[发明专利]一种减小复材零件变形的成型方法

说明书

背景技术

本发明属于复合材料加工领域，具体涉及一种减小复材零件变形的成型方法。

现有技术

复合材料零件涉及固化成型工序。现在零件的固化方式普遍为真空袋法。现有的真空袋法固化成型技术，共分为三个阶段，升温阶段、恒温阶段、降温阶段。其固化原理为固化设备通过提升加热管温度传到至空气，再由空气传热至零件及工装，降温过程与之相同，最终完成零件的固化加工过程。

如图1，真空袋法的固化成型过程中，零件2置于成型工装1上，零件2的一面与炉温直接接触，一面与真空袋3接触。现有的技术升温阶段及降温阶段普遍采用1-3℃/min的升、降温速率。此方法虽可减少一定的能源成本，但在整个固化成型过程当中，由于工装的因素，零件的炉温面与贴模面存在温差，通过热电偶读数显示最大温差可达50℃。

在此固化成型过程中，零件2的炉温面更接近炉温，其在固化成型过程中先于贴模面到达固化临界点。零件2的炉温面在固化及降温冷却的时间点均领先于贴模面，在零件2的炉温面完全固化及冷却后，贴模面仍处于冷却的过程中，产生内力影响，在零件完全固化后，产生严重变形。通过数据的积累零件越大，变形越严重，最大变形量约为17mm。

发明内容

本发明是对真空袋固化成型方法的优化，降低零件的炉温面与贴模面的热量传递速率差，减少零件整体的温差，使零件两面的固化时间点保持一致，从而保证零件的平整度。

一种减小复材零件变形的成型方法，用于复材的真空袋固化成型，包括以下步骤：

步骤1、在成型工装上放置零件，并在零件上端糊制真空袋，热电偶放置在成型工装的热电偶摆放孔中；

步骤2、产品成型

将糊制完真空袋的零件及成型工装推入固化设备中，升温阶段：由室温开始升温至180±5°，升温速率为0.5-1.5℃/min；恒温2-2.5小时；降温阶段：降温至45°以下，降温速率为0.5-1.5℃/min，成型完毕。

对于表面积超过1㎡或存在曲率的零件，在升温阶段中增加80-85℃的恒温阶段，时间为60-75min。

固化成型之前进行真空试验，合格后进行固化。

接近恒温阶段时，以温度滞后的热电偶读数为准。

有益效果：本发明降低了的零件贴模面与炉温接触面的热量传递速率差，减小零件的炉温面与贴膜面的温差，使零件两面的固化时间点保持一致，可以避免零件固化成型后产生翘曲变形。通过实验证明，采用此方法进行固化成型的零件最终翘曲量为0-3mm，满足各项针对复合材料零件平面度的要求。

附图说明

图1为真空袋固化成型铺贴结构。

具体实施方式

第一步：糊制真空袋

在成型工装1上放置零件2，并糊制真空袋3，并将热电偶4放置在相应的热电偶摆放孔。

第二步：产品成型

将糊制完真空袋3的零件2及成型工装1推入固化设备中，真空试验合格后进行固化成型。固化时升温阶段，由室温开始升温至180±5°，升温速率为0.5-1.5℃/min；恒温2-2.5小时；然后降温至45°以下，降温速率为0.5-1.5℃/min，成型完毕。

对于表面积超过1㎡或存在曲率的零件，在升温阶段中增加80-85℃的恒温阶段，时间为60-75min。

接近恒温阶段时，以温度滞后的热电偶4读数为准。