複合材料小盒型件的製作工藝的製作方法
2023-09-10 15:45:05
專利名稱：複合材料小盒型件的製作工藝的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種複合材料小盒型件的製作工藝，特別涉及一種用於保證複合材料小盒型件在製造過程中外形質量及內部質量的加工方法。
背景技術：
複合材料小盒型件一般具有如下特點零件尺寸小，長度多為不超過300mm的細長結構，外形存在臺階或較大型面變化，並且具有裝配關係。原加工方法為陽模鋪疊後轉移到陰模進行固化成型，然後使用橡膠軟模膨脹保證內部加壓。但由於在陽模向陰模轉移時製件坯料未達到理論固化狀態，因而轉移效果難控制，且由於零件過小使軟模加壓壓力不足，因此固化成型後小盒型結構件在R處存在外形貧樹脂，製件厚度不均勻難以控制，而且經常有無損檢測質量問題，如圖I和圖2所示。
發明內容
本發明的目的是提供一種複合材料小盒型件的製作工藝，能夠保證其在製造過程中的外形質量及內部質量。本發明的技術方案複合材料小盒型件的製作工藝，包括如下步驟
1)模具的製造製造陽模和工藝蓋板兩套成型工裝；
2)鋪層在陽模上進行複合材料小盒型件的鋪疊；
3)成型工藝蓋板將複合材料小盒型件及陽模罩於其內。工藝蓋板的製造方法具體如下
1)選擇2層AIRPAD橡膠和6層碳纖維預浸料混合固化形成工藝蓋板，在工藝蓋板在端頭封口處斷開，並搭接10-15mm，搭接處上下層之間使用無孔隔離膜隔離，端頭處形成搭接區域，工藝蓋板與複合材料小盒型件結構一致；
2)工藝蓋板鋪疊完成後進熱壓罐(150-200)0C / (O. 4-0. 8)Mpa環境下硫化2_3個小時，降至室溫取出。優選的，工藝蓋板鋪疊完成後進熱壓罐180°C /0. 6Mpa環境下硫化2. 5個小時。工藝蓋板具有一定的剛度，內表面的一層硫化橡膠的彈性又可保證與複合材料小盒型件的協調。複合材料小盒型件在陽模上進行鋪疊時，第一層進行預壓實，之後的每三層也分別進行預壓實，這樣做可以保證鋪疊過程中坯料層間的緊密程度，在複合材料小盒型件固化時使用軟硬結合的工藝蓋板保證外形質量。本發明的有益效果本發明採用陽模鋪疊固化的方法使複合材料在製造過程中坯料與工裝製件保持基準一致性，避免基準轉移帶來的不穩定影響。工藝蓋板材料中AIRPAD橡膠可使熱壓罐固化時外界壓力均勻傳遞到小盒型結構件上；6層碳纖維預浸料固化後增加蓋板剛度，使工藝蓋板在小盒型結構件每個單獨外表面都具有整體滑動的特性，避免小盒型結構件出現大的厚度波動，保證厚度公差。
工藝蓋板獨特的鋪層設計保證其本身不出現變形，與小盒型結構件外表面臺階下陷等區域更好契合。工藝蓋板在端頭封口處斷開可使在施加側向壓力時，工藝蓋板本身不會形成摺疊或褶皺而影響小盒型結構件的內部質量；在端頭封口處搭接使封口處不形成難接受的階差。本發明在近20項類似零件的應用中取得了明顯的效果，穩定了產品的質量，使複合材料小盒型件外形質量滿足了裝配要求，不再出現R角及內部缺陷，同時節約了一套橡膠芯模硫化工裝，因此降低了生產成本。由於軟硬結合的固化工藝蓋板只起壓力傳遞的作用，不再依賴橡膠的熱膨脹效應加壓，因此避免了橡膠老化引起的工裝報廢，其使用壽命在相同狀態下是橡膠軟芯模的3倍。·
圖I為複合材料小盒型件的示意圖。圖2為圖I的俯視圖。圖3為工藝蓋板的示意圖。圖4為圖3的俯視圖。圖5為工藝蓋板鋪層示意圖。
具體實施例方式實施例一
如圖3和圖4所示，複合材料小盒型件的製作工藝，包括如下步驟
1)模具的製造製造陽模和工藝蓋板兩套成型工裝；
2)鋪層在陽模上進行複合材料小盒型件的鋪疊；
3)成型工藝蓋板將複合材料小盒型件及陽模罩於其內。如圖5所示，工藝蓋板的製造方法具體如下
1)選擇2層AIRPAD橡膠3和6層碳纖維預浸料4混合固化形成工藝蓋板，在工藝蓋板在端頭封口處I斷開，並搭接10mm，搭接處上下層之間使用無孔隔離膜隔離，端頭處形成搭接區域2，工藝蓋板與複合材料小盒型件結構一致；
2)工藝蓋板鋪疊完成後進熱壓罐150°C/0. 4Mpa環境下硫化2個小時，降至室溫取出。複合材料小盒型件在陽模上進行鋪疊時，第一層進行預壓實，之後的每三層也分別進行預壓實。實施例二
如圖3和圖4所示，複合材料小盒型件的製作工藝，包括如下步驟
1)模具的製造製造陽模和工藝蓋板兩套成型工裝；
2)鋪層在陽模上進行複合材料小盒型件的鋪疊；
3)成型工藝蓋板將複合材料小盒型件及陽模罩於其內。如圖5所示，工藝蓋板的製造方法具體如下
I)選擇2層AIRPAD橡膠3和6層碳纖維預浸料4混合固化形成工藝蓋板，在工藝蓋板在端頭封口處I斷開，並搭接12. 5mm，搭接處上下層之間使用無孔隔離膜隔離，端頭處形成搭接區域2，工藝蓋板與複合材料小盒型件結構一致；
2)工藝蓋板鋪疊完成後進熱壓罐180°C /0. 6Mpa環境下硫化2. 5個小時，降至室溫取出。複合材料小盒型件在陽模上進行鋪疊時，第一層進行預壓實，之後的每三層也分別進行預壓實。實施例三 如圖3和圖4所示，複合材料小盒型件的製作工藝，包括如下步驟
1)模具的製造製造陽模和工藝蓋板兩套成型工裝；
2)鋪層在陽模上進行複合材料小盒型件的鋪疊；
3)成型工藝蓋板將複合材料小盒型件及陽模罩於其內。如圖5所示，工藝蓋板的製造方法具體如下
1)選擇2層AIRPAD橡膠3和6層碳纖維預浸料4混合固化形成工藝蓋板，在工藝蓋板在端頭封口處I斷開，並搭接15mm，搭接處上下層之間使用無孔隔離膜隔離，端頭處形成搭接區域2，工藝蓋板與複合材料小盒型件結構一致；
2)工藝蓋板鋪疊完成後進熱壓罐200°C/0. 8Mpa環境下硫化3個小時，降至室溫取出。複合材料小盒型件在陽模上進行鋪疊時，第一層進行預壓實，之後的每三層也分別進行預壓實。
權利要求
1.複合材料小盒型件的製作工藝，其特徵在於，包括如下步驟 1)模具的製造製造陽模和工藝蓋板兩套成型工裝； 2)鋪層在陽模上進行複合材料小盒型件的鋪疊； 3)成型工藝蓋板將複合材料小盒型件及陽模罩於其內。
2.如權利要求I所述的複合材料小盒型件的製作工藝，其特徵在於，工藝蓋板的製造方法具體如下 1)選擇2層AIRPAD橡膠(3)和6層碳纖維預浸料(4)混合固化形成工藝蓋板，在工藝蓋板在端頭封口處(I)斷開，並搭接10_15mm，搭接處上下層之間使用無孔隔離膜隔離，端頭處形成搭接區域(2)，工藝蓋板與複合材料小盒型件結構一致； 2)工藝蓋板鋪疊完成後進熱壓罐(150-200)0C / (O. 4-0. 8)Mpa環境下硫化2_3個小時，降至室溫取出。
3.如權利要求2所述的複合材料小盒型件的製作工藝，其特徵在於工藝蓋板鋪疊完成後進熱壓罐180°C /0. 6Mpa環境下硫化2. 5個小時。
4.如權利要求I所述的複合材料小盒型件的製作工藝，其特徵在於複合材料小盒型件在陽模上進行鋪疊時，第一層進行預壓實，之後的每三層也分別進行預壓實。
全文摘要
本發明提供一種複合材料小盒型件的製作工藝，包括如下步驟1)模具的製造製造陽模和工藝蓋板兩套成型工裝；2)鋪層在陽模上進行複合材料小盒型件的鋪疊；3)成型工藝蓋板將複合材料小盒型件及陽模罩於其內。複合材料小盒型件的製作工藝，能夠保證其在製造過程中的外形質量及內部質量，降低生產成本，同時延長了使用壽命。
文檔編號B29C70/34GK102873877SQ201210336169
公開日2013年1月16日 申請日期2012年9月13日 優先權日2012年9月13日
發明者劉德禮, 徐露露, 程宇 申請人:瀋陽飛機工業(集團)有限公司