体成型方法，其特征在于：所述步骤D)中，固化包括如下4个阶段：
D1)第一阶段：固化温度为40℃～60℃，固化时间1～2小时；
D2)第二阶段：固化温度为120℃～140℃，固化时间2～3小时；
D3)第三阶段：固化温度为150℃～170℃，固化时间4～6小时；
D4)第四阶段：随炉降温至60℃以下取出。
9.如权利要求8所述电缆罩整体成型方法，其特征在于：所述步骤D1)中，第一阶段固化完成后，将所述预成型体连同所述模具和真空袋拉出，检查所述真空袋是否出现漏气，若漏气则重新抽真空，若不漏气，将所述预成型体连同所述模具和真空袋拉出入炉继续进行第二阶段固化。
10.如权利要求1所述电缆罩整体成型方法，其特征在于：所述步骤E)中，脱模后，在保证电缆罩宽度尺寸的同时，对电缆罩宽度方向的毛刺进行打磨，清理电缆罩表面不平整区域，对胶瘤区域进行打磨处理。
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