一種適用于c形復(fù)合材料零件成型的組合式均壓蓋板的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種適用于C形復(fù)合材料零件成型的組合式均壓蓋板的制造方法。采用的技術(shù)方案是：獲得工藝表面；以此工藝表面為基礎(chǔ)進(jìn)行鋪疊，以單層厚度為0.2mm的碳纖維織物預(yù)浸料A和單層厚度為0.6mm的碳纖維織物預(yù)浸料B為鋪層材料進(jìn)行鋪疊；首層和終層選用碳纖維織物預(yù)浸料A，其余層選用碳纖維織物預(yù)浸料B；鋪層角度以中間層為中心，按照0°和45°交替對稱向兩側(cè)鋪疊；每層縮進(jìn)10～15mm；圓角處采用碳纖維織物預(yù)浸料B卷曲成圓形填充后鋪疊終層；將鋪疊好的均壓蓋板坯料進(jìn)行封裝，抽真空，置于熱壓罐中成型。本發(fā)明適用于基于手糊-真空袋-熱壓罐法成型的截面為C形的復(fù)合材料零件的輔助成型，可以保證圓角質(zhì)量。
【專利說明】一種適用于C形復(fù)合材料零件成型的組合式均壓蓋板的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于復(fù)合材料成型【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種適用于截面為C形的復(fù)合材料零件成型用組合式均壓蓋板。
【背景技術(shù)】
[0002]手糊-真空袋-熱壓罐法成型是一種廣泛運用于航空先進(jìn)復(fù)合材料零件的成型方法。該方法通過手工鋪疊坯料后，采用真空袋封裝將鋪疊完成的預(yù)浸料坯料形成一個真空體系，進(jìn)而通過抽真空以排出預(yù)浸料中含有的低分子揮發(fā)物和夾雜在預(yù)浸料中的氣體，最終得到內(nèi)部質(zhì)量合格的復(fù)合材料零件。傳統(tǒng)方法成型時，采用單面模具，因而貼模面的表面質(zhì)量和形面尺寸有模具可以保證，但是外形尺寸及表面質(zhì)量可控性差。手糊-真空袋-熱壓罐法制造的非平面零件圓角區(qū)域常因其材料固有屬性及熱壓罐中受壓不均而產(chǎn)生厚度超差、褶皺、空隙密集等缺陷，特別是截面為C形的復(fù)合材料零件的圓角區(qū)域，采用不同模具形式的零件置于熱壓罐中圓角區(qū)域的受壓情況不同:如圖1所示為采用陽模形式的零件受壓情況，圓角區(qū)域受壓較非圓角處大，固化時，隨著溫度的持續(xù)升高，樹脂流動性提高，圓角區(qū)域樹脂向兩邊移動，甚至沿著垂直于圓角截面方向的纖維也造成滑移；如圖2所示為采用陰模形式的零件受壓情況，圓角區(qū)域受壓較非圓角區(qū)域小。因此，采用傳統(tǒng)方法制造的C形復(fù)合材料零件存在的問題是:圓角區(qū)域厚度難以保證，同時褶皺多；各部分在熱壓罐固化過程中的由于加壓不順暢常常導(dǎo)致零件內(nèi)部質(zhì)量較差；外觀質(zhì)量較差。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是提供一種分塊圓角均壓蓋板，適用于基于手糊-真空袋-熱壓罐法成型的截面為C形的復(fù)合材料零件的輔助成型，可以保證圓角質(zhì)量。
[0004]本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:一種適用于C形復(fù)合材料零件成型的組合式均壓蓋板的制造方法，方法如下:
[0005]I)獲得與C形復(fù)合材料零件形面相同的工藝表面；
[0006]2)以此工藝表面為基礎(chǔ)進(jìn)行鋪疊，以單層厚度為0.2mm的碳纖維織物預(yù)浸料A和單層厚度為0.6mm的碳纖維織物預(yù)浸料B為鋪層材料進(jìn)行層層鋪疊；
[0007]3)鋪層設(shè)計:鋪層順序為:首層和終層選用碳纖維織物預(yù)浸料A，其余層選用碳纖維織物預(yù)浸料B;鋪層角度為:以中間層為中心，按照0°和45°交替對稱向兩側(cè)鋪疊；每層縮進(jìn)10?15mm ;圓角處采用碳纖維織物預(yù)浸料B卷曲成圓形填充后鋪疊終層；
[0008]4)將鋪疊好的均壓蓋板坯料進(jìn)行封裝，抽真空，置于熱壓罐中，于150-200°C，
0.6MPa下，熱處理3-4小時；
[0009]5)做好均壓蓋板標(biāo)識，進(jìn)行修整。
[0010]本發(fā)明的有益效果是:不同模具形式的C形復(fù)合材料零件均可采用本發(fā)明的分塊圓角均壓蓋板進(jìn)行封裝、預(yù)壓實和固化工序。本發(fā)明的均壓蓋板具備質(zhì)硬、分塊、尖端過度三個特點。首先，均壓蓋板材料選用纖維增強的復(fù)合材料材質(zhì)，保證其形面的準(zhǔn)確程度和對C形復(fù)合材料零件的形面的可控性。其次，分塊設(shè)計保證均壓蓋板的組合性能，并保證了封裝真空袋后零件各部分的壓力順暢施加；第三，采用每層縮進(jìn)10?15mm，使C形非圓角區(qū)域形成尖端過度的設(shè)計，保證在熱壓罐的壓力作用下非圓角區(qū)域零件不產(chǎn)生壓痕等表面質(zhì)量缺陷；第四，本發(fā)明的組合式均壓蓋板可反復(fù)使用；第五，應(yīng)用本發(fā)明方法制備的均壓蓋板制備的產(chǎn)品C形復(fù)合材料零件內(nèi)部質(zhì)量優(yōu)異、圓角區(qū)域及非圓角區(qū)域和外形尺寸精準(zhǔn)。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0011]圖1是現(xiàn)有技術(shù)中采用陽模形式的C形復(fù)合材料零件受壓情況。
[0012]圖2是現(xiàn)有技術(shù)中采用陰模形式的C形復(fù)合材料零件受壓情況。
[0013]圖3是實施例1中適用于陰模成型模的均壓蓋板的制作示意圖。
[0014]圖4是陰模成型模中均壓蓋板使用示意圖。
[0015]圖5是陽模成型模中均壓蓋板使用示意圖。
【具體實施方式】
[0016]實施例1 一種適用于C形復(fù)合材料零件成型的組合式均壓蓋板的制造方法
[0017]以與陰模成型模配套使用的L型均壓蓋板為例，方法如下:
[0018]I)如圖3所示，獲得與C形復(fù)合材料零件形面相同的陰模成型模(I)工藝表面
(2)；
[0019]2)以工藝表面(2)為基礎(chǔ)兩側(cè)分別同時進(jìn)行對稱鋪疊，以單層厚度為0.2mm的碳纖維織物預(yù)浸料A和單層厚度為0.6mm的碳纖維織物預(yù)浸料B為鋪層材料，鋪設(shè)Pl?P6共6層；
[0020]3)鋪層設(shè)計:
[0021]鋪層順序為:首層Pl和終層P6選用碳纖維織物預(yù)浸料A，其余P2?P5層選用碳纖維織物預(yù)浸料B;
[0022]鋪層角度為:按Pl至P6順序，角度序列為45°、0。、45。、45。、0。、45。；
[0023]Pl?P5采用退層處理，每層縮進(jìn)10?15mm，圓角處采用碳纖維織物預(yù)浸料B卷曲成圓形(3)進(jìn)行填充后鋪疊終層P6 ;使得C形非圓角區(qū)域形成尖端過度的設(shè)計；
[0024]4)將鋪疊好的均壓蓋板坯料進(jìn)行封裝，抽真空，置于熱壓罐中，于150-200°C，
0.6MPa下，熱處理3-4小時；
[0025]5)做好均壓蓋板標(biāo)識，進(jìn)行修整。
[0026]本實施例給出了與陰模成型模配套使用的L型均壓蓋板的制備方法，與陽模成型模配套使用的L型均壓蓋板的制備方法與之相同。
[0027]使用方法:如圖4所示，C形復(fù)合材料零件采用陰模形式制件，采用復(fù)合材料按常規(guī)工藝在陰模(I)上鋪疊制備C形復(fù)合材料零件坯料(4)，最后用本發(fā)明制備的一對對稱的L型均壓蓋板(5)置于圓角處，然后用真空袋密封，置于熱壓罐中采用常規(guī)工藝熱處理制備出成品。如圖5所示為C形復(fù)合材料零件采用陽模形式制件，使用方法相同。
[0028]由于采用分塊圓角均壓蓋板的設(shè)計，解決了因C形復(fù)合材料零件的本身結(jié)構(gòu)導(dǎo)致的圓角處厚度易超差(超厚或超薄)、褶皺等質(zhì)量缺陷，分塊的圓角均壓蓋板設(shè)計在準(zhǔn)確定位后仍能保證封裝后坯料各部分在熱壓罐中的順暢加壓，創(chuàng)新式的尖端過度式解決了因蓋板分塊產(chǎn)生的非圓角區(qū)域壓痕。
【權(quán)利要求】
1.一種適用于C形復(fù)合材料零件成型的組合式均壓蓋板的制造方法，其特征在于制備方法如下: 1)獲得與C形復(fù)合材料零件形面相同的工藝表面； 2)以此工藝表面為基礎(chǔ)進(jìn)行鋪疊，以單層厚度為0.2mm的碳纖維織物預(yù)浸料A和單層厚度為0.6mm的碳纖維織物預(yù)浸料B為鋪層材料進(jìn)行層層鋪疊； 3)鋪層設(shè)計:鋪層順序為:首層和終層選用碳纖維織物預(yù)浸料A，其余層選用碳纖維織物預(yù)浸料B;鋪層角度為:以中間層為中心，按照0°和45°交替對稱向兩側(cè)鋪疊；每層縮進(jìn)10~15mm ;圓角處采用碳纖維織物預(yù)浸料B卷曲成圓形填充后鋪疊終層； 4)將鋪疊好的均壓蓋板坯料進(jìn)行封裝，抽真空，置于熱壓罐中，于150-200°C，0.6MPa下，熱處理3_4小時； 5)做好均壓蓋板標(biāo)識，進(jìn)行修整。
2.如權(quán)利要求1所述的一種適用于C形復(fù)合材料零件成型的組合式均壓蓋板的制造方法，其特征在于制備方法如下: 1)獲得與C形復(fù)合材料零件形面相同的工藝表面； 2)以此工藝表面為基礎(chǔ)兩側(cè)同時進(jìn)行對稱鋪疊，以單層厚度為0.2mm的碳纖維織物預(yù)浸料A和單層厚度為0.6mm的碳纖維織物預(yù)浸料B為鋪層材料，鋪設(shè)Pl~P6共6層； 3)鋪層設(shè)計:鋪層順序為:首層Pl和終層P6選用碳纖維織物預(yù)浸料A，其余P2~？5層選用碳纖維織物預(yù)浸料B ;鋪層角度為:按Pl至P6順序，角度序列為45°、0°、45°、45°、0°、45° ;P1~P5采用退層處理，每層縮進(jìn)10~15mm，圓角處采用碳纖維織物預(yù)浸料B卷曲成圓形進(jìn)行填充后鋪疊終層P6 ； 4)將鋪疊好的均壓蓋板坯料進(jìn)行封裝，抽真空，置于熱壓罐中，于150-200°C，0.6MPa下，熱處理3_4小時； 5)做好均壓蓋板標(biāo)識，進(jìn)行修整。
【文檔編號】B29C70/44GK104015378SQ201410259213
【公開日】2014年9月3日 申請日期:2014年6月12日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月12日
【發(fā)明者】孟慶杰, 蒲永偉, 張旺 申請人:沈陽飛機工業(yè)（集團(tuán)）有限公司