[发明专利]一种复合材料大型薄壁含筋半罩铺层方法

权利要求书

1.一种复合材料大型薄壁含筋半罩铺层方法，其特征在于，包括下列步骤：

步骤一、用碳纤维增强树脂基预浸料制作用于铺设蒙皮的预浸料铺层，至少做出下列4种预浸料铺层中的两种以上预浸料铺层，4种预浸料铺层为：

预浸料铺层A：将待制作的复合材料大型薄壁含筋半罩蒙皮在水平方向按结构特征分割，将分割后的各形状的表面展开，将纤维方向平行于水平方向的碳纤维增强树脂基预浸料切割成各形状表面展开的图形，即预浸料铺层A；预浸料铺层A是多块碳纤维增强树脂基预浸料，预浸料铺层A组合起来正好是复合材料大型薄壁含筋半罩的完整的蒙皮形状；

预浸料铺层B：将待制作的复合材料大型薄壁含筋半罩蒙皮在纵向进行切割，即切割线是多条由过轴线的平面与蒙皮相交的直线或曲线，切割后的预浸料铺层B为一整块材料，纤维方向平行于切割线方向，且预浸料铺层B在纵向纤维长度存在变化，即存在部分预浸料在纵向方向上是完全连续的，部分是减短的；即预浸料铺层B存在剪口，预浸料铺层B剪口拼接起来正好是一个立体的复合材料大型薄壁含筋半罩的完整的蒙皮形状；

预浸料铺层C：将一整块正20～70度方向纤维的碳纤维增强树脂基预浸料在正20～70度方向进行切割，即切割线是穿过与轴心成20-70度角直线的平面与蒙皮相交的直线或曲线，切割后的预浸料铺层C为一整块材料，纤维方向平行于切割线方向；预浸料铺层C在切割方向纤维长度存在变化，即存在部分预浸料在纵向方向上是完全连续的，部分是减短的；即预浸料铺层C存在剪口，预浸料铺层C剪口拼接起来正好是一个立体的复合材料大型薄壁含筋半罩的完整的蒙皮形状；

预浸料铺层D：将一整块负20～70度方向纤维的碳纤维增强树脂基预浸料在负20～70度方向进行切割，即切割线是穿过与轴心成20-70度角直线的平面与蒙皮相交的直线或曲线，切割后的预浸料铺层D为一块材料，纤维方向平行于切割线方向；预浸料铺层D在切割方向纤维长度存在变化，即存在部分预浸料在纵向方向上是完全连续的，部分是减短的；即预浸料铺层D存在剪口，预浸料铺层D剪口拼接起来正好是一个立体的复合材料大型薄壁含筋半罩的完整的蒙皮形状；

步骤二、选择步骤一中两种以上的预浸料在半罩模型上进行多层预浸料的蒙皮铺设；先将第一层预浸料铺层铺设在半罩模型上，铺设完成后，再进行第二层预浸料铺层的铺贴，第二层预浸料铺层铺贴在第一层预浸料上；第三层预浸料铺层铺贴在第二层预浸料上，以此类推；其中，相邻的预浸料铺层为不同种的预浸料铺层；每完成2到3层的铺贴后，进行抽真空压实处理，保证无褶皱或者气泡存在；

步骤三、当蒙皮的所有预浸料铺层铺贴完成后，再进行加强筋的铺贴，直到完成所有加强筋的铺贴；

步骤四、对整体产品进行加压高温固化成型。

2.根据权利要求1所述的一种复合材料大型薄壁含筋半罩铺层方法，其特征在于，步骤三所述的加强筋有2-4种，4种加强筋也是用碳纤维增强树脂基预浸料制作；4种加强筋如下，

环筋：为用横向纤维的碳纤维增强树脂基预浸料制作的加强筋；

纵筋：为用纵向纤维的碳纤维增强树脂基预浸料制作的加强筋；

平面筋：为用的碳纤维增强树脂基预浸料制作的几何形状加强筋，其中间部位有镂空；

立筋：为垂直于蒙皮表面的加强筋，在制作立筋时，把立筋与预浸料铺层整体裁剪为一体的，使左右两个立筋贴在一起，

在铺贴加强筋时，选用二种以上的加强筋，对整个蒙皮表面进行多层铺贴。

3.根据权利要求1或2所述的一种复合材料大型薄壁含筋半罩铺层方法，其特征在于，步骤一所述的预浸料铺层C，将一整块正20～70度方向纤维的碳纤维增强树脂基预浸料在正20～70度方向进行切割，所述的正20～70度方向为正45度。

4.根据权利要求1或2所述的一种复合材料大型薄壁含筋半罩铺层方法，其特征在于，步骤一所述的预浸料铺层D：将一整块负20～70度方向纤维的碳纤维增强树脂基预浸料在负20～70度方向进行切割，所述的负20～70度方向为负45度。