一種u型梁類復合材料制件的成型方法
【專利摘要】本發明涉及一種U型梁類復合材料制件的成型方法，包括如下步驟：選用剛性陰模和柔性陽模作為模具，并制備一個與目標U型梁制件內表面形狀、尺寸一致的剛性陽模鋪疊模，并在上述剛性陽模鋪疊模上完成U型梁制件坯料的鋪疊，然后從該鋪疊模上取出U型梁制件坯料裝入剛性陰模內，將柔性陽模裝入坯料內腔里，再采用真空袋——熱壓罐法成型U型梁制件。由于剛性陰模和柔性陽模尺寸精度高，在成型U型梁制件時，工裝與坯料配合良好，受壓均勻，不易架橋，則制備的U型梁制件的內、外表面制造精度高；同時采用陽模鋪疊的方式，避免陰模鋪疊時在R角處產生架橋，使得制件固化后無富樹脂且R角厚度合格。
【專利說明】
一種U型梁類復合材料制件的成型方法
技術領域
[0001]本發明涉及一種U型梁類復合材料制件的成型方法，屬于復合材料成型技術領域。
【背景技術】
[0002]U型梁類零件外表面為裝配面，因此需采用陰模成型。現有技術中，采用如圖3所示的柔性薄蓋板成型方法。該方法是將鋼制陰模I放在平板6上，然后在坯料2上覆蓋柔性薄蓋板3a，并在該蓋板上封真空袋4，并用膩子5將真空袋粘貼在平板6上，采用真空袋一一熱壓罐法進行固化成型。這種柔性薄蓋板3a的通用成型方法如圖4所示，在鋼制陰模I上鋪覆按目標制件鋪層和尺寸設計好的坯料，采用真空袋一一熱壓罐法制成工藝件2a，再手工打磨工藝件內表面和R角使其余目標制件尺寸一致，再在工藝件2a上鋪覆兩層橡膠等柔性材料中間夾I層碳纖預浸料等增強材料，采用真空袋一一熱壓罐法制成柔性薄蓋板3a。由于工藝件2a為手工打磨，內表面及R角處尺寸精度低，導致通過工藝件2制出的柔性薄蓋板3a型面精度低，因此當采用柔性薄蓋板3a成型U型梁制件時，易與坯料配合不良，產生架橋現象，同時柔性薄蓋板3a亦為U型，封裝時在R角處易架橋，使固化后的制件存在富樹脂和R角厚度超差的現象。另外，在鋼制陰模I上鋪疊坯料時，坯料也易在R角處架橋，同時會影響零件質量。
【發明內容】
[0003]本發明的目的是提供一種能夠制備內、外表面質量好，精度高，R角厚度合格的U型梁類復合材料制件的成型方法。
本發明的目的是通過下述技術方案實現的:一種U型梁類復合材料制件的成型方法，其特征在于:包括如下步驟:
(1)預制U型梁制件坯料；
(2)將U型梁制件坯料裝入剛性陰模內；
(3)將柔性陽模裝入U型梁制件坯料的內腔；
(4)在柔性陽模上直接打真空袋，用膩子將真空袋粘貼在平板上；
(5)采用真空袋一一熱壓罐法成型U型梁制件。
所述的步驟(I)預制U型梁制件坯料，具體過程如下:
(1.1)制備一個與目標U型梁制件內表面形狀、尺寸一致的剛性陽模鋪疊模；
(1.2)在所述的剛性陽模鋪疊模上完成U型梁制件坯料的鋪疊；
(1.3)將坯料物料在所述的陽模鋪疊模上進行真空預壓實，制得U型梁制件坯料。 所述的柔性陽模的制備過程如下:
(1)制備一個與目標U型梁制件內表面形狀、尺寸一致的剛性陰模成型模；
(2)在剛性陰模成型模上鋪疊橡膠柔性材料并夾雜碳纖預浸料增強形成柔性陽模坯料；
(3)在柔性陽模坯料上直接打真空袋，再用膩子將真空袋粘貼在平板上；
(4)采用真空袋一一熱壓罐法成型柔性陽模。
[0004]本發明的有益效果在于:本發明采用剛性陰模和柔性陽模相結合的方式，剛性陰模和柔性陽模尺寸精度高，在成型U型梁制件時，工裝與坯料配合良好，受壓均勻，不易架橋，則制備的U型梁制件的內、外表面制造精度高；同時采用陽模鋪疊的方式，避免陰模鋪疊時在R角處產生架橋，使得制件固化后無富樹脂且R角厚度合格。
【附圖說明】
[0005]圖1是采用本發明方法制備的U型梁類復合材料制件的示意圖。
[0006]圖2是本發明方法中制出柔性陽模的示意圖。
[0007]圖3為現有技術中制出U型梁類復合材料制件的示意圖。
[0008]圖4為現有技術中制出工藝件、薄蓋板的示意圖。
【具體實施方式】
[0009]以下結合附圖1、2和實施例對本發明技術方案做進一步的詳述。在以下實施例中，為保證U型梁制件的內、外表面均憑證光滑和尺寸精度高，選用剛性的陰模I成型制件的外表面，選用柔性陽模3作為陽模成型制件的內表面。
[0010]如圖1所示，采用本發明技術方案制造一種U型梁類復合材料制件的工藝步驟為:
(1)制備一個與目標U型梁制件內表面形狀、尺寸一致的剛性陽模鋪疊模；
(2)在上述陽模鋪疊模上完成U型梁制件坯料2的鋪疊；
(3)將制作坯料的物料在上述陽模鋪疊模上進行真空預壓實，制得U型梁制件坯料2;
(4)從陽模鋪疊模上取出制件坯料2，裝入剛性陰模I內；
(5)將柔性陽模3裝入U型梁制件坯料2內腔里；
(6)在柔性陽模3上直接打真空袋4，再用膩子5將真空袋4粘貼在平板6上；
(7)按真空袋一一熱壓罐工藝成型U型梁制件。
[0011]其中，柔性陽模3的成型方法如圖2所示，包括如下步驟:
(1)制備一個與目標U型梁制件內表面形狀、尺寸一致的剛性陰模成型模7;
(2)在剛性陰模成型模7上鋪疊足夠數量的生橡膠并夾雜碳纖維預浸料增強形成柔性陽模坯料8;
(3)在柔性陽模坯料8上直接打真空袋4，再用膩子5將真空袋4粘貼在平板6上；
(4)按真空袋一一熱壓罐工藝成型柔性陽模。
[0012]復合材料坯料經過陽模鋪疊和真空預壓實后，可以排出坯料間的氣泡，尤其是R角處坯料更加緊實，不會產生架橋;采用剛性的陰模成型制件外表面，保證外表面平整和較高的制造精度，采用剛度較低的柔性陽模能均勻傳遞壓力，保證內表面質量和R角處不產生富樹脂和厚度合格，從而制造出零缺陷的U型梁類復合材料制件。
【主權項】
1.一種U型梁類復合材料制件的成型方法，其特征在于:包括如下步驟: (1)預制U型梁制件坯料； (2)將U型梁制件坯料裝入剛性陰模內； (3)將柔性陽模裝入U型梁制件坯料的內腔； (4)在柔性陽模上直接打真空袋，用膩子將真空袋粘貼在平板上； (5)采用真空袋一一熱壓罐法成型U型梁制件。2.根據權利要求1所述的一種U型梁類復合材料制件的成型方法，其特征在于:所述的步驟(I)預制U型梁制件坯料，具體過程如下: (1.1)制備一個與目標U型梁制件內表面形狀、尺寸一致的剛性陽模鋪疊模； (1.2)在所述的剛性陽模鋪疊模上完成U型梁制件坯料的鋪疊； (1.3)將坯料在所述的陽模鋪疊模上進行真空預壓實，制得U型梁制件坯料。3.根據權利要求1或2所述的一種U型梁類復合材料制件的成型方法，其特征在于:所述的柔性陽模的制備過程如下: (1)制備一個與目標U型梁制件內表面形狀、尺寸一致的剛性陰模成型模； (2)在剛性陰模成型模上鋪疊橡膠柔性材料并夾雜碳纖預浸料增強形成柔性陽模坯料； (3)在柔性陽模坯料上直接打真空袋，再用膩子將真空袋粘貼在平板上； (4)采用真空袋一一熱壓罐法成型柔性陽模。
【文檔編號】B29C70/54GK105984154SQ201610415825
【公開日】2016年10月5日
【申請日】2016年6月14日
【發明人】許朋, 楊柳, 張曉哲
【申請人】沈陽飛機工業（集團）有限公司