CN114953499A - 一种多结构特征复合材料雪车用模具及雪车制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了多结构特征复合材料雪车用模具及雪车制备方法,模具包括阴模模具,增厚区辅助定位模具和硅橡胶软模;制备方法为:首先采用主体预浸料在阴模模具中重复铺层,直至铺层总厚度与雪车主体预定厚度之差为1mm~1.5mm;再将增厚区预浸料制成叠块料,采用增厚区辅助定位模具定位增厚区对应位置后,采用叠块料进行铺层;后采用主体预浸料铺层至总厚度与雪车主体预定厚度相等;最后在双翼腔体中放入硅橡胶软模,进行固化,脱模后得到雪车。本发明通过雪车成型模具设计,多结构特征铺层工艺设计及合理的预压实、固化工艺等,解决了产品成型后多褶皱、贫胶等技术难题,提高产品的外观和内部质量,实现多结构特征复合材料雪车车体高质量一体化成型。
Description
技术领域
本发明涉及一种多结构特征复合材料雪车用模具及其制备方法,属于复合 材料及工艺领域。
背景技术
先进复合材料具有轻质、高强、结构整体性、多功能性及可设计性等优点, 广泛应用于航空、航天、船舶等领域。随着科技的发展,先进复合材料的应用 已延伸至高端体育器材领域,可以帮助运动员提高成绩。
有舵雪橇(又名雪车)作为高端体育器材之一,极似冰上“火箭”。为了提 高雪车的滑行速度,要求雪车具有更加优异的气动外形及更轻巧的车身。
目前国外已采用纤维增强复合材料制作雪车车身。但其采用的手糊成型工 艺存在生产效率低、手工操作劳动强度大、劳动环境条件差等缺点,且产品质 量稳定性不易控制,严重影响其可靠性。
国内航天材料及工艺研究所采用高端纤维增强复合材料及先进成型技术, 实现了首件国产复合材料双人雪车研制。为了进一步提高雪车的性能及可靠性, 亟需通过模具设计优化、铺层结构设计及合理的成型工艺,解决多结构特征复 合材料雪车的铺层定位、狭长双翼加压难题及产品成型后多褶皱、贫胶等技术 难题,提高产品的外观和内部质量,实现多结构特征复合材料雪车车体高质量 一体化成型,提高其稳定可靠性。
发明内容
本发明的目的在于克服上述缺陷,提供一种多结构特征复合材料雪车用模 具及雪车制备方法,雪车用模具包括阴模模具,增厚区辅助定位模具和硅橡胶 软模;阴模模具设有与雪车主体形状对应的成型腔体,成型腔体包括车体腔体 和双翼腔体;增厚区辅助定位模具用于根据增厚区的形状在阴模模具中进行随 型定位;硅橡胶软模的形状与阴模模具的双翼腔体相对应,硅橡胶软模放入双 翼腔体中后,在抽真空条件下进行固化时发生膨胀,实现双翼的成型;雪车的 制备方法包括:(1)根据雪车的三维模型裁切热熔预浸料,得到分别与雪车主 体以及增厚区尺寸相对应的预浸料,分别记为主体预浸料和增厚区预浸料;(2) 采用主体预浸料在阴模模具中进行重复铺层,直至铺层总厚度与雪车主体预定 厚度之差为1mm~1.5mm;(3)将增厚区预浸料进行铺层,得到厚度为 0.8mm~2mm的增厚区叠块料,并对增厚区叠块料进行抽真空预压实;(4)采 用增厚区辅助定位模具在阴模模具中定位增厚区的对应位置,采用步骤(3)所 得增厚区叠块料在所述增厚区的对应位置进行铺层,直至铺层总厚度与增厚区 预定厚度相等;(5)采用主体预浸料在阴模模具中进行重复铺层,直至铺层总 厚度与雪车主体预定厚度相等;(6)在阴模模具的双翼腔体中放入硅橡胶软模, 对阴模模具依次包裹隔离材料、透气材料和真空袋后,在抽真空条件下进行固化;(7)对产品进行脱模、打磨处理,得到多结构特征复合材料雪车。本发明 通过多结构特征复合材料雪车成型模具设计,多结构特征铺层工艺设计及合理 的预压实、固化工艺等,解决了产品成型后多褶皱、贫胶等技术难题,提高产 品的外观和内部质量,实现多结构特征复合材料雪车车体高质量一体化成型。
为实现上述发明目的,本发明提供如下技术方案:
一种多结构特征复合材料雪车的制备方法,采用一种多结构特征复合材料 雪车用模具成型,所述雪车用模具包括阴模模具,增厚区辅助定位模具和硅橡 胶软模;
阴模模具设有与雪车主体形状对应的成型腔体,所述成型腔体包括车体腔 体和双翼腔体;增厚区辅助定位模具用于根据增厚区的形状在阴模模具中进行 随型定位;硅橡胶软模的形状与阴模模具的双翼腔体相对应,硅橡胶软模放入 双翼腔体中后,在抽真空条件下进行固化时发生膨胀,实现双翼的成型;
多结构特征复合材料雪车的制备方法包括如下步骤:
(1)根据雪车的三维模型裁切热熔预浸料,得到分别与雪车主体以及增厚 区尺寸相对应的预浸料,分别记为主体预浸料和增厚区预浸料;
(2)采用主体预浸料在阴模模具中进行重复铺层,直至铺层总厚度与雪车 主体预定厚度之差为1mm~1.5mm;
(3)将增厚区预浸料进行铺层,得到厚度为0.8mm~2mm的增厚区叠块 料,并对增厚区叠块料进行抽真空预压实;
(4)采用增厚区辅助定位模具在阴模模具中定位增厚区的对应位置,采用 步骤(3)所得增厚区叠块料在所述增厚区的对应位置进行铺层,直至铺层总厚 度与增厚区预定厚度相等;
(5)采用主体预浸料在阴模模具中进行重复铺层,直至铺层总厚度与雪车 主体预定厚度相等;
(6)在阴模模具的双翼腔体中放入硅橡胶软模,对阴模模具依次包裹隔离 材料、透气材料和真空袋后,在抽真空条件下进行固化;
(7)对产品进行脱模、打磨处理,得到多结构特征复合材料雪车。
进一步的,制备方法的所述步骤(1)中,所得主体预浸料和增厚区预浸料 的厚度为0.1mm~0.3mm;
所述主体预浸料包括碳纤维增强热熔预浸料和玻璃纤维增强热熔预浸料, 或碳纤维增强热熔预浸料和芳纶纤维增强热熔预浸料。
进一步的,制备方法的所述步骤(2)中,采用主体预浸料在阴模模具中进 行重复铺层得到的混杂结构中,碳纤维增强预浸料所占体积比为50%~80%。
进一步的,制备方法的所述步骤(2)中,采用主体预浸料在阴模模具中进 行重复铺层时,裁切去除阴模模具中结构突变区域所对应的主体预浸料,采用 独立的突变区域预浸料在结构突变区域进行铺覆,所述突变区域预浸料与相邻 的主体预浸料采用搭接方式进行连续,搭接宽度20mm~50mm。
进一步的,制备方法的所述步骤(3)中,对增厚区叠块料进行抽真空预压 实时的温度为50℃~90℃,保温时间30min~90min;
所述步骤(2)和(5)中,每完成0.5mm~2mm厚度预浸料的铺层后,进 行吸胶压实,吸胶压实的条件为:温度50℃~90℃,保温时间30min~90min, 压力0.3MPa~0.7MPa。
进一步的,制备方法的所述步骤(3)和(4)中,使增厚区预浸料以错层 铺放工艺进行铺层,且各铺层的尺寸按照铺层顺序减小,各增厚区铺层四周组 成相对于阴模模具中定位增厚区的对应位置的倾斜面,所述倾斜面的倾角为 10°~60°。
进一步的,制备方法的所述倾斜面的倾角β=arctan(m/v),其中,m为增 厚区预浸料的厚度,v为错层速度。
进一步的,制备方法的所述步骤(6)中,在抽真空条件下进行固化的工艺 参数为:在0.5MPa~1.0MPa压力下,以5℃/h~40℃/h的升温速率升温至100℃ ~250℃,保温时间2h~8h,然后以<30℃/h的降温速率降温至40℃~70℃。
一种多结构特征复合材料雪车用模具,包括阴模模具,增厚区辅助定位模 具和硅橡胶软模;
阴模模具设有与雪车主体形状对应的成型腔体,所述成型腔体包括车体腔 体和双翼腔体;
增厚区辅助定位模具所用材料为柔性或半刚性材料,用于根据增厚区的形 状在阴模模具中进行随型定位;硅橡胶软模的形状与阴模模具的双翼腔体相对 应,硅橡胶软模放入双翼腔体中后,在抽真空条件下进行固化时发生膨胀,实 现双翼的成型。
进一步的,车体腔体的成型面设有定位刻线槽,所述定位刻线槽宽度为0.2 mm~0.5mm,深度为0.2mm~0.5mm,定位刻线槽用于在雪车主体外表面形 成定位刻线,所述定位刻线用于雪车与其他外部装置的装配。
进一步的,硅橡胶软模的单点膨胀量为X=Hα,其中H为双翼腔体高度, α为硅橡胶材料的热膨胀系数。
本发明与现有技术相比具有如下至少一种有益效果:
(1)本发明创新性的设计了一种多结构特征复合材料雪车的制备方法,通 过铺层工艺设计并结合合理的预压实、固化工艺,解决产品成型后多褶皱、贫 胶等技术难题,实现了多结构特征复合材料雪车车体高质量一体化成型;
(2)本发明对预浸料的种类及比例进行了选择,形成多相混杂抗冲铺层结 构,特别的是,雪车主体铺层混杂结构碳纤维增强预浸料占比50%-80%,可使 雪车在满足轻质高强前提下,具有良好的抗冲击性能;
(3)本发明依据多结构特征复合材料雪车结构特点和流线型要求,设计了 一种多结构特征复合材料雪车用模具,其中狭长双翼用变膨胀量硅橡胶软模, 可有效的解决雪车狭长双翼均匀加压难题,增厚区辅助定位模具为随型设计, 可使雪车增厚区的铺层快速精准定位,阴模模具设有定位刻线槽,保证产品的 高质量制备及与车架等外部装置的后续的顺利装配;
(4)本发明在雪车主体的平缓部分连续铺层,异形翻框、狭长双翼等结构 突变区域搭接铺层,增厚区采用叠块错层铺层,解决了产品成型后多褶皱、贫 胶、缺陷等技术难题,提高了产品的外观和内部质量;
(5)本发明制备方法稳定可靠,适用性强;
(6)采用本发明方法制备的双人雪车及四人雪车产品表面光滑,满足产品 气动外形要求,产品内部缺陷<1%,产品质量稳定可靠。
附图说明
图1为本发明实施例中结构特征复合材料雪车结构示意图;
图2为本发明多结构特征复合材料雪车用模具中阴模模具示意图;
图3为本发明多结构特征复合材料雪车用模具中典型增厚区辅助定位模具 示意图;
图4为用于制作本发明多结构特征复合材料雪车用模具中硅橡胶软模的硅 橡胶软模浇筑模具示意图;
图5为本发明一种多结构特征复合材料雪车制备方法流程图。
具体实施方式
下面通过对本发明进行详细说明,本发明的特点和优点将随着这些说明而 变得更为清楚、明确。
在这里专用的词“示例性”意为“用作例子、实施例或说明性”。这里作为“示 例性”所说明的任何实施例不必解释为优于或好于其它实施例。尽管在附图中示 出了实施例的各种方面,但是除非特别指出,不必按比例绘制附图。
一种多结构特征复合材料雪车用模具及其制备方法中,如图2、图3和图4 采用的成型模具包括成型用阴模模具、增厚区辅助定位模具和硅橡胶软模,其 中硅橡胶软模采用狭长双翼用硅橡胶软模浇筑模具进行制作。
如图5,多结构特征复合材料雪车具体制备方法包括以下步骤:
(1)、组装成型用阴模模具,将阴模模具架至一定高度,方便铺层操作;
(2)、采用热熔法预浸料,根据产品三维模型,对铺层用料尺寸进行精确 计算,并利用自动下料设备精确下料裁切;
(3)、采用步骤(2)裁切的热熔预浸料进行雪车主体铺层;
(4)、重复步骤(3)至铺层总厚度与雪车主体预定厚度之差为1mm~1.5mm;
(5)、采用步骤(2)裁切的热熔预浸料进行增厚区叠块料铺层,叠块料厚 度设计为0.8mm~2mm;
(6)、将步骤(5)中的增厚区叠块料进行抽真空预压实;
(7)、采用步骤(6)预压实完成后的叠块料,进行增厚区铺层,增厚区的 位置采用辅助定位模具进行定位。
(8)、重复步骤(3)完成剩余1mm-1.5mm厚度铺层料铺层;
(9)、在阴模模具的双翼腔体中放入硅橡胶软模,并阴模模具依次包覆隔 离材料、透气材料、真空袋,抽真空,固化。
(10)、固化完成后,对产品进行脱模,并对局部打磨处理,去除边缘毛刺, 完成多结构特征复合材料雪车制备。
在一种优选的实施方式中,步骤(1)中,将阴模模具架至30-70cm高度。
在一种优选的实施方式中,步骤(3)中,在阴模模具双翼空腔边缘处、前 推手模具凸起处等结构突变区域将主体预浸料进行裁切,后采用单独的热熔预 浸料进行铺覆,该预浸料与相邻主体预浸料采用搭接方式进行连续,搭接宽度 20mm-50mm。
在一种优选的实施方式中,步骤(6)中,预压实温度50℃~90℃,保温时 间30min~90min。
在一种优选的实施方式中,阴模模具成型面带有安装块定位刻线槽,刻线 槽宽度0.2mm-0.5mm,深度0.2mm-0.5mm。
在一种优选的实施方式中,硅橡胶软模依据双翼腔体结构,采用变膨胀量 设计,单点膨胀量X=Hα,其中H为双翼腔体高度,α为硅橡胶材料的热膨胀 系数。
在一种优选的实施方式中,增厚区辅助定位模具为柔性或半刚性材料,便 于随型定位。
在一种优选的实施方式中,增厚区辅助定位模具中增厚区位置设定以阴模 成型0铺层为基准,即基于未铺层时阴模模具的结构特征,对增厚区辅助定位 模具的定位结构进行设计;采用辅助定位模具进行增厚区定位时,需根据铺层 料厚度进行位置调整。
在一种优选的实施方式中,步骤(2)所得热熔预浸料厚度为0.1mm~0.3mm。
在一种优选的实施方式中,雪车主体铺层结构为碳纤维/玻璃纤维混杂结构、 碳纤维/芳纶纤维混杂结构。
在一种优选的实施方式中,雪车主体铺层混杂结构碳纤维增强预浸料体积 占比为50%~80%。
在一种优选的实施方式中,增厚区铺层采用错层铺放工艺,保证铺层后周 向形成倾角β,β=arctan(m/v),β的范围为10°~60°。
在一种优选的实施方式中,步骤(3)、(4)、(8)中每完成0.5mm~2mm厚 度进行吸胶压实,吸胶温度50℃~90℃,保温时间30min~90min,压力 0.3MPa~0.7MPa。
在一种优选的实施方式中,步骤(9)所述的抽真空固化的条件为:在0.5MPa ~1.0MPa压力下,以5℃/h~40℃/h的升温速率升温至100℃~250℃,保温时间 2h~8h,然后降至40℃~70℃,降温速率<30℃/h。
实施例1:
如图1,本实施例中,双人雪车结构包含雪车主体和增厚区,其中,雪车 主体包括车壁,对接口异形端框1,防撞双翼2,前推手凹陷区3,增厚区包括 开口增厚区8,安装块增厚区5,侧壁加强增厚区6和后推手增厚区7。其中, 雪车主体车壁厚度为3mm,对接口异形端框1,防撞双翼2和前推手凹陷区3 对应阴模的结构突变区域,开口增厚区8、侧壁加强增厚区6厚度均为6mm, 安装块增厚区5为8mm,后推手增厚区7为10mm。雪车主体采用单层厚度为0.15mm的碳纤维增强热熔预浸料以及单层厚度为0.25mm的玻璃纤维增强热熔 预浸料进行制备,碳纤维增强热熔预浸料占比约70%。增厚区采用单层厚度为 0.15mm的碳纤维增强热熔预浸料进行制备。
实施步骤如下:
(1)、组装成型用阴模模具,将阴模模具架至40cm高度,方便铺层操作;
(2)、采用热熔法预浸料,根据产品三维模型,对铺层用料尺寸进行精确 计算,并利用自动下料设备精确下料裁切;
(3)、采用步骤(2)裁切的热熔预浸料进行雪车主体铺层,在模具双翼空 腔边缘处、前推手模具凸起处等结构突变区域将预浸料进行裁切,另外采用单 独的热熔预浸料进行铺覆,该预浸料与相邻预浸料采用搭接方式进行连续,搭 接宽度20mm。雪车主体铺层采用14层碳纤维增强热熔预浸料、4层玻璃纤维 增强热熔预浸料进行铺覆。
(4)、重复步骤(3)至剩余1mm厚度铺层料,即雪车主体铺层总厚度与 雪车主体预定厚度之差为1mm;
(5)、采用步骤(2)裁切的热熔预浸料进行增厚区叠块料铺层,增厚区叠 块料厚度设计为1mm,其中开口增厚区和侧壁加强增厚区的每个特征区域制作3块叠块料,安装块增厚区的每个特征区域制作5块叠块料,后推手增厚区的 每个特征区域制作7块叠块料,错层速度v=0.15mm/层,β=45°。
(6)、将步骤(5)中的增厚区叠块料进行抽真空预压实,温度50℃,保 温时间30min。
(7)、采用步骤(6)预压实完成后的叠块料,进行增厚区铺层,增厚区的 位置采用辅助定位模具进行定位,根据铺层料厚度,即雪车主体铺层总厚度进 行位置调整。
(8)、重复步骤(3)完成剩余1mm厚度铺层料铺层,即重复步骤(3)直 至铺层总厚度与雪车主体预定厚度相等。整个铺层过程中,在完成7层碳纤维 增强热熔预浸料铺层时、完成4层玻璃纤维增强热熔预浸料时及完成增厚区铺 层时进行吸胶压实,吸胶温度50℃,保温时间30min,压力0.3MPa。
(9)、在阴模模具的双翼腔体中放入硅橡胶软模,依次包覆隔离材料、透 气材料、真空袋,抽真空,固化。在0.5MPa压力下,以25±5℃/h的升温速率 升温至120℃,保温时间2h,然后降至60℃,降温速率<30℃/h。
(10)、固化完成后,对产品进行脱模,并对局部打磨处理,去除边缘毛刺, 完成多结构特征复合材料双人雪车制备。
实施例2
如图1,本实施例中,四人雪车包含雪车主体和增厚区,其中,雪车主体 包括车壁,对接口异形端框1、防撞双翼2、前推手凹陷区3和中推手异形区4, 增厚区包括开口增厚区8、安装块增厚区5、侧壁加强增厚区6和后推手增厚区 7。其中,雪车主体车壁厚度为4mm,开口增厚区8、侧壁加强增厚区6厚度均 为6mm,安装块增厚区5为8mm,后推手增厚区7为12mm。采用单层厚度为 0.2mm的碳纤维增强热熔预浸料以及单层厚度为0.1mm的芳纶纤维增强热熔预 浸料进行制备,碳纤维增强热熔预浸料占比约75%。增厚区采用单层厚度为 0.2mm的碳纤维增强热熔预浸料进行制备。
实施步骤如下:
(1)、组装成型用阴模模具,将模具架至50cm高度,方便铺层操作;
(2)、采用热熔法预浸料,根据产品三维模型,对铺层用料尺寸进行精确 计算,并利用自动下料设备精确下料裁切;
(3)、采用步骤(2)裁切的热熔预浸料进行雪车主体铺层,在模具双翼空 腔边缘处、前推手模具凸起处等结构突变区域将预浸料进行裁切,另外采用单 独的热熔预浸料进行铺覆,该预浸料与相邻预浸料采用搭接方式进行连续,搭 接宽度50mm。车体主体铺层采用15层碳纤维增强热熔预浸料以及10层芳纶 纤维增强热熔预浸料进行铺覆。
(4)、重复步骤(3)至剩余1mm厚度铺层料,即雪车主体铺层总厚度与 雪车主体预定厚度之差为1mm;;
(5)、采用步骤(2)裁切的热熔预浸料进行增厚区叠块料铺层,叠块料厚 度设计为1mm,其中开口增厚区、侧壁加强增厚区每个特征区域制作2块叠块 料,安装块增厚区每个特征区域制作4块叠块料,后推手增厚区每个特征区域 制作8块叠块料,错层速度v=0.25mm/层,β=39°。
(6)、将步骤(5)中的增厚区叠块料进行抽真空预压实,温度60℃,保 温时间40min。
(7)、采用步骤(6)预压实完成后的叠块料,进行增厚区铺层,增厚区的 位置采用辅助定位模具进行定位,根据铺层料厚度即雪车主体铺层总厚度进行 位置调整。
(8)、重复步骤(3)完成剩余1mm厚度铺层料铺层,即重复步骤(3)直 至铺层总厚度与雪车主体预定厚度相等。整个铺层过程中,在完成10层碳纤维 增强热熔预浸料铺层时、完成10层芳纶纤维增强热熔预浸料时及完成增厚区铺 层时进行吸胶压实,吸胶温度60℃,保温时间40min,压力0.4MPa。
(9)、在阴模模具的双翼腔体中放入硅橡胶软模,依次包覆隔离材料、透 气材料、真空袋,抽真空,固化。在0.6MPa压力下,以25±5℃/h的升温速率 升温至180℃,保温时间4h,然后降至70℃,降温速率<30℃/h。
(10)、固化完成后,对产品进行脱模,并对局部打磨处理,去除边缘毛刺, 完成多结构特征复合材料四人雪车制备。
本发明通过大量实验对预压实工艺参数和固化工艺参数进行了优化设计, 采用的合理的预压实及固化工艺有效的保证了产品的质量和尺寸精度;产品缺 陷百分比小于1%。
以上结合具体实施方式和范例性实例对本发明进行了详细说明,不过这些 说明并不能理解为对本发明的限制。本领域技术人员理解,在不偏离本发明精 神和范围的情况下,可以对本发明技术方案及其实施方式进行多种等价替换、 修饰或改进,这些均落入本发明的范围内。本发明的保护范围以所附权利要求 为准。
本发明说明书中未作详细描述的内容属本领域技术人员的公知技术。
Claims (11)
1.一种多结构特征复合材料雪车的制备方法,其特征在于,采用一种多结构特征复合材料雪车用模具成型,所述雪车用模具包括阴模模具,增厚区辅助定位模具和硅橡胶软模;
阴模模具设有与雪车主体形状对应的成型腔体,所述成型腔体包括车体腔体和双翼腔体;增厚区辅助定位模具用于根据增厚区的形状在阴模模具中进行随型定位;硅橡胶软模的形状与阴模模具的双翼腔体相对应,硅橡胶软模放入双翼腔体中后,在抽真空条件下进行固化时发生膨胀,实现双翼的成型;
多结构特征复合材料雪车的制备方法包括如下步骤:
(1)根据雪车的三维模型裁切热熔预浸料,得到分别与雪车主体以及增厚区尺寸相对应的预浸料,分别记为主体预浸料和增厚区预浸料;
(2)采用主体预浸料在阴模模具中进行重复铺层,直至铺层总厚度与雪车主体预定厚度之差为1mm~1.5mm;
(3)将增厚区预浸料进行铺层,得到厚度为0.8mm~2mm的增厚区叠块料,并对增厚区叠块料进行抽真空预压实;
(4)采用增厚区辅助定位模具在阴模模具中定位增厚区的对应位置,采用步骤(3)所得增厚区叠块料在所述增厚区的对应位置进行铺层,直至铺层总厚度与增厚区预定厚度相等;
(5)采用主体预浸料在阴模模具中进行重复铺层,直至铺层总厚度与雪车主体预定厚度相等;
(6)在阴模模具的双翼腔体中放入硅橡胶软模,对阴模模具包裹辅助材料后,在抽真空条件下进行固化;
(7)对产品进行脱模后,得到多结构特征复合材料雪车。
2.根据权利要求1所述的一种多结构特征复合材料雪车的制备方法,其特征在于,所述步骤(1)中,所得主体预浸料和增厚区预浸料的厚度为0.1mm~0.3mm;
所述主体预浸料包括碳纤维增强热熔预浸料和玻璃纤维增强热熔预浸料,或碳纤维增强热熔预浸料和芳纶纤维增强热熔预浸料。
3.根据权利要求2所述的一种多结构特征复合材料雪车的制备方法,其特征在于,所述步骤(2)中,采用主体预浸料在阴模模具中进行重复铺层得到的混杂结构中,碳纤维增强预浸料所占体积比为50%~80%。
4.根据权利要求1所述的一种多结构特征复合材料雪车的制备方法,其特征在于,所述步骤(2)中,采用主体预浸料在阴模模具中进行重复铺层时,裁切去除阴模模具中结构突变区域所对应的主体预浸料,采用独立的突变区域预浸料在结构突变区域进行铺覆,所述突变区域预浸料与相邻的主体预浸料采用搭接方式进行连续,搭接宽度20mm~50mm。
5.根据权利要求1所述的一种多结构特征复合材料雪车的制备方法,其特征在于,所述步骤(3)中,对增厚区叠块料进行抽真空预压实时的温度为50℃~90℃,保温时间30min~90min;
所述步骤(2)和(5)中,每完成0.5mm~2mm厚度预浸料的铺层后,进行吸胶压实,吸胶压实的条件为:温度50℃~90℃,保温时间30min~90min,压力0.3MPa~0.7MPa。
6.根据权利要求1所述的一种多结构特征复合材料雪车的制备方法,其特征在于,所述步骤(3)和(4)中,使增厚区预浸料以错层铺放工艺进行铺层,且各铺层的尺寸按照铺层顺序减小,各增厚区铺层四周组成相对于阴模模具中定位增厚区的对应位置的倾斜面,所述倾斜面的倾角为10°~60°。
7.根据权利要求6所述的一种多结构特征复合材料雪车的制备方法,其特征在于,所述倾斜面的倾角β=arctan(m/v),其中,m为增厚区预浸料的厚度,v为错层速度。
8.根据权利要求1所述的一种多结构特征复合材料雪车的制备方法,其特征在于,所述步骤(6)中,在抽真空条件下进行固化的工艺参数为:在0.5MPa~1.0MPa压力下,以5℃/h~40℃/h的升温速率升温至100℃~250℃,保温时间2h~8h,然后以<30℃/h的降温速率降温至40℃~70℃。
9.一种多结构特征复合材料雪车用模具,其特征在于,包括阴模模具,增厚区辅助定位模具和硅橡胶软模;
阴模模具设有与雪车主体形状对应的成型腔体,所述成型腔体包括车体腔体和双翼腔体;
增厚区辅助定位模具所用材料为柔性或半刚性材料,用于根据增厚区的形状在阴模模具中进行随型定位;硅橡胶软模的形状与阴模模具的双翼腔体相对应,硅橡胶软模放入双翼腔体中后,在抽真空条件下进行固化时发生膨胀,实现双翼的成型。
10.根据权利要求9所述的一种多结构特征复合材料雪车用模具,其特征在于,车体腔体的成型面设有定位刻线槽,所述定位刻线槽宽度为0.2mm~0.5mm,深度为0.2mm~0.5mm,用于在雪车主体外表面形成定位刻线,所述定位刻线用于雪车与其他外部装置的装配。
11.根据权利要求9所述的一种多结构特征复合材料雪车用模具,其特征在于,硅橡胶软模的单点膨胀量为X=Hα,其中H为双翼腔体高度,α为硅橡胶材料的热膨胀系数。
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