[发明专利]大尺寸大长径比等截面复合材料口型梁的成型方法及芯模

说明书

本发明涉及复合材料成型技术领域，尤其涉及一种大尺寸大长径比等截面复合材料口型梁的成型方法及芯模。成型方法采用金属夹芯和泡沫芯模结合的方式，对待成型口型梁的预成型体起到很好的支撑，而且能保证产品的平直度，并且成型时无需注入填充材料，比传统的先注入再去除的方式更方便、高效，产品质量更高，大大缩短了复合材料口型梁的加工周期，提高口型梁的内腔质量。芯模包括金属夹芯，在金属夹芯的外侧设置泡沫芯模，该金属芯模与金属夹芯弱连接，泡沫芯模的外型面与待成型口型梁的内型面匹配。使用该芯模能够有效提高大尺寸大长径比等截面复合材料口型梁的成型效率，有效避免复合材料口型梁的内壁易出现损伤的问题，并且结构简单。

技术领域

本发明涉及复合材料成型技术领域，尤其涉及一种大尺寸大长径比等截面复合材料口型梁的成型方法及芯模。

背景技术

复材零部件以其高强高模、耐高温耐疲劳等性能在航空航天领域大量应用，飞机复材零件甚至占到某些飞机部件的70％。

目前，对于复合材料口型梁，针对小尺寸零件可以采用阳模成型、硅橡胶成型等多种方式成型，而对于大尺寸大长径比等截面的口型梁，多采用水溶性芯模或低温熔融芯模。例如，水溶性芯模需要先在模具中浇注水溶性材料并且要保持一定的强度，而在产品成型后，需要在模具内倒入一定温度的水，将模具溶解倒出。这些方式成型工艺复杂，另外去除填充材料时容易损伤复合材料口型梁的内壁。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明的第一个目的是提供一种大尺寸大长径比等截面的复合材料口型梁的成型方法，解决现有成型工艺复杂，易损伤复合材料口型梁的内壁的问题。

本发明的第二个目的是提供一种用于大尺寸大长径比等截面的复合材料口型梁成型的有芯模，使用该芯模进行大尺寸大长径比等截面的复合材料口型梁成型，能够有效的减化工艺，避免复合材料口型梁的内壁易出现损伤的问题。

(二)技术方案

为了实现上述第一个目的，本发明第一方面提供了一种大尺寸大长径比等截面复合材料口型梁的成型方法，其第一种实现方式包括以下步骤：

S1、采用长度不小于待成型口型梁长度的金属夹芯，在金属夹芯的外周侧设置泡沫芯模，泡沫芯模与金属夹芯之间采用弱连接，且泡沫芯模的外型面与待成型口型梁的内型面匹配；

S2、在泡沫芯模外铺覆待成型口型梁的预成型体；

S3、在预成型体外依次铺覆隔离膜和透气毡；

S4、在透气毡外套设真空袋，并对真空袋内抽真空；

S5、在抽真空后，将上述装配体整体放入烘箱内加热，使预成型体固化成型为复合材料口型梁；

S6、拆模，拆除真空袋、透气毡和隔离膜，对金属夹芯施加抽力或推力，将金属夹芯与泡沫芯模分离，再将泡沫芯模与复合材料口型梁分离，得到复合材料口型梁。

结合第一方面的第一种实现方式，本发明第一方面的第二种实现方式中，步骤S1中泡沫芯模通过硅脂胶与金属夹芯粘接。

结合第一方面的第一种实现方式或第二种实现方式，本发明第一方面的第三种实现方式中，在铺覆待成型口型梁的预成型体之前，先在泡沫芯模外铺覆脱模布。使表面光滑平整，成型后的口型梁内表面光滑无褶皱，质量更高。

结合第一方面的第一种实现方式至第三种实现方式中的任一种实现方式，本发明第一方面的第四种实现方式中：

步骤S1中的泡沫芯模为PMI泡沫制成；和/或

步骤S1中的金属夹芯为铝金属制成。

结合第一方面的第一种实现方式至第四种实现方式，本发明第一方面的第五种实现方式中：