專利名稱：大型復(fù)合材料蒙皮模具及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種大型蒙皮模具及其制造方法，特別是軌道車輛超大型復(fù)材蒙皮及其制造方法。
背景技術(shù)：
為減輕高速交通軌道車輛車廂的重量，現(xiàn)有技術(shù)采用復(fù)合材料制造車身蒙皮，并對(duì)龐大的車身蒙皮進(jìn)行分塊，最小尺寸2米，最大尺寸達(dá)到12米。為了保證軌道車輛的裝配精度質(zhì)量及外形美觀質(zhì)量，每塊復(fù)合材料零件精度及外觀質(zhì)量要求很高。對(duì)于如此大型的精密復(fù)材零件成形目前均采用用矩形型鋼焊接成的支撐底座和用鋼板組合成的支撐框架模具。由于復(fù)合材料蒙皮尺寸面積大，現(xiàn)有20余套大型模具在成形復(fù)合材料零件時(shí)經(jīng)常發(fā)生輕微甚至嚴(yán)重漏氣，鈞不能滿足復(fù)材零件制造所需的氣密性要求。由于組成復(fù)合材料模具的玻璃鋼層在手工操作過(guò)程中無(wú)法全部排除大面積鋪層間空氣，存在大大小小的氣泡；環(huán)氧樹(shù)脂層在固化時(shí)產(chǎn)生氣體和熱量，在內(nèi)部及表面形成許多微型凹坑，玻璃鋼層內(nèi)的氣泡和環(huán)氧樹(shù)脂層內(nèi)的凹坑形成無(wú)數(shù)微型通道，這些微型通道部分可以用肉眼觀察到，但大部分無(wú)法用肉眼觀察，實(shí)際工作中曾采用過(guò)吹氣法、放大鏡觀察法，都不能發(fā)現(xiàn)消除這些缺陷，這些缺陷不可避免又無(wú)法徹底排除，成為制約軌道車輛項(xiàng)目進(jìn)度的難點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，提出一種表面硬度高、氣密性好、 能夠消除大型復(fù)合材料蒙皮模具微型凹坑氣孔缺陷的大型復(fù)合材料蒙皮模具及其制造方法。本發(fā)明的上述目的可以通過(guò)以下措施來(lái)達(dá)到，一種大型復(fù)合材料蒙皮模具，包括， 一個(gè)支撐底座、支撐框架、玻璃鋼層和粘接在玻璃鋼層上的環(huán)氧樹(shù)脂層，其特征在于，所述的環(huán)氧樹(shù)脂層表面上，噴涂有一層氟聚氨酯無(wú)光瓷清漆。一種制造上述大型復(fù)合材料蒙皮模具的方法，其特征在于，首先用矩形型鋼組合焊接成支撐底座，用縱橫交錯(cuò)的鋼板組合焊接成具有大型蒙皮工作型面的支撐框架，并焊接定位在上述支撐底座上，然后將玻璃鋼層分成幾個(gè)分段，用環(huán)氧樹(shù)脂粘接分別固定在所述支撐框架的型面上，再將環(huán)氧樹(shù)脂層粘接在玻璃鋼層上，最后在所述環(huán)氧樹(shù)脂層表面，均勻噴涂至少一層氟聚氨酯無(wú)光瓷清漆薄膜層。本發(fā)明采用在環(huán)氧樹(shù)脂表面均勻噴涂一層具有良好滲透性的氟聚氨酯無(wú)光瓷清漆，既保持了大型模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)潔、低成本的優(yōu)點(diǎn)，又顯著提高了復(fù)合材料模具表面質(zhì)量及氣密可靠性。本發(fā)明利用能與環(huán)氧樹(shù)脂緊密粘合，具有良好滲透性的氟聚氨酯無(wú)光瓷清漆，完全填補(bǔ)了環(huán)氧樹(shù)脂表面存在的凹坑，從根本上徹底消除了大型復(fù)合材料蒙皮模具微型凹坑氣孔缺陷，嚴(yán)格保證了大型蒙皮模具的氣密性。由于氟聚氨酯無(wú)光瓷清漆比環(huán)氧樹(shù)脂硬度高、強(qiáng)度高，模具表面不易被劃傷，能顯著提高模具表面質(zhì)量及模具使用壽命，挽救了二十余套將被廢棄的大型模具，避免了數(shù)十萬(wàn)元的損失。經(jīng)二十余套模具實(shí)際生產(chǎn)驗(yàn)證，本發(fā)明模具結(jié)構(gòu)，完全滿足了軌道車輛超大型復(fù)材零件生產(chǎn)技術(shù)條件，因而能大大提高模具在制造大型蒙皮過(guò)程氣密的可靠性和模具的表面強(qiáng)度，徹底解決了環(huán)氧樹(shù)脂表面存在的微型氣孔缺陷，以盡可能低的模具成本生產(chǎn)出了優(yōu)質(zhì)復(fù)材零件?？梢哉J(rèn)為本發(fā)明不僅可以用于軌道車輛超大型復(fù)合材料蒙皮模具，還可用于其它軍用、民用領(lǐng)域超大型復(fù)材零件模具或其它類似大型復(fù)合材料蒙皮模具制造。


圖1是本發(fā)明用于軌道車輛超大型復(fù)材模具構(gòu)造示意圖。圖中1支撐底座，2支撐框架，3玻璃鋼層，4環(huán)氧樹(shù)脂層，5氟聚氨酯無(wú)光瓷清漆層，6復(fù)合材料零件。
具體實(shí)施例方式參閱圖1。本發(fā)明軌道車輛超大型復(fù)材模具由用矩形型鋼組合焊接而成的支撐底座1，用縱橫交錯(cuò)的鋼板組合焊接而成、并焊接定位在支撐底座1上組成具有大型蒙皮工作型面的支撐框架2，具有蒙皮型面的玻璃鋼層3，粘接在玻璃鋼層3上的環(huán)氧樹(shù)脂層4，和噴涂在環(huán)氧樹(shù)脂層4表面上的氟聚氨酯無(wú)光瓷清漆層5組成。玻璃鋼層3的工作型面按照大約2米長(zhǎng)度分段，由環(huán)氧樹(shù)脂粘接固定在上述支撐框架2上。玻璃鋼3分段對(duì)縫處用環(huán)氧樹(shù)脂填平連接；環(huán)氧樹(shù)脂層4粘接在玻璃鋼層3上，并具有復(fù)材零件的型面精度要求，氟聚氨酯無(wú)光瓷清漆層5是在環(huán)氧樹(shù)脂層4表面多次噴涂而形成的。氟聚氨酯無(wú)光瓷清漆層 5厚度為約0. 2mm。經(jīng)驗(yàn)證，采用本發(fā)明后，二十余套大型復(fù)材模具氣密性非常好，表面質(zhì)量顯著提高，成功制造出軌道車輛大型優(yōu)質(zhì)復(fù)材蒙皮零件。
權(quán)利要求
1.一種大型復(fù)合材料蒙皮模具，包括，一個(gè)組合焊接支撐底座、組合焊接支撐框架、玻璃鋼層和粘接在玻璃鋼層上的環(huán)氧樹(shù)脂層，其特征在于，所述的環(huán)氧樹(shù)脂層表面上，噴涂有一層氟聚氨酯無(wú)光瓷清漆。
2.如權(quán)利要求1所述的大型復(fù)合材料蒙皮模具，其特征在于，所述氟聚氨酯無(wú)光瓷清漆層厚度為0. 2mm。
3.—種制造所述大型復(fù)合材料蒙皮模具的方法，其特征在于，首先用矩形型鋼組合焊接成支撐底座，用縱橫交錯(cuò)的鋼板組合焊接成具有大型蒙皮工作型面的支撐框架，并焊接定位在上述支撐底座上，然后將玻璃鋼層分成幾個(gè)分段，用環(huán)氧樹(shù)脂粘接分別固定在所述支撐框架的型面上，再將環(huán)氧樹(shù)脂層粘接在玻璃鋼層上，最后在所述環(huán)氧樹(shù)脂層表面，均勻噴涂至少一層氟聚氨酯無(wú)光瓷清漆薄膜層。
4.如權(quán)利要求3所述的大型復(fù)合材料蒙皮模具，其特征在于，所述玻璃鋼層的工作型面按照2米長(zhǎng)度分段。
5.如權(quán)利要求3所述的大型復(fù)合材料蒙皮模具，其特征在于，所述氟聚氨酯無(wú)光瓷清漆層是在環(huán)氧樹(shù)脂層4表面多次噴涂而形成的。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)的一種大型復(fù)合材料蒙皮模具及其制造方法，包括，一個(gè)組合焊接支撐底座、組合焊接支撐框架、玻璃鋼層和粘接在玻璃鋼層上的環(huán)氧樹(shù)脂層，所述的環(huán)氧樹(shù)脂層表面上，噴涂有一層氟聚氨酯無(wú)光瓷清漆。本發(fā)明利用能與環(huán)氧樹(shù)脂緊密粘合，具有良好滲透性的氟聚氨酯無(wú)光瓷清漆，完全填補(bǔ)了環(huán)氧樹(shù)脂表面存在的凹坑，從根本上解決了大型復(fù)合材料蒙皮模具環(huán)氧樹(shù)脂表面存在的微型氣孔缺陷，顯著地提高了大型復(fù)合材料蒙皮模具表面質(zhì)量及氣密可靠性。
文檔編號(hào)B32B27/40GK102166597SQ20101057940
公開(kāi)日2011年8月31日 申請(qǐng)日期2010年12月7日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月7日
發(fā)明者張勇兵 申請(qǐng)人:成都飛機(jī)工業(yè)(集團(tuán))有限責(zé)任公司