[发明专利]一种C/SiC复合材料工字梁整体成型工装及成型工艺

说明书

本发明涉及一种C/SiC复合材料工字梁整体成型工装及成型工艺，以解决现有的C/SiC复合材料工字梁采用分体式成型方法会破坏工字梁的强度，同时铆焊部位容易受剪切力的作用而发生断裂，且装配精度低的问题。该工装包括两个内模、上模、下模、内模小端弓形夹、内模大端外弓形夹、两个内模大端内弓形夹、两个碳布弓形夹及限位块。内模主体与U型件内轮廓相匹配，限位块的高度等于两个叠放的内模高度与两个U型件底面厚度之和，上模和下模为楔形板，内模小端弓形夹将两个叠放的内模小端夹紧，内模大端外弓形夹将两个叠放的内模大端夹紧，两个内模大端内弓形夹分别夹在两个内模大端处，使其大端面对齐；两个碳布弓形夹将两个U型件侧面碳布压紧在内模上。

技术领域

本发明涉及一种C/SiC复合材料工字梁整体成型工装及成型工艺。

背景技术

目前，传统的C/SiC复合材料工字梁的成型主要采用分体式成型方法，即分别制备出两个U型件，再通过铆焊工艺组装成工字梁，这种组装方式一方面会破坏工字梁的强度，降低其使用寿命，同时铆焊部位容易受剪切力的作用而发生断裂，另一方面可能存在局部空间狭窄，操作困难，装配精度低的问题。

发明内容

本发明的目的是解决现有技术中存在的C/SiC复合材料工字梁采用分体式成型方法会破坏工字梁的强度，降低其使用寿命，同时铆焊部位容易受剪切力的作用而发生断裂，且存在局部空间狭窄，操作困难，装配精度低的问题，而提供了一种C/SiC复合材料工字梁整体成型工装及成型工艺。

本发明所采用的技术方案是：

一种C/SiC复合材料工字梁整体成型工装，所述工字梁由两个U型件及两个平板件连接而成，其特殊之处在于：

所述工装包括两个内模、上模、下模、内模小端弓形夹、内模大端外弓形夹、两个内模大端内弓形夹、两个碳布弓形夹及限位块；

所述内模包括小端、主体和大端；所述内模主体与U型件内轮廓相匹配；所述内模大端设有凹槽；所述内模与U型件两个侧面对应的两侧设有对穿的缝制孔；

所述限位块的截面形状与凹槽相匹配，其高度等于两个叠放的内模高度与两个U型件底面厚度之和；

所述上模和下模均为楔形板，其斜度分别与U型件两个侧面的斜度互补；

所述内模小端弓形夹用于将两个叠放的内模小端夹紧；

所述内模大端外弓形夹用于将两个叠放的内模大端夹紧；

所述两个内模大端内弓形夹用于分别夹在两个内模大端处，其内侧面与内模大端面相抵，其外侧面与内模大端外弓形夹的内侧面相抵，从而使两个内模大端面对齐；

所述两个碳布弓形夹用于将两个U型件侧面碳布压紧在内模上；

所述两个内模、上模、下模上均设置有匹配的通孔，通过螺栓穿过相应的通孔可将上模、下模分别与两个叠放的内模连接。

进一步地，所述内模与U型件底面相对应的侧面为可拆卸结构。

进一步地，所述内模主体为空腔结构。

进一步地，所述缝制孔的孔径为Ф3-6mm，孔心距为5-10mm。

一种C/SiC复合材料工字梁整体成型工艺，采用上述工装，其特殊之处在于，包括以下步骤：

1)缝制

1.1)分别计算U型件的最大外型尺寸，并留出适当的锁边余量；

1.2)按照计算的U型件最大外型尺寸及所需壁厚裁剪碳布；

1.3)将裁剪好的碳布逐层叠放到一起；