[发明专利]基于多点可重构模具的复合材料曲面热压成型方法

摘要

本发明公开了一种基于多点可重构模具的复合材料曲面热压成型方法，属于机械工程领域。本发明能够解决复合材料曲面热压罐成型存在的“成型工序复杂、温度和压力响应迟缓、加压与加热的安全性差、设备成本高”等问题。本发明涉及的复合材料曲面热压成型方法，包括成形过程中不间断地变换多点可重构模具型面，使复合材料薄板渐进地一步连续成形为曲面的步骤；或者首先将复合材料片材分别预成形为复合材料曲面片，然后将成形的多层复合材料曲面片多点热压固结，从而间接地分步成形出复合材料中厚板复杂曲面的步骤。

主权项

一种基于多点可重构模具的复合材料曲面热压成型方法，包括使复合材料渐进地一步连续成形为曲面件方式；所述渐进地一步连续成形包括以下步骤，其特征在于：首先，将多点可重构模具（6）调平，在模具上面依次铺放有压痕抑制垫（5）、脱模布（4）和复合材料薄板（3），并在铺放的复合材料薄板（3）上方通过安装在成形室外壁（8）上的夹钳（7）固定橡胶软膜（2），从而与成形室外壁（8）形成密闭箱体；所述多点可重构模具（6）的模具型面为连续变换的多点可重构模具型面，所述压痕抑制垫（5）为抑制多点可重构模具（6）不连续冲头产生凹痕，所述脱模布（4）为防止复合材料薄板（3）与压痕抑制垫（5）粘连；然后，启动位于橡胶软膜（2）上方的加热装置（1），对橡胶软膜（2）与成形室外壁（8）形成的密闭箱体进行加热，根据成形曲率值时刻变更多点可重构模具的型面；与此同时启动真空泵，对橡胶软膜（2）与成形室外壁（8）形成的密闭箱体进行抽真空；最后，基于密闭腔体内外压强差，在真空气压载荷作用下实现复合材料薄板（3）曲面与多点可重构模具（6）型面的贴模；在复合材料薄板（3）一步连续成形过程中，所述加热装置（1）采用直接热传导法、封闭箱热风枪加热法或者红外辐射加热法；加热装置（1）的加热头左右和前后移动，从而保证复合材料薄板（3）均匀受热；所述直接热传导法，在橡胶软膜（2）上方安装的加热装置上覆盖隔热的橡胶片防止加热过程的热量散失；所述封闭箱热风枪加热法，加热装置（1）采用热风喷嘴，加热的热风喷嘴与复合材料放在与外界隔热的箱体中进行热对流加热；所述红外辐射加热法，加热装置（1）采用电灯泡，将复合材料薄板（3）和电灯泡置于内壁反光的箱体内，通过电灯泡的红外辐射对复合材料进行加热；所述橡胶软膜（2）材质包括耐高温的氟硅橡胶或热加硫型固态有机硅橡胶材料；所述压痕抑制垫（5）材质包括聚氨酯或弹簧钢。