[发明专利]一种异形复合材料的对合模真空袋-热压罐成型方法

说明书

技术领域

本发明涉及复合材料异形零件的成型技术，特别涉及到一种异形复合材料的对合模真空袋-热压罐成型方法。

背景技术

真空袋-热压罐成型是一种广泛运用于复合材料零部件的成型方法，通过封装将铺叠完成的毛坯形成一真空系统，进而通过抽真空以排出预浸料中含有的低分子挥发物和夹杂在预浸料中的气体，从而得到内部质量合格的致密复材件。真空袋-热压罐成型通常采用单面模具，成型后，贴模面的表面质量和形状由模具保证，非贴模面的表面质量和形状需要由后期的机械加工、打磨、喷漆等工艺来补充完成。

另外，模压成型工艺是将一定量的增强纤维及其织物浸渍树脂基体后制备成预浸料；放入金属模具的对模模腔中，利用带热源的压机提供一定的温度和压力；合模后预浸料在模腔内受热软化、受压流动、并充满模腔成型、固化而获得碳／树脂复合材料零部件的一种工艺。与真空袋-热压罐法成型相比，模压成型工艺制备的零部件的外部尺寸精度高，但由于没有通过抽真空排除低分子挥发物和铺叠时裹入的气体，压力难以均匀分布，产品密度较低。且在复材零件较大时，需配备相应压力和尺寸的压机。

发明内容  

为解决现有技术真空袋-热压罐成型工艺存在的非贴模面的表面质量和形状需要由后期的机械加工、打磨、喷漆等工艺来补充完成等问题，本发明提出一种异形复合材料的对合模真空袋-热压罐成型方法。本发明异形复合材料的对合模真空袋-热压罐成型方法，根据拟成形复合材料零件的外形尺寸和形状制作下模和上模，在上、下模的对合面铺垫一层生橡胶片，其生橡胶层的厚度应保证生橡胶硫化后的橡胶厚度加上模具型腔高度后与拟成形复合材料零件的厚度相等。

进一步的，本发明异形复合材料的对合模真空袋-热压罐成型方法，包括以下步骤：

S1：根据拟成形复合材料零件的外形尺寸和形状制作下模和上模；

S2：分别在上模和下模模腔内按照铺层设计要求铺放预浸料，预浸料需准确裁剪，并铺放在模腔内；

S3：预压，使半模上的坯料初定型；

S4：在下模成形模腔外均匀的铺垫生橡胶片，生橡胶片的宽度为5～20mm，生橡胶层的厚度应保证生橡胶硫化后的橡胶厚度加上模具型腔高度后与拟成形复合材料零件的厚度相等，橡胶片厚度要求硫化后与对合模的间隙一致；

S5：准确对合模具，在底板及对合模上依次铺放有孔隔离膜、透气毡和真空袋，并在真空袋与底板的结合部用密封腻子条密封；

S6：放入热压罐，开启真空泵和加热电源，待到达温度后，施加压力，进行真空袋-热压罐法成型。

进一步的，本发明异形复合材料的对合模真空袋-热压罐成型方法在上模与下模的对应位置设置有定位孔和定位销，在上模与下模的四周设置有挡板。

本发明异形复合材料的对合模真空袋-热压罐成型方法的有益技术效果是同时兼顾了真空袋-热压罐成型工艺密度高且分布均匀的优点，以及模压成型工艺外观尺寸和形状准确的优点，克服了现有技术真空袋-热压罐成型工艺存在的非贴模面的表面质量和形状需要由后期的机械加工、打磨、喷漆等工艺来补充完成等问题。

附图说明

附图1是本发明异形复合材料的对合模真空袋-热压罐成型方法的结构示意图。

下面结合附图和具体实施方式对本发明异形复合材料的对合模真空袋-热压罐成型方法作进一步的说明。

具体实施方式

附图1是本发明异形复合材料的对合模真空袋-热压罐成型方法的结构示意图，图中，1为底板，2为下模，3为上模，4为定位孔和定位销，5为有孔隔离膜，6为透气毡，7为真空袋，8为挡板，9为密封腻子条，10为真空嘴。由图可知，本发明异形复合材料的对合模真空袋-热压罐成型方法，根据拟成形复合材料零件的外形尺寸和形状制作下模和上模，在上、下模的对合面铺垫一层生橡胶片，其生橡胶层的厚度应保证生橡胶硫化后的橡胶厚度加上模具型腔高度后与拟成形复合材料零件的厚度相等。本发明异形复合材料的对合模真空袋-热压罐成型方法在上、下模的对合面铺垫了一层生橡胶片，使模腔密闭并利用橡胶的可压缩性达到压力在复材毛坯铺层间的的传递，同时，利用生橡胶硫化过程的部分流动性，借助真空系统使得预浸料中挥发组份和气体能够被排出。同时兼顾了真空袋-热压罐成型工艺密度高且分布均匀的优点，以及模压成型工艺外观尺寸和形状准确的优点。

在具体实施时，本发明异形复合材料的对合模真空袋-热压罐成型方法，包括以下步骤：

S1：根据拟成形复合材料零件的外形尺寸和形状制作下模和上模；