[发明专利]H梁结构复合材料支撑板及其成型方法与成型装置

说明书

本发明涉及复合材料成型方法技术领域，尤其涉及一种H梁结构复合材料支撑板及其成型方法与成型装置，H梁结构复合材料支撑板的成型装置包括基板、分瓣、定位装置和均压板；H梁结构复合材料支撑板的成型方法包括：制作支撑板成型装置、制备预浸料、组装成型装置并使用预浸料铺放、对预浸料热压罐固化成型、拆除成型装置得到H梁结构复合材料支撑板。本发明能够提高产品内部质量及产品外形面尺寸要求，避免腹板位置出现质量缺陷影响产品强度要求，并且产品外形面精度有所保证避免产生错位导致产品报废。

技术领域

本发明涉及复合材料成型方法技术领域，尤其涉及一种H梁结构复合材料支撑板及其成型方法与成型装置。

背景技术

近年来，由于复合材料的优异性能其发展迅猛，航空航天产业、高铁产业等各工业领域对展开对复合材料的深入研究。其中H梁结构复合材料件多应用于运载火箭、导弹等的支撑结构，其主要特点表现在高强度、高比模量、成本低、质量轻、生产周期短、稳定性较高、结构效率高。随着复合材料领域不断发展以及要求的不断提高，此类支撑结构材料不断更新、结构不断优化越来越复杂，对于复合材料结构件的成型制造工艺要求也不断提高。

目前，复合材料H梁结构常用的成型方法有以下两种：一种是金属对模成型工艺，该成型工艺由于制品结构形式原因，H梁结构腹板极易产生探伤缺陷，内部质量受到影响，并且制品外表面存在金属外模合模时产生的台阶，对产品的力学性能以及外观质量产生极大影响；另一种是热压罐成型工艺，改成型工艺模具结构形式以及工艺实施均较为简单，但使用该成型工艺得到的制品外表面会出现较大台阶，尺寸精度差，无法满足使用要求，极易造成报废。

发明内容

本发明的目的是为了克服已有技术的缺陷，提出一种H梁结构复合材料支撑板及其成型方法与成型装置，H梁结构复合材料支撑板成型装置通过定位装置改善H型梁结构上下两部分易产生错台问题；H梁结构复合材料支撑板的成型方法能够解决成型工艺操作流程复杂、H型结构腹板内部质量易出现缺陷的问题。

为实现上述目的，本发明采用以下具体技术方案：

本发明提供的一种H梁结构复合材料支撑板成型装置，包括基板、分瓣和均压板，分瓣与基板组合安装，均压板放置在组合安装后的基板和分瓣的外围，保证产品的外形尺寸。

进一步地，分瓣由多个部件拼接组合而成，每个部件均可单独拆卸安装，便于产品脱模。

进一步地，成型装置还包括定位装置，用于固定基板和分瓣的位置，防止组装时错位。

本发明提供的一种H梁结构复合材料支撑板的成型方法，包括如下步骤：

S1、制作H梁结构复合材料支撑板成型装置；

S2、制备包含基体材料和增强材料的预浸料；

S3、组装成型装置的分瓣，使用预浸料在分瓣上铺放腹板，每铺放8-12层后进行抽真空预压，排出气泡使预浸料铺层间更加紧密；

S4、使用成型装置中的定位装置固定基板和分瓣的位置，组装基板和分瓣，使用预浸料缠绕基板和分瓣的对接处；

S5、拆除定位装置，使用预浸料铺放翼板；

S6、翼板铺放结束后，将成型装置中的均压板依次放置在翼板外侧与预浸料紧密贴合，保证产品翼板外形尺寸；

S7、对预浸料进行热压罐固化成型；

S8、拆除基板、分瓣和均压板得到H梁结构复合材料支撑板。

进一步地，基体材料选用氰酸酯树脂，增强材料选用T700级碳纤维，预浸料采用热熔制备工艺制备。

进一步地，使用预浸料在分瓣上铺放腹板包括如下步骤：