[发明专利]一种复合材料筒体的成型方法

说明书

本发明公开了一种复合材料筒体的成型方法，该筒体的侧部具有若干依次相连围成环状结构的侧壁，其中，至少一对相邻的侧壁之间为向外凸起的外凸拐角。本发明应用于真空灌注技术领域，在对于筒体的成型过程中，通过在筒体上对应外凸拐角的位置铺设与制品外形适应且半软壳材质的包边，进而有效地避免在抽真空过程中在拐角处形成鼓包、起皱等缺陷，在保障低成本的前提下，使得最终成型的制品具有良好的外观及力学性能。

技术领域

本发明涉及真空灌注技术领域，具体是一种复合材料筒体的成型方法。

背景技术

先进树脂基复合材料具有较高的比强度和比刚度、可设计性强、优异的耐腐蚀、便于大面积整体成型的独特优点，使之成为高新设备中不可或缺的战略材料。复合材料在高新设备上的大量应用可有效提高性能、减轻结构重量、降低运营成本、增强市场竞争力。目前，现有技术中复合材料成型方法从高成本的热压罐成型工艺正逐渐向低成本的树脂传递模塑(Resin TransferMolding，RTM，即双面模具成型)整体成型与真空灌注工艺(VacuumInfiltrationMolding Process，VIMP，即单面模具成型)整体成型技术转化。

VIMP工艺具有单面模具成型的特点，相较于RTM工艺的成本更低。VIMP工艺具体又分为阴模成型工艺与阳模成型工艺，通过合理的铺层优化以及成型阴模或成型阳模设计可以实现复杂结构制件的整体化制造，有效提高结构减重效率、降低复合材料制件的制造及装配成本。

对于大部分的多壁连通构件，若是采用VIMP工艺中的阴模成型工艺，需要工作人员进入阴模的型腔，即在阴模内进行复合材料的铺覆工作，但是由于制品的尺寸的限制会导致阴模的内部空间不够大，造成工作人员进入阴模后无法转身，需要反复进出才能复合材料与成型辅材的铺覆，效率非常低。而若是采用VIMP工艺中的阳模成型工艺，只需在阳膜外进行复合材料与成型辅材的铺覆工作即可，但由于制品的外形限制，即在制品上具有较多外凸的拐角边，在进行树脂抽真空时，拐角边两侧的复合材料会在压力的作用下同时向拐角边挤压，最终在拐角边的位置形成鼓包、起皱等缺陷，将会严重影响最终制品的性能。

发明内容

针对上述现有技术中的不足，本发明提供一种复合材料筒体的成型方法，采用VIMP工艺中的阳模成型工艺，在保障低成本的前提下，有效地避免筒体成型过程中拐角边鼓包、起皱等问题。

为实现上述目的，本发明提供一种复合材料筒体的成型方法，所述筒体的侧部具有若干依次相连围成环状结构的侧壁，其中，至少一对相邻的侧壁之间为向外凸起的外凸拐角，所述成型方法具有包括如下步骤：

步骤1，准备成型阳模，所述成型阳模为与所述筒体的构形匹配，所述成型阳模为组合式金属阳模，且所述成型阳模具有若干型面，所述型面与所述筒体的侧壁一一对应；

步骤2，在成型阳模具表面处理和检测完成后，在成型阳模具上逐层铺设复合纤维材料、带孔隔离膜、脱模布、导流网，其中，复合纤维材料的数量为多层，并在复合纤维材料铺设完成后，在所述筒体上对应外凸拐角的位置铺设与制品外形适应且半软壳材质的包边，随后再铺设带孔隔离膜；

步骤3，采用真空袋膜和密封胶带密封，连接真空系统，抽真空、检查气密性；气密性合格后，配制树脂胶液进行真空灌注，随后固化成型，脱模即得到最终制品。

在另一个实施例中，步骤2中，所述复合纤维材料包括多层玻璃纤维布；

在铺设过程中，同一层的玻璃纤维布在搭边处理时对层间边缘通过喷胶固定，以防止玻璃纤维布滑落。

在另一个实施例中，在喷胶过程中，喷嘴距离产品在200mm以上，同一区域停留不超过2秒。

在另一个实施例中，步骤2中，所述包边由0.5～2mm厚的半软壳材料组成，其中，所述半软壳材料包括但不限于复合材料、塑料或尼龙。

在另一个实施例中，所述包边上均匀的布置有若干透气小孔。