[发明专利]一种基于同数据源的大厚度超复杂曲面制件分模铺贴方法

说明书

本发明公开了一种基于同数据源的大厚度超复杂曲面制件分模铺贴成型方法，将大厚度超复杂曲面制件划分成若干子铺层，采用同一数据源制作相邻子铺层的匀压板和铺贴工装分模型面，分别进行铺贴后热压成型，减少多次进罐热压带来的热损失，解决采用累计铺层多次循环热压影响制件最终力学性能的问题。采用同数据源制作子铺层铺贴工装及匀压板，保证成型各层间的匹配关系，保证制件组装的准确性。而将大厚度、超复杂曲面制件划分成若干子铺层，保证中线上下铺层厚度一致，保证制件外形质量。各子铺层同时铺贴，且多个铺层可一次热压完成，提高生产效率，大大的缩短了产品铺贴周期，具有良好实用价值。

技术领域

本发明涉及一种基于同数据源的大厚度超复杂曲面制件分模铺贴成型方法。

背景技术

碳纤维复合材料产品由于具有高比强度、高比模量、可设计性好等特点在航空领域得到了广泛的应用，军事和航空航天领域采用较多的是热压罐工艺。该工艺使用的中间材料是预浸料，它是用树脂基体在严格控制条件下浸溃连续纤维和织物，制成树脂基体与增强体的组合物。将预浸料按照结构设计的要求铺贴在预先定制的模具上面，制件的厚度不同，铺贴的层数也不相同。在铺贴过程中，不可避免地造成预浸料层与层之间存在气泡，这时需要对整个铺贴制件进行压实，其目的是排除层与层之间的气泡，提高制件的质量，通常选择每铺贴4-6层预浸料进行一次压实，抽真空，靠大气压进行压实，压实的真空度要求在-0.85MPa以上。

然而，对于超大厚度（＞50mm）、复杂曲面的制件，由于受厚度以及曲率影响，传统的复合材料预成型工艺无法保证其成型质量，常温抽真空压实很难完全排出碳纤维预浸料层间的空气，为避免零件固化后出现孔隙、分层等内部质量缺陷，针对大厚度超复杂曲面制件会采用一次或多次热压实工艺，即在一定的温度下施加一定的压力，以完全将预浸料层间空气排出，达到压实的效果以保证最终的产品内部质量。

由于制件厚度超大，如果采用累计铺层，每铺到一定厚度需要进行热压，全部铺贴完毕可能需要经历多次循环热压，针对整个厚度铺层，每层预浸料经历热循环次数不一致，导致首铺层预浸料多次进罐热压，存在一定的热损失有可能影响制件最终力学性能，且很难保证制件厚度方向中线上下铺层厚度一致，从而影响零件外形质量等。

发明内容

针对上述存在的问题，本发明提供一种基于同数据源的大厚度、超复杂曲面制件分模铺贴成型方法，将大厚度超复杂曲面制件划分成若干层，同时进行铺贴预压实，避免多次循环热压，保证制件质量。具体技术方案如下：

本发明提供一种基于同数据源的大厚度超复杂曲面制件分模铺贴成型方法，该方法将大厚度超复杂曲面制件划分成若干子铺层，采用同一数据源制作相邻子铺层的匀压板和铺贴工装分模型面，分别进行铺贴后热压成型。

作为优选的技术方案的，前述的基于同数据源的大厚度超复杂曲面制件分模铺贴成型方法包括如下步骤：

步骤一：根据大厚度超复杂曲面制件的厚度情况，将其分模划分成若干个子铺层，并进行分模设计；

步骤二：采用软件提取各子铺层的分模型面数据，并采用同一数据源制作相邻子铺层在下铺层的匀压板型面和在上铺层的铺贴工装分模型面；

步骤三：按要求将各子铺层铺贴在制作的铺贴工装分模上，并覆盖匀压板；

步骤四：将铺贴好的子铺层进行热压成型；

步骤五：将热压成型的各子铺层依次组合成完整的大厚度超复杂曲面制件。

前述的基于同数据源的大厚度超复杂曲面制件分模铺贴成型方法，所述子铺层厚度相等。

前述的基于同数据源的大厚度超复杂曲面制件分模铺贴成型方法，所述子铺层的厚度为10～25mm，优选为10～25mm。

前述的基于同数据源的大厚度超复杂曲面制件分模铺贴成型方法，所述热压成型为各子铺层按分模顺序放置送入热压罐进行热压。

优选的，前述的基于同数据源的大厚度超复杂曲面制件分模铺贴成型方法，所述热压成型为各子铺层同时进行热压成型。