[发明专利]一种复合材料叶片的RTM成型方法

权利要求书

1.一种复合材料叶片的RTM成型方法，成型方法所用系统包括成型模具[4]、叶片[1]，叶片[1]由叶片本体[11]和叶片余量区[12]组成，叶片余量区[12]由叶片榫头余量区[13]和叶片边缘余量区[14]组成，叶片预制体[10]为叶片[1]RTM成型前的中间体；其特征在于：

1)成型模具[4]采用金属坯料加工而成，成型模具[4]由上半模[5]和下半模[6]组成，叶片[1]的成型区域为上半模型面区[50]和下半模型面区[60]；

2)上半模型面区[50]由上半模本体区[51]和上半模余量区[52]组成，下半模[6]的下半模型面区[60]由下半模本体区[61]和下半模余量区[62]组成，上半模余量区[52]由上半模榫头余量区[53]和上半模边缘余量区[54]组成，下半模余量区[62]由下半模榫头余量区[63]和下半模边缘余量区[64]组成；

3)上半模型面区[50]按叶片[1]的上表面加工，下半模型面区[60]按叶片[1]的下表面加工，加工完后上半模本体区[51]和下半模本体区[61]的表面粗糙度为0.4Ra～0.8Ra，上半模余量区[52]和下半模余量区[62]的表面粗糙度为3.2Ra～6.4Ra；

4)上半模[5]和下半模[6]组合后，上半模型面区[51]与下半模型面区[61]的组合后型腔高度与叶片本体[11]的理论高度一致，上半模榫头余量区[53]与下半模榫头余量区[63]的组合后型腔高度与叶片榫头余量区[13]的理论高度一致，上半模边缘余量区[54]与下半模边缘余量区[64]的组合后型腔高度比叶片边缘余量区[14]的理论高度小；

5)对上半模余量区[52]和下半模余量区[62]进行机械加工，加工后上半模余量区[52]和下半模余量区[62]的表面密布凸起[20]；

6)在下半模榫头余量区[63]的叶片[1]底部榫头的中心位置加工树脂进胶口[70]，在上半模边缘余量区[54]的叶片[1]顶部叶尖的中心位置加工树脂出胶口[80]；

7)将叶片预制体[10]放置在下半模[6]上，然后组合上半模[5]；

8)将组合好的成型模具[4]放置到设备中按选用树脂的RTM注射工艺进行注射，树脂从树脂进胶口[70]注入，从树脂出胶口[80]出胶；

9)注射采用对树脂缓慢加压的方式进行，注射压力由真空缓慢加压至0.6～1.0MPa，加压速率为0.1MPa/0.5～5min，加至最大压力后，维持压力30～60min直至注射结束；

10)将成型好的叶片[1]从成型模具[4]中取出，将叶片余量区[12]加工去除，剩下叶片本体[11]。

2.根据权利要求1所述的一种复合材料叶片的RTM成型控制方法，其特征在于：所述叶片预制体[10]的原材料为各种玻璃纤维、碳纤维和KEVLAR纤维的干态纤维束，叶片预制体[10]采用2.5D或3D编织方法制造而成。

3.根据权利要求1所述的一种复合材料叶片的RTM成型控制方法，其特征在于：所述上半模[5]和下半模[6]组合后，上半模边缘余量区[54]与下半模边缘余量区[64]的组合后型腔高度比叶片边缘余量区[14]的理论高度小5％～20％。

4.根据权利要求1所述的一种复合材料叶片的RTM成型控制方法，其特征在于：所述上半模零件余量区[52]和下半模零件余量区[62]的宽度为10～30mm，上半模零件余量区[52]和下半模零件余量区[62]的表面凸起[20]可以为圆形、三角形或椭圆形，凸起[20]的面积为0.5～5mm²，凸起[20]的高度为0.5～1mm，凸起[20]在上半模零件余量区[52]和下半模零件余量区[62]的表面分布的密度为5mm×5mm～20mm×20mm。