一種長梁結構複合材料製件成型工裝及其成型方法
2023-09-10 15:45:10 1
專利名稱：一種長梁結構複合材料製件成型工裝及其成型方法
技術領域：
本發明涉及一種長梁結構複合材料製件成型工裝及其成型方法。
背景技術：
長梁結構複合材料製作一般是指零件長度較長，且長度與寬度相差較大，由腹板和緣條兩部分組成，結構形式呈「I」形或「[」形。而「I」形結構件在成型時，要先成型2個「[」形坯料，再通過組合的方式成型「 I 」形，因此「[」形結構件的製作尤為重要。為方便鋪疊和固化工序的操作，長梁結構複合材料製件一般使用陽模成型。由於梁緣條尺寸小，固化時緣條坯料在溫度和壓力的作用下，使靠近模具末端處的樹脂極其容易流失，纖維也容易出現滑移，從而導致梁緣條靠近模具邊緣處較薄，且緣條厚度也容易出現不均勻的現象。 為保證長梁結構件的內部質量，要使用工藝蓋板，一般為一整體結構，可以是金屬的，也可以是硫化橡膠的。金屬整體蓋板在長梁R角處成型困難，且容易出現與長梁坯料不貼合現象，即R角處架橋，影響零件內部質量，硫化橡膠整體蓋板一般要先製作假件，利用假件反制，成本較高。
發明內容
本發明的目的是提供一種「[」形長梁結構複合材料製件成型工裝及其成型方法，能夠有效保證長梁結構件的外形面質量，且減小邊緣效應給梁緣條厚度帶來的影響，同時降低了生產成本。本發明的技術方案「[」形長梁結構複合材料製件成型工裝，成型模的兩側設有工藝墊條，工藝墊條的下邊緣與成型模的下邊緣平齊，成型模和工藝墊條的外側罩有工藝蓋板，「[」型長梁結構複合材料製件位於由成型模、工藝墊條和工藝蓋板三者構成的腔室內；工藝蓋板由鋁質工藝蓋板和聚四氟乙烯工藝蓋板組成，其中鋁質工藝蓋板為平面板位於工藝蓋板的三個直平面上，聚四氟乙烯工藝蓋板為平面板根據R角形狀彎曲成弧度板，該弧度板位於工藝蓋板的兩個R角處。—種「[」形長梁結構複合材料製件成型工裝的成型方法，採用如下步驟
1)使用「[」形長梁結構複合材料製件成型模鋪疊坯料；
2)使用壁紙刀將「[」形長梁結構複合材料製件兩側緣梁條靠近成型模底面的坯料修切，使端面整齊；
3)使用雙面膠帶將工藝墊條粘貼到成型模的兩側，確保工藝墊條與「[」形長梁結構複合材料製件邊緣和成型模底面均不出現幹涉；
4)將鋁質工藝蓋板和聚四氟乙烯工藝蓋板用壓敏膠帶連接成為一個整體工藝蓋板；
5)放置工藝蓋板。聚四氟乙烯工藝蓋板的寬度小於相鄰兩鋁質工藝蓋板之間的間隙。本發明的有益效果本發明通過在緣條理論邊緣預留一定的工藝餘量(一般為20mm-30mm)這種方式來減小邊緣效應對梁緣條厚度帶來的影響，此時長梁結構複合材料製件模具的設計高度由兩部分疊加確定，即梁緣條的理論尺寸和一定的工藝餘量。採用工藝墊條不僅可以有效降低長梁結構複合材料製件固化成型時的邊緣效應對零件帶來的影響，而且通過工藝墊條的厚度可以很好的保證梁緣條的厚度，使其在設計允許的公差範圍之內。若將工藝墊條與成型模設計成一體結構，模具型面會較為複雜，既不方便零件鋪疊工序操作，又不利於模具機械加工。而採用單獨設計工藝墊條的方案，既可以滿足工藝要求，又能降低模具的加工難度，同時方便鋪疊工序的操作，可有效提高工作效率，節約生產成本。使用了分體工藝蓋板，兩種類型材質，一類為鋁製，長梁三個直平面的寬度為長梁截面去除R角部分，長度與長梁模具相同；一類為聚四氟乙烯，在長梁的兩個R角處各放一個，長度與長梁模具相同，寬度略小於兩鋁製工藝蓋板間的間隙，聚四氟乙烯質地較軟，能夠很好的貼敷坯料，滿足R角處的工藝要求。
圖I為「[」形長梁結構複合材料製件成型工裝結構示意圖。圖2為成型模與工藝墊條組合示意圖。圖3為成型模結構示意圖。圖4為工藝墊條結構示意圖。圖5為工藝蓋板組合示意圖。
具體實施例方式如圖I至圖4所示，「[」形長梁結構複合材料製件成型工裝，成型模I的兩側設有工藝墊條2，工藝墊條2的下邊緣與成型模I的下邊緣平齊，成型模I和工藝墊條2的外側罩有工藝蓋板，「[」型長梁結構複合材料製件位於由成型模I、工藝墊條2和工藝蓋板三者構成的腔室內；如圖5所示，工藝蓋板由鋁質工藝蓋板3和聚四氟乙烯工藝蓋板4膠接而成，其中鋁質工藝蓋板3為平面板位於工藝蓋板的三個直平面上，聚四氟乙烯工藝蓋板4為平面板根據R角形狀彎曲成弧度板，該弧度板位於工藝蓋板的兩個R角處。一種「[」形長梁結構複合材料製件成型工裝的成型方法，採用如下步驟
O使用「[」形長梁結構複合材料製件成型模I鋪疊坯料；
2)使用壁紙刀將「[」形長梁結構複合材料製件兩側緣梁條靠近成型模底面的坯料修切，使端面整齊；
3)使用雙面膠帶將工藝墊條2粘貼到成型模I的兩側，確保工藝墊條2與「[」形長梁結構複合材料製件邊緣和成型模I底面均不出現幹涉；
4)將鋁質工藝蓋板3和聚四氟乙烯工藝蓋板4用壓敏膠帶連接成為一個整體工藝蓋
板；
5)放置工藝蓋板。聚四氟乙烯工藝蓋板4的寬度小於相鄰兩鋁質工藝蓋板3之間的間隙。
權利要求
1.「[」形長梁結構複合材料製件成型工裝，其特徵在於成型模(I)的兩側設有工藝墊條(2)，工藝墊條(2)的下邊緣與成型模(I)的下邊緣平齊，成型模(I)和工藝墊條(2)的外側罩有工藝蓋板，「[」形長梁結構複合材料製件位於由成型模(I)、工藝墊條(2)和工藝蓋板三者構成的腔室內；工藝蓋板由鋁質工藝蓋板(3)和聚四氟乙烯工藝蓋板(4)組成，其中鋁質工藝蓋板(3)為平面板位於工藝蓋板的三個直平面上，聚四氟乙烯工藝蓋板(4)為平面板根據R角形狀彎曲成弧度板，該弧度板位於工藝蓋板的兩個R角處。
2.一種如權利要求I所述的「[」形長梁結構複合材料製件成型工裝的成型方法，其特徵在於，採用如下步驟 1)使用「[」形長梁結構複合材料製件成型模(I)鋪疊坯料； 2)使用壁紙刀將「[」形長梁結構複合材料製件兩側緣梁條靠近成型模底面的坯料修切，使端面整齊； 3)使用雙面膠帶將工藝墊條(2)粘貼到成型模(I)的兩側，確保工藝墊條(2)與「[」形長梁結構複合材料製件邊緣和成型模(I)底面均不出現幹涉； 4)將鋁質工藝蓋板(3)和聚四氟乙烯工藝蓋板(4)用壓敏膠帶連接成為一個整體工藝蓋板； 5)放置工藝蓋板。
3.如權利要求2所述的「[」形長梁結構複合材料製件成型工裝的成型方法，其特徵在於聚四氟乙烯工藝蓋板(4)的寬度小於相鄰兩鋁質工藝蓋板(3)之間的間隙。
全文摘要
本發明提供一種「[」形長梁結構複合材料製件成型工裝及其成型方法，成型模的兩側設有工藝墊條，工藝墊條的下邊緣與成型模的下邊緣平齊，成型模和工藝墊條的外側罩有工藝蓋板，「[」形長梁結構複合材料製件位於由成型模、工藝墊條和工藝蓋板三者構成的腔室內；工藝蓋板由鋁質工藝蓋板和聚四氟乙烯工藝蓋板組成，其中鋁質工藝蓋板為平面板位於工藝蓋板的三個直平面上，聚四氟乙烯工藝蓋板為平面板根據R角形狀彎曲成弧度板，該弧度板位於工藝蓋板的兩個R角處。「[」形長梁結構複合材料製件成型工裝及其成型方法，能夠有效保證長梁結構件的外形面質量，且減小邊緣效應給梁緣條厚度帶來的影響，同時降低了生產成本。
文檔編號B29C70/54GK102886903SQ20121033615
公開日2013年1月23日 申請日期2012年9月13日 優先權日2012年9月13日
發明者宋喆慧 申請人:瀋陽飛機工業(集團)有限公司