[发明专利]航空航天用碳纤维复合材料箱体成型模及其成型箱体工艺

说明书

本发明涉及一种航空航天用碳纤维复合材料箱体成型模及其成型箱体工艺，其工艺包括首先，将支撑部件与内腔成型模块B组装，形成一个与箱体零件内腔相吻合的阳模；其次，在阳模上预埋航空铝材连接件，并将需要的碳纤维预浸料铺贴在模具上，填实；然后，将外部成型模块C安装在碳纤维预浸料上，外部成型模块C通过后压板、前压板上的定位孔、定位销与内腔成型模块B对应位置连接，定位；再然后，装配好的模具送入热压罐内，并进行抽真空操作，抽真空至‑100KPa，热压罐内充入800KPa压缩空气，并加热直到碳纤维预浸料固化完全；最后，将冷却的模具，依次一一拆卸外部成型模块C、内腔成型模块B，得到整体的箱体零件。

技术领域

本发明属于航空航天零部件成型领域，涉及航空航天用复合材料产品成型，具体涉及一种航空航天用碳纤维复合材料箱体成型模及其成型箱体工艺。

背景技术

箱体类零件是航空航天领域中的常用零部件，主要用于航空航天飞行器上电器元件的集成和功能整合，故这些箱体类零件不仅要求有较高的强度，较轻的质量，同样也要有较高的精度。

现有的，对航空航天飞行器上箱体成型工艺一般采用碳纤维配合航空铝材连接件分别成型成箱体的四周部件，再用胶接、铆接的方法组装两端翻边部件构成箱体。这样，得到的箱体成型工艺不仅繁琐，而且得到的箱体由于再胶接、铆接工序，尺寸精度无法保证，结构强度差。加之后期装配时箱体内设置电器元件等负载元件，会增加额外重量的，这些电器元件由箱体随着航空航天飞行器航行时由于机载惯性等的作用，会不断产生随机振动，故对成型后的航空航天用箱体须要有高构造强度。

发明内容

本发明目的是提供一种航空航天用碳纤维复合材料箱体成型模及其成型箱体工艺，一次成型航空航天飞行器上箱体，避免现有的航空航天用碳纤维复合材料箱体分装导致的结构强度差、尺寸精度低、质量重的问题，得到的箱体零件产品结构强度高、尺寸精度高且质量也较轻。

为了实现以上目的，本发明采用的技术方案为：

一种航空航天用碳纤维复合材料箱体成型模，包括支撑部件,支撑部件内侧设置内腔成型模块B,所述的支撑部件与内腔成型模块B构成与箱体成型件内腔相吻合的阳模，支撑部件外侧设置外部成型模块C；

所述的支撑部件包括上下平行对称布置的上框、下框，左右平行对称布置的左框、右框，所述的上框、下框、左框、右框围成第一方筒结构，位于第一方筒结构的两端设置紧箍板；

所述的内腔成型模块B包括位于上方左右平齐布置的第一上模芯、第二上模芯，位于左方上下平齐布置的上左模芯、下左模芯，位于右方上下平齐布置的上右模芯、下右模芯，和位于下方布置的下模芯，所述的第一上模芯、第二上模芯、上左模芯、下左模芯、上右模芯、下右模芯、下模芯围成第二方筒结构，位于第二方筒结构的两端分设有前法兰、后法兰，位于前法兰的内侧紧贴前法兰的左右内壁分设有左前筋、右前筋；

所述的外部成型模块C包括上下平行对称布置的上压板、下压板，左右平行对称布置的左侧压板、右侧压板，前后平行对称布置的前压板、后压板，所述的上压板、下压板、左侧压板、右侧压板、前压板、后压板围成密封方腔。

进一步的，所述的紧箍板包括位于第一方筒结构的四个角部依次布置的折板，四个角部的折板均紧贴于其所在的角部。

再进一步的，所述的前压板、后压板上设置定位孔和/或定位销，所述的外部成型模块C通过前压板、后压板上的定位孔和/或定位销与内腔成型模块B连接。

再进一步的，所述的阳模内预埋航空铝材连接件，再填充碳纤维复合材料。

本发明还提供一种航空航天用碳纤维复合材料箱体成型模成型箱体工艺，包括以下步骤：

首先，将支撑部件与内腔成型模块B组装，形成一个与箱体零件内腔相吻合的阳模；

其次，在阳模上预埋航空铝材连接件，并将需要的碳纤维预浸料铺贴在模具上，填实；