[发明专利]一种变截面封闭腔复合材料件的成型方法

摘要

本发明属于复合材料成型技术，涉及一个适用于变截面闭合腔复合材料件的成型方法。本发明采用多种加压方式并存的复合材料成型工艺，实现同时存在变截面闭合腔和管梁结构复合材料件固化成型的方法。本发明在产品固化过程中采用内、外加压方式进行加压，针对产品不同结构区域分别采用不同的加压方式进行成型，产品最终采用混合式加压方式进行固化，产品质量稳定性好。对于产品结构相对复杂的产品该方法工艺性可实施性强，能实现存在多种结构方式的复合材料产品的一体化成型。

主权项

一种变截面封闭腔复合材料件的成型方法，其特征是，1)模具制造：根据产品结构数模，以环氧树脂为原料，数控加工制造出产品外形，将加工后的环氧树脂作为产品过渡芯模，在过渡芯模上进行高温碳纤维预浸料铺层，铺出成型模的下模和上盖板；工作环境为：在空调间内操作，温度：18‑24℃、湿度：40‑65％，清洁无尘；固化条件为：热压罐固化，温度变化为：先中温固化：温度135℃±5℃，恒温1小时，高温固化：温度180℃±5℃，恒温2.5小时，升温速率为1.5℃／分钟，降温速率为2℃／分钟；压力变化为：升温到80℃时开始加正压，加压速率为0.025MPa；正压0.4+0.05MPa，负压0.06MPa；2)产品成型●铺层：根据产品外形结构，首先，对产品外侧蒙皮整体进行铺层，然后，对管梁区域进行铺层，管梁区域铺层时，管梁区域碳纤维预浸料的铺层区域尺寸大于管梁区域下模面尺寸的两倍，在管梁区域放入硅橡胶，然后，将管梁区域下模面外围的碳纤维预浸料进行反铺，使用碳纤维预浸料对硅橡胶进行包裹；其次，对变截面闭合腔区域进行铺层，变截面闭合腔区域铺层时，变截面闭合腔区域碳纤维预浸料尺寸大小变截面闭合腔区域下模面尺寸的两倍，变截面闭合腔区域碳纤维预浸料完成铺层后，在变截面闭合腔区域放入泡沫，然后，将变截面闭合腔区域下模面外围的碳纤维预浸料进行反铺，使碳纤维预浸料对泡沫进行包裹，最后，对产品内侧蒙皮整体进行铺层；工作环境为：空调间内操作，温度：18‑24℃、湿度：40‑65％，清洁无尘；●合模：产品铺层工序完成后，使用定位螺栓将工装上盖板与工装下模进行连接，保证硅橡胶充气孔位置的正确安装；●糊制真空袋：在成型工装上，针对产品成型区糊制真空袋，糊制真空袋后抽负压0.08MPa，通过硅橡胶充气口对硅橡胶充正压0.4MPa， 保持真空袋和硅橡胶压力稳定；●固化:热压罐固化，温度变化为：先中温固化：温度135℃±5℃，恒温1小时，后高温固化：温度180℃±5℃，恒温2.5小时，升温速率为1.5℃／分钟，降温速率为2℃／分钟，压力变化为：升温到80℃时开始加正压，加压速率为0.025MPa；正压0.4+0.05MPa，负压0.06MPa；●出炉、起模、清理：产品在45℃以下卸压，40℃以下出炉，起模后抽出硅橡胶，并对多余物进行清理。