CN116394542A - 一种依靠循环使用模具成型的方管成型工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种依靠循环使用模具成型的方管成型工艺，其技术方案要点是：包括以下步骤：S1、在上模具内表面铺贴碳纤维复合材料，铺层过程中采用丢层设计，将PartA1进行制袋；采用热压罐固化，自然降温至60℃以下脱模，得到PartA1；S2、在下模具内表面铺贴湿预浸料制的PartB1，铺层过程中采用丢层设计，将固化完的制件PartA1倒扣，与PartB1一起进行共胶接，用螺栓连接上下模具，结合在一起进行制袋；S3、将用螺栓连接的上模具、下模具及其制件送至热压罐进行固化,同时在上模具内表面铺贴PartA2，进行制袋。本发明可以使复合材料方管表面光滑平整，R角压实无褶皱。
Description
技术领域
本发明涉及管件制造领域，特别涉及一种依靠循环使用模具成型的方管成型工艺。
背景技术
现在碳纤维复合材料现如今大量应用于航空、船舶等领域，复合材料方管是一种常见的成型零件，成型工艺如下：(1)阳模铺贴，在阳模上进行铺贴、制袋、固化。这种成型方式外表面为制袋面，表观质量较差，R角处压不实，褶皱明显；(2)缠绕工艺，不能选择铺贴角度，不能满足具有方向要求的力学性能；(3)对于外观质量好的成型方法，在泡沫上裹上隔离膜，在隔离膜上进行铺贴，铺贴后放入上下合模工装进行内胀固化。
此种方法在圆管上应用很成熟，应用在方管上R角处压不实，容易造成分层、褶皱与贫脂，同时高温固化后，泡沫收缩，不可重复利用，增加成本，并且无法提高生产率。
发明内容
针对背景技术中提到的问题，本发明的目的是提供一种依靠循环使用模具成型的方管成型工艺，以解决背景技术中提到的问题。
本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：
一种依靠循环使用模具成型的方管成型工艺，包括以下步骤：
S1、在上模具内表面铺贴碳纤维复合材料，铺层过程中采用丢层设计，将PartA1进行制袋；采用热压罐固化，自然降温至60℃以下脱模，得到PartA1；
S2、在下模具内表面铺贴湿预浸料制的PartB1，铺层过程中采用丢层设计，将固化完的制件PartA1倒扣，与PartB1一起进行共胶接，用螺栓连接上下模具，结合在一起进行制袋；
S3、将用螺栓连接的上模具、下模具及其制件送至热压罐进行固化,同时在上模具内表面铺贴PartA2，进行制袋；
S4、将下模具制件脱模，为所需的成品方管，上模具脱模出半制件PartA2；
S5、在下模具内表面铺贴湿预浸料制件的PartB2，将脱模完成的PartA2倒扣，与PartB2一起进行共胶接，用螺栓连接上下模具，结合在一起进行制袋，同时在上模具内表面铺贴PartA3，进行制袋；
S6、重复S3-S5步骤，循环生产PartAn和PartBn。
较佳的，所述S1、S2和S5中，在进行制袋时，依次使用在制件表面覆脱模布、无孔隔离膜、透气毡、真空袋，之后接通真空泵，室温冷抽真空。
较佳的，所述S1和S2中，采用热压罐固化时，全程采用0.3-1MPa的压力，真空度为-0.09MPa，从室温以1-2℃/min的升温速率升温至120±5℃，在120℃±5条件下保温90±5min。
较佳的，所述S1和S2中，采用热压罐固化时，全程采用0.6MPa的压力，真空度为-0.09MPa，从室温以2℃/min的升温速率升温至120±5℃，在120℃±5条件下保温90±5min。
较佳的，所述S2中采用的湿预浸料为碳纤维环氧树脂。
较佳的，所述S2中与湿预浸料制件PartB一起进行共胶接时，将预浸料料裁剪成料片后胶接。
综上所述，本发明主要具有以下有益效果：
1、可以使复合材料方管表面光滑平整，R角压实无褶皱；
2、可以选择任意角度下料铺贴。
3、一次可以制“一个半”方管，成本降低。模具也可以根据固化炉大小以及量产数量，在横向或纵向增加相同或不同尺寸的成型槽，一次固化多个“一个半”方管，更大程度上降低能耗。
附图说明
图1是循环使用的方管的成型模具图。
附图标记：1、上模具；2、下模具。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
参考图1，一种依靠循环使用模具成型的方管成型工艺，包括以下步骤：
S1、在上模具1内表面铺贴碳纤维复合材料，铺层过程中采用丢层设计，将PartA1进行制袋；采用热压罐固化，自然降温至58℃脱模，得到PartA1；
S2、在下模具2内表面铺贴湿预浸料制的PartB1，铺层过程中采用丢层设计，将固化完的制件PartA1倒扣，与PartB1一起进行共胶接，用螺栓连接上下模具2，结合在一起进行制袋；
S3、将用螺栓连接的上模具1、下模具2及其制件送至热压罐进行固化,同时在上模具1内表面铺贴PartA2，进行制袋；
S4、将下模具2制件脱模，为所需的成品方管，上模具1脱模出半制件PartA2；
S5、在下模具2内表面铺贴湿预浸料制件的PartB2，将脱模完成的PartA2倒扣，与PartB2一起进行共胶接，用螺栓连接上下模具2，结合在一起进行制袋，同时在上模具1内表面铺贴PartA3，进行制袋；
S6、重复S3-S5步骤，循环生产PartAn和PartBn。
参考图1，其中本制造工艺可以使复合材料方管表面光滑平整，R角压实无褶皱；本制造工艺可以选择任意角度下料铺贴；本制造工艺一次可以制“一个半”方管，成本降低。模具也可以根据固化炉大小以及量产数量，在横向或纵向增加相同或不同尺寸的成型槽，一次固化多个“一个半”方管，更大程度上降低能耗。
参考图1，其中所述S1、S2和S5中，在进行制袋时，依次使用在制件表面覆脱模布、无孔隔离膜、透气毡、真空袋，之后接通真空泵，室温冷抽真空。
参考图1，其中所述S1和S2中，采用热压罐固化时，全程采用0.3MPa的压力，真空度为-0.09MPa，从室温以1℃/min的升温速率升温至122℃，在124℃条件下保温90min。
参考图1，其中所述S1和S2中，采用热压罐固化时，全程采用0.6MPa的压力，真空度为-0.09MPa，从室温以2℃/min的升温速率升温至118℃，在119℃条件下保温905min。
参考图1，其中所述S2中采用的湿预浸料为碳纤维环氧树脂，所述S2中与湿预浸料制件PartB一起进行共胶接时，将预浸料料裁剪成料片。
参考图1，一种依靠循环使用模具成型的方管成型工艺，包括以下步骤：
S1、在上模具1内表面铺贴碳纤维复合材料，铺层过程中采用丢层设计，将PartA1进行制袋；采用热压罐固化，自然降温至56℃脱模，得到PartA1；
S2、在下模具2内表面铺贴湿预浸料制的PartB1，铺层过程中采用丢层设计，将固化完的制件PartA1倒扣，与PartB1一起进行共胶接，用螺栓连接上下模具2，结合在一起进行制袋；
S3、将用螺栓连接的上模具1、下模具2及其制件送至热压罐进行固化,同时在上模具1内表面铺贴PartA2，进行制袋；
S4、将下模具2制件脱模，为所需的成品方管，上模具1脱模出半制件PartA2；
S5、在下模具2内表面铺贴湿预浸料制件的PartB2，将脱模完成的PartA2倒扣，与PartB2一起进行共胶接，用螺栓连接上下模具2，结合在一起进行制袋，同时在上模具1内表面铺贴PartA3，进行制袋；
S6、重复S3-S5步骤，循环生产PartAn和PartBn。
参考图1，其中本制造工艺可以使复合材料方管表面光滑平整，R角压实无褶皱；本制造工艺可以选择任意角度下料铺贴；本制造工艺一次可以制“一个半”方管，成本降低。模具也可以根据固化炉大小以及量产数量，在横向或纵向增加相同或不同尺寸的成型槽，一次固化多个“一个半”方管，更大程度上降低能耗。
参考图1，其中所述S1、S2和S5中，在进行制袋时，依次使用在制件表面覆脱模布、无孔隔离膜、透气毡、真空袋，之后接通真空泵，室温冷抽真空。
参考图1，其中所述S1和S2中，采用热压罐固化时，全程采用1MPa的压力，真空度为-0.09MPa，从室温以2℃/min的升温速率升温至125℃，在115℃条件下保温90min。
参考图1，其中所述S1和S2中，采用热压罐固化时，全程采用0.6MPa的压力，真空度为-0.09MPa，从室温以2℃/min的升温速率升温至123℃，在122℃条件下保温88min。
参考图1，其中所述S2中采用的湿预浸料为碳纤维环氧树脂，所述S2中与湿预浸料制件PartB一起进行共胶接时，将预浸料料裁剪成料片。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (6)
1.一种依靠循环使用模具成型的方管成型工艺，其特征在于：包括以下步骤：
S1、在上模具(1)内表面铺贴碳纤维复合材料，铺层过程中采用丢层设计，将PartA1进行制袋；采用热压罐固化，自然降温至60℃以下脱模，得到PartA1；
S2、在下模具(2)内表面铺贴湿预浸料制的PartB1，铺层过程中采用丢层设计，将固化完的制件PartA1倒扣，与PartB1一起进行共胶接，用螺栓连接上下模具(2)，结合在一起进行制袋；
S3、将用螺栓连接的上模具(1)、下模具(2)及其制件送至热压罐进行固化,同时在上模具(1)内表面铺贴PartA2，进行制袋；
S4、将下模具(2)制件脱模，为所需的成品方管，上模具(1)脱模出半制件PartA2；
S5、在下模具(2)内表面铺贴湿预浸料制件的PartB2，将脱模完成的PartA2倒扣，与PartB2一起进行共胶接，用螺栓连接上下模具(2)，结合在一起进行制袋，同时在上模具(1)内表面铺贴PartA3，进行制袋；
S6、重复S3-S5步骤，循环生产PartAn和PartBn。
2.根据权利要求1所述的一种依靠循环使用模具成型的方管成型工艺，其特征在于：所述S1、S2和S5中，在进行制袋时，依次使用在制件表面覆脱模布、无孔隔离膜、透气毡、真空袋，之后接通真空泵，室温冷抽真空。
3.根据权利要求1所述的一种依靠循环使用模具成型的方管成型工艺，其特征在于：所述S1和S2中，采用热压罐固化时，全程采用0.3-1MPa的压力，真空度为-0.09MPa，从室温以1-2℃/min的升温速率升温至120±5℃，在120℃±5条件下保温90±5min。
4.根据权利要求3所述的一种依靠循环使用模具成型的方管成型工艺，其特征在于：所述S1和S2中，采用热压罐固化时，全程采用0.6MPa的压力，真空度为-0.09MPa，从室温以2℃/min的升温速率升温至120±5℃，在120℃±5条件下保温90±5min。
5.根据权利要求1所述的一种依靠循环使用模具成型的方管成型工艺，其特征在于：所述S2中采用的湿预浸料为碳纤维环氧树脂。
6.根据权利要求1所述的一种依靠循环使用模具成型的方管成型工艺，其特征在于：所述S2中与湿预浸料制件PartB一起进行共胶接时，将预浸料料裁剪成料片后胶接。
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