用于復合材料成型的整體雙層氣囊及其制造方法
【專利摘要】本發明公開一種用于復合材料成型的整體雙層氣囊及其制造方法，由內外兩層硫化的硅酮橡膠、氣嘴組成，氣嘴用于充氣提供壓力，外層氣囊型面與成型的零件內表面外形一致，內層氣囊型面與成型的零件中心通過梁外形一致。本發明還提供一種用于復合材料成型的整體雙層氣囊的制造方法。根據本發明的方法制成的氣囊工作面無拼接，厚度均勻，零件固化時提供的壓力均勻，能夠保證生產的復合材料構件有更高的質量。
【專利說明】
用于復合材料成型的整體雙層氣囊及其制造方法
技術領域
[0001]本發明屬于復合材料成型技術，涉及對用于扁擔梁結構復合材料槳葉成型的氣囊的改進。
【背景技術】
[0002]復合材料的可設計性、輕質、高強等特性使其在航空航天等領域獲得了廣泛應用，但復合材料構件的制造成本較高，主要是制造工藝復雜，目前扁擔梁結構復合材料槳葉袖套主要采用模壓成型法成型。在成型袖套結構零件時，由于傳統模壓分塊厚度不均，特別是在對接位置不可控制造成袖套纖維驗證皺褶，疲勞壽命下降，導致零件直接報廢。為解決此問題，目前國內主要采用在分塊氣囊成型，柔軟的氣囊拼接位置無法控制，尖角厚度偏厚，成型時壓力不均，零件成型質量不穩定。
[0003]在復合材料成型領域，常規成型工藝是用熱壓罐和熱壓機成型零部件，然后膠接組成整體，這樣工藝制作的零件在拼接部位常常發生質量問題，影響使用壽命。目前采用復合材料氣囊整體成型工藝可以克服熱壓成型的缺點，簡化復合材料制件固化前的準備工序，可以保證復合材料構件有更高質量的結構規整度，是一種低成本、高效的復合材料成型工藝方法。在金屬陰模的輔助下，采用內部氣囊充氣固化成型，完成工件后放氣即可將氣囊取出。復合材料氣囊成型工藝可從工藝技術的角度出發，在一定程度上降低復合材料的加工成本，而采用整體氣囊加工可以保證復合材料構件有更高質量的結構規整度，是一種低成本、高效、高質量的復合材料制件成型工藝方法。
【發明內容】
[0004]針對現有技術存在的問題，本發明的目的在于提供一種成型質量更高的用于蜂窩夾層復合材料成型的整體雙層氣囊，本發明的另一目的是提供一種上述雙層氣囊的制造方法。
[0005]為實現上述目的，本發明一種用于蜂窩夾層復合材料成型的整體雙層氣囊，由內外兩層硫化的硅酮橡膠、氣嘴組成，氣嘴用于充氣提供壓力，外層氣囊型面與成型的零件內表面外形一致，內層氣囊型面與成型的零件中心通過梁外形一致。
[0006]本發明還提供一種用于復合材料成型的整體雙層氣囊的制造方法，制造的步驟如下:
一、模具準備;根據零件結構特點，設計專用的整體氣囊成型模，采用合理的分塊設計保證氣囊硫化后能完成模具中脫出，模具材料選用硬鋁；
二、鋪貼內層未硫化硅酮橡膠；內層與外層搭接5mm范圍內均勻壓薄，保證后續與外層搭接時厚度相對均勻；
三、硫化;制作真空袋后，送入烘箱抽真空180°C硫化I小時；
四、修剪內層硫化硅酮橡膠;刀片小心修除多余飛邊；
五、鋪貼端頭未硫化硅酮橡膠； 六、安裝氣嘴;氣嘴支座附近額外鋪2?3層硅酮橡膠加強；
七、鋪貼外層未硫化硅酮橡膠;小心搟壓搭接區域，保證未硫化硅酮橡膠與內層完全粘合；
八、充氣;沖入0.1?0.15Mpa氮氣，檢查氣密性；
九、硫化:充氣壓力保證0.1?0.15Mpa，升溫至180°C，硫化2小時。
[0007]本發明的優點是:按照本發明的方法生產出來的氣囊工作面無拼接，厚度均勻，零件固化時提供的壓力均勻，從而保證復合材料的成型質量。
【附圖說明】
[0008]圖1為氣囊結構示意圖。
【具體實施方式】
[0009]下面，參考附圖，對本發明進行更全面的說明，附圖中示出了本發明的示例性實施例。然而，本發明可以體現為多種不同形式，并不應理解為局限于這里敘述的示例性實施例。而是，提供這些實施例，從而使本發明全面和完整，并將本發明的范圍完全地傳達給本領域的普通技術人員。
[0010]為了易于說明，在這里可以使用諸如“上”、“下”“左” “右”等空間相對術語，用于說明圖中示出的一個元件或特征相對于另一個元件或特征的關系。應該理解的是，除了圖中示出的方位之外，空間術語意在于包括裝置在使用或操作中的不同方位。例如，如果圖中的裝置被倒置，被敘述為位于其他元件或特征“下”的元件將定位在其他元件或特征“上” O因此，示例性術語“下”可以包含上和下方位兩者。裝置可以以其他方式定位(旋轉90度或位于其他方位)，這里所用的空間相對說明可相應地解釋。
[0011]本申請對現有氣囊技術進行改進，提出了具有更優效果的整體雙層氣囊，用于扁擔梁結構復合材料槳葉成型工藝。
[0012]用于蜂窩夾層復合材料成型的整體雙層氣囊，如圖1所示，由硫化的內層硅酮橡膠
1、外層硅酮橡膠2、氣嘴3組成，氣嘴3用于充氣提供壓力，外層氣囊型面與成型的零件內表面外形一致，內層氣囊型面與成型的零件中心通過梁4外形一致。
[0013]如上面所述的用于復合材料成型的整體雙層氣囊的制造方法，制造的步驟如下:
1、模具準備;更具零件結構特點，設計專用的整體氣囊成型模，采用合理的分塊設計保證氣囊硫化后能完成模具中脫出，模具材料選用硬鋁；
2、鋪貼內層未硫化硅酮橡膠；內層與外層搭接5_范圍內均勻壓薄，保證后續與外層搭接時厚度相對均勻；
3、硫化;制作真空袋后，送入烘箱抽真空180°C硫化I小時；
4、修剪內層硫化硅酮橡膠;刀片小心修除多余飛邊；
5、鋪貼端頭未硫化硅酮橡膠；
6、安裝氣嘴;氣嘴支座附近額外鋪2?3層硅酮橡膠加強；
7、鋪貼外層未硫化硅酮橡膠;小心搟壓搭接區域，保證未硫化硅酮橡膠與內層完全粘合；
8、充氣;沖入0.1?0.15Mpa氮氣，檢查氣密性； 9、硫化:充氣壓力保證0.I?0.15Mpa，升溫至180°C，硫化2小時。
[0014]按照本發明的方法生產出來的氣囊工作面無拼接，厚度均勻，零件固化時提供的壓力均勻，從而保證復合材料的成型質量。采用復合材料氣囊整體成型工藝可以克服現有技術中熱壓成型以及分塊氣囊的缺點，簡化復合材料制件固化前的準備工序，可以保證復合材料構件有更高質量的結構規整度，是一種低成本、高效的復合材料成型工藝方法。
【主權項】
1.一種用于復合材料成型的整體雙層氣囊，其特征在于，所述氣囊由內層和外層兩層氣囊以及氣嘴組成，氣嘴用于充氣提供壓力，外層氣囊型面與成型的零件內表面外形一致，內層氣囊型面與成型的零件中心通過梁外形一致。2.根據權利要求1所述的用于復合材料成型的整體雙層氣囊，其特征在于，所述氣囊的材料選用硫化的硅酮橡膠。3.根據權利要求1或2所述的用于復合材料成型的整體雙層氣囊，其特征在于，所述復合材料為蜂窩夾層材料。4.一種用于復合材料成型的整體雙層氣囊的制造方法，其特征在于，制造的步驟如下: 一、模具準備;根據零件結構特點，設計專用的整體氣囊成型模;二、鋪貼內層未硫化硅酮橡膠；內層與外層搭接5mm范圍內均勻壓薄，保證后續與外層搭接時厚度相對均勻； 三、硫化;制作真空袋后，送入烘箱抽真空180°C硫化I小時； 四、修剪內層硫化硅酮橡膠;刀片修除多余飛邊； 五、鋪貼端頭未硫化硅酮橡膠； 六、安裝氣嘴； 七、鋪貼外層未硫化硅酮橡膠;小心搟壓搭接區域，保證未硫化硅酮橡膠與內層完全粘合； 八、充氣;沖入0.1?0.15Mpa氮氣，檢查氣密性； 九、硫化:充氣壓力保證0.1?0.15Mpa，升溫至180°C，硫化2小時。5.根據權利要求4所述的用于復合材料成型的整體雙層氣囊的制造方法，其特征在于，采用合理的分塊設計保證氣囊硫化后能完成模具中脫出，模具材料選用硬鋁。6.根據權利要求4或5所述的用于復合材料成型的整體雙層氣囊的制造方法，其特征在于，氣嘴支座附近額外鋪2?3層硅酮橡膠加強。
【文檔編號】B29D22/00GK105881937SQ201610295713
【公開日】2016年8月24日
【申請日】2016年5月6日
【發明人】管海新, 陳正生, 肖斌, 談健
【申請人】昌河飛機工業（集團）有限責任公司