[发明专利]一种基于复合材料与金属构架连接真空成型的辅助装置

说明书

本发明提供了一种基于复合材料与金属构架连接真空成型的辅助装置，包括带有燕尾槽的金属构架，金属构架的连接面设有纵向和横向的凹型的燕尾槽，燕尾槽之间具有交错、连通的燕尾槽连接接头；纵横的金属构架内构成一个空腔，空腔内设有和金属构架相适配的支撑辅助装置，所述支撑辅助装置的弧面和金属构架弧面相适配。复合材料壳板及连接榫头整体采用真空成型，使纤维复合材料壳板及连接榫头内部布层胶液分布均匀、紧密、胶含量比例小、增强纤维比例大、强度高、连接可靠、大大提高纤维复合材料板材在水下的抗压深度、质量稳定，大大拓展纤维复合材料壳板与金属构架组合结构的应用范围。

技术领域

本发明涉及纤维复合材料壳板及与金属构架连接，特别是涉及到一种复合材料壳板及与金属构架连接的辅助装置。

背景技术

纤维复合材料具有强度高、重量轻、绝缘性好、耐腐蚀、透波、减振、易成型等优良特性，大量应用于产品壳板；金属材料强度好、刚度大，能有效控制结构变形，一般应用于产品构架；纤维复合材料和金属构架组成结构的优良特性，其应用越来越广泛。纤维复合材料壳板与金属构架的连接一般是通过金属螺钉或纤维桩按一定间距紧固在一起，为点连接，且连接点的纤维复合材料壳板必须钻孔，造成壳板开孔周边容易产生应力集中，强度受到很大削弱。

近年来发明的纤维复合材料壳板与金属构架连接，是通过纤维复合材料榫头嵌入金属构架燕尾槽内部，嵌入金属构架燕尾槽内部的复合材料榫头连接长度与纤维复合材料壳板、金属构架连接长度相同，为线连接，这样可以大大提高纤维复合材料壳板与金属构架在连接处的强度。这种制作工艺是：当金属构架及燕尾槽制造完成后，燕尾槽两板边线型是制作模具的依据，并在金属构架之间通过填充物一起制成表面线型、粗糙度、厚度尺寸、刚度等符合要求的模具，其后纤维复合材料壳板及其连接榫头就在模具表面和金属构架燕尾槽内部同时成型。

因传统的制作工艺无法使模具达到真空度的要求，纤维复合材料壳板及其连接榫头也就无法采用真空辅助成型工艺，其成型只能采用手工制作工艺，即增强纤维布通过胶液一层一层铺糊上去达到所需要的厚度，整个铺糊过程是刷胶、铺布、刮出布层之间的多余胶液、同时排除布层之间的气泡等，这样成型后的纤维复合材料壳板及连接榫头内部不可避免的存在布层间胶液分布不均匀、胶含量比例大、存在气泡、增强纤维含量比例小、强度低、在大水深下自身抗压能力低、质量不稳定等不足。

中国专利公开号 107420386A，发明名称为复合材料与金属件连接结构，其公开了包括复合材料和金属件，所述复合材料包括下层的复合材料嵌入板和上层的复合材料平铺板；所述金属件连接面设有凹槽；所述复合材料嵌入板填入凹槽；所述复合材料与凹槽利用韧性胶体一次辅助真空成型或分步辅助真空成型；本发明利用凹槽的结构特点及条状交叉的金属结构可以实现复合材料板和金属件的大面积连接。

本虽然公开了平铺板的复合材料与凹槽利用韧性胶体一次辅助真空成型或分步辅助真空成型，但对于型的复合材料嵌入板填入凹槽，由于金属构架呈一定较大弧度时，其复合材料也要和金属构架呈一定较大弧度时（如导流罩），其也就无法采用真空辅助成型工艺。

发明内容

针对上述技术问题，本发明提供一种与金属构架表面一致、平整、光亮、无杂质且密性达到真空度、易撤离的辅助装置。

本发明还提供一种真空辅助成型的异型复合材料与金属件连接结构的成型方法。

本发明的技术方案是：

一种基于复合材料与金属构架连接真空成型的辅助装置，包括带有燕尾槽的金属构架，金属构架的连接面设有纵向和横向的凹型的燕尾槽，燕尾槽之间具有交错、连通的燕尾槽连接接头；纵横的金属构架内构成一个空腔，空腔内设有和金属构架相适配的密封辅助装置，所述密封辅助装置的弧面和金属构架弧面相适配。

进一步地，上述密封辅助装置由固定于所述空腔内的一个格栅块及覆盖于整个格栅块的正面或正反两面的泥状填充物构成，空腔内的四周设有用于固定格栅块的楔子。