[发明专利]一种易脱模的筒形复合材料结构件整体成型方法

说明书

技术领域

本发明属于复合材料成型技术领域，特别是涉及一种易脱模的筒形复合材 料结构件整体成型方法。

背景技术

现有技术的筒形复合材料结构件的生产，广泛采用金属实心件为芯模进行 加工，产品固化成型后与芯模结合紧密，导致产品脱模时芯模难以取出，需要 以敲击等强制措施脱模，这种方法不仅费时费力，还可能导致产品变形，破损 甚至报废。而复合材料的发展趋势之一就是大型化，整体化，从而减少零部件 数量，提高产品的整体性能，这也导致了多曲面大尺寸复杂形状筒形复合材料 结构件的大量出现，所以采用金属实心件为芯模的加工工艺越来越难以满足实 际生产需求。

筒形复合材料结构件的另一种生产方法是硅橡胶热膨胀模塑成型。这种工 艺方法以热膨胀系数较大的弹性材料如硅橡胶为芯模，而以热膨胀系数较低的 刚性材料如钢为阴模，将复合材料预浸料按预先计算厚度铺敷于芯模与阴模之 间，当模具加热时，因硅橡胶比钢体积膨胀大，则硅橡胶会受到复合材料预浸 料和钢阴模的限制，从而对欲成型的复合材料产生径向压力，实现复合材料的 加热加压固化成型。该工艺的最大特点是通过芯模膨胀提供制品成型所需的压 力，制品的外壁由刚性阴模的内型面控制，内壁由芯模的膨胀控制。但所用的 硅橡胶种类、预浸料的状态、纤维的排列方向及其铺层设计将影响芯模的膨胀 能力，而且芯模的膨胀压力随温度而变化，很难精确控制，因此，内壁尺寸精 度控制比较差，并且钢阴模也存在脱模困难的问题。

发明内容

为了解决以上问题，本发明提供一种易脱模的筒形复合材料结构件整体成型 方法。本发明方法采用耐高温高压材料纤维涂硅胶布制备密封气囊，将密封气 囊充满压缩气体后密封，作为筒形复合材料结构件的模具，以代替金属芯模， 同时采用热压罐-真空袋法将筒形复合材料结构件固化。本发明方法工艺简单， 不仅能够实现各种复杂筒形复合材料结构件的整体成型，使复合材料结构件整 体性能明显提高，而且脱模方便，可以明显降低成本。

本发明的技术方案：

一种易脱模的筒形复合材料结构件整体成型方法，步骤如下：

按照待成型的筒形复合材料结构件的尺寸制备耐高温/低温高压材料的密封 气囊，所述的密封气囊为带有进气口的封闭空间，密封气囊的外型面尺寸等于 筒形复合材料结构件的内型面尺寸；将密封气囊充满压缩气体后密封，作为筒 形复合材料结构件的模具；在密封气囊表面涂脱模剂或铺贴脱模布；采用缠绕 成型方法完成筒形复合材料结构件的纤维铺放，密封气囊充满压缩气体达到的 压力大于纤维铺放过程的压力；将纤维铺放完成的筒形复合材料结构件采用热 压罐-真空袋法固化；将密封气囊放气减压，使筒形复合材料结构件与气囊脱离， 完成脱模过程，获得整体筒形复合材料结构件，所述的筒形复合材料结构件一 端封闭一端开口。

所述的密封气囊的材料是纤维涂硅胶布。

本发明的有益效果：

1)适用性强，能够实现各种复杂筒形复合材料结构件的整体成型，使复合 材料结构件整体性能明显提高，同时避免了传统分块成型后再连接带来的应力 集中等一系列问题。

2)将气囊放气减压，即可实现脱模，脱模方便。

3)工艺简单，可以明显降低成本。

附图说明

附图为本发明易脱模的筒形复合材料结构件整体成型示意图。

图中：1密封气囊；2脱模剂或脱模布；3筒形复合材料结构件；4密封装 置。

具体实施方式

以下结合附图和技术方案，进一步说明本发明的具体实施方式。

实施例

如附图所示，易脱模的筒形复合材料结构件整体成型包括密封气囊1、密封 装置4、密封气囊表面的脱模剂或脱模布2以及一端封闭一端开口的筒形复合材 料结构件3。

本发明易脱模的筒形复合材料结构件整体成型的具体工艺步骤如下：