專利名稱：一種復(fù)合材料盒型結(jié)構(gòu)主梁的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于復(fù)合材料加工領(lǐng)域，具體地，涉及一種復(fù)合材料盒型結(jié)構(gòu)主梁的制作方法。
背景技術(shù)：
如圖1所示，一種復(fù)合材料層壓板盒型結(jié)構(gòu)主梁為開口從端頭向另一端頭部位逐漸變窄、第一蓋板(6)和第二蓋板(7)為曲面的盒型結(jié)構(gòu)件。其具體的結(jié)構(gòu)為所述第一蓋板(6)和第二蓋板(7)的結(jié)構(gòu)為等腰梯形，第一蓋板(6)和第二蓋板(7)腰長(zhǎng)尺寸為980mm，下底為160mm，上底為100mm，第一側(cè)板(801)和第二側(cè)板(802)由高54mm逐漸過(guò)渡到高25mm的盒型結(jié)構(gòu)。復(fù)合材料層壓板盒型結(jié)構(gòu)為中間空腹、薄壁結(jié)構(gòu)盒型形式，對(duì)于這種復(fù)合材料結(jié)構(gòu)件的成型方法通常采用陰陽(yáng)模具組合成型，將零件組裝在陰陽(yáng)模具中按照規(guī)定的加溫參數(shù)在熱壓機(jī)上加溫固化成型；即利用陰陽(yáng)模具材料本身熱膨脹系數(shù)產(chǎn)生的擠壓力，對(duì)零件施加壓力加溫成型，一種復(fù)合材料層壓板盒型結(jié)構(gòu)主梁成型方法原來(lái)就是使用該方法，即先在陽(yáng)模模具上進(jìn)行預(yù)浸料的鋪疊組合，然后在陰模模具中進(jìn)行組裝，再在熱壓機(jī)上進(jìn)行加溫成型。該成型方法易造成零件腹板區(qū)域大面積疏松，嚴(yán)重的影響產(chǎn)品質(zhì)量，經(jīng)分析主要原因是由于該零件陰陽(yáng)模具采用的材料均為45#鋼，模具在加溫的過(guò)程中其產(chǎn)生的熱膨脹系數(shù)差異較小，零件在樹脂凝膠時(shí)間段受到的壓力偏小，不能達(dá)到層壓板主梁在固化過(guò)程中所需要的成型壓力。目前像這種中間空腹、薄壁盒型結(jié)構(gòu)的復(fù)合材料制件，通常采用熱膨脹模塑法成型，其工作原理是采用不同系數(shù)的模具材料，利用其受熱體積膨脹不同產(chǎn)生的擠壓力，對(duì)產(chǎn)品施加壓力，但是這種成型工藝對(duì)陽(yáng)模(芯模)材料要求比較嚴(yán)格，主要時(shí)因?yàn)檫x用的模具材料要求其膨脹性能和復(fù)合材料制品的樹脂凝膠時(shí)間相匹配，即在復(fù)合材料制品的樹脂時(shí)間段能產(chǎn)生所需要的膨脹壓力，該種材料的選擇范圍較小。

發(fā)明內(nèi)容
為解決上述存在的問(wèn)題，本發(fā)明的目的在于提供一種復(fù)合材料盒型結(jié)構(gòu)主梁的制作方法，所述方法通過(guò)將復(fù)合材料預(yù)浸料分別鋪貼在陽(yáng)模模具上，并組合在一起進(jìn)行抽真空預(yù)壓實(shí)，然后組裝在陰模模具和底板上，在底板上用密封材料件將零件和模具組裝成密封狀態(tài)，按照規(guī)定的加溫參數(shù)進(jìn)熱壓罐抽真空加溫加壓固化成型，實(shí)現(xiàn)復(fù)合材料預(yù)浸料的每個(gè)型面區(qū)域都能在樹脂凝膠時(shí)間段受到壓力，防止壓力偏小引起零件疏松。為解決上述存在的問(wèn)題，本發(fā)明主要采用一種復(fù)合材料盒型結(jié)構(gòu)主梁的制作方法，所述復(fù)合材料盒型結(jié)構(gòu)主梁包括第一蓋板、第二蓋板、第一側(cè)板和第二側(cè)板，所述第一蓋板通過(guò)第一側(cè)板和第二側(cè)板與第二蓋板連接，所述方法包括如下步驟
A、根據(jù)所述復(fù)合材料盒型結(jié)構(gòu)主梁的結(jié)構(gòu)制作陽(yáng)模模具、陰模模具以及輔助工裝均壓
板；B、將復(fù)合材料預(yù)浸料鋪貼在陽(yáng)模模具上，并在常溫下進(jìn)行抽真空預(yù)壓實(shí)；
C、將預(yù)壓實(shí)的復(fù)合材料預(yù)浸料鋪疊在陰模模具上；
D、將輔助工裝均壓板、經(jīng)步驟B處理后的陽(yáng)模模具、經(jīng)步驟C處理后的陰模模具由上而下組合，放置脫模材料、吸膠材料、隔離材料、透氣材料后，組裝在底板上，然后封裝在真空袋內(nèi)；
E、將真空袋放入熱壓罐內(nèi)抽真空并進(jìn)行氣密性檢查；
F、熱壓罐按照1°C 3°C/min的升溫速率升溫至135°C 145°C，保溫3(T40min，加壓O. 5MPa O. 6MPa的氣壓后保壓升溫至175°C 180°C，保溫保壓2 3小時(shí)后，以彡2V /min的降溫速率降溫至40°C以下后，卸壓并去除所述陽(yáng)模模具、陰模模具、輔助工裝均壓板以及底板，最終得到所述復(fù)合材料盒型結(jié)構(gòu)主梁。根據(jù)本發(fā)明所提供的一種復(fù)合材料盒型結(jié)構(gòu)主梁的制作方法，采用的是，所述陽(yáng)模模具由第一陽(yáng)模模具、第二陽(yáng)模模具以及第三陽(yáng)模模具組成；在步驟B中，將復(fù)合材料預(yù)浸料分別鋪貼在第一陽(yáng)模模具、第二陽(yáng)模模具以及第三陽(yáng)模模具上，然后組合成所述陽(yáng)模模具。根據(jù)本發(fā)明所提供的一種復(fù)合材料盒型結(jié)構(gòu)主梁的制作方法，采用的是，在步驟B中，抽真空的時(shí)間為3(T40min，抽真空后的真空度高于或者等于-O. 096MPa。本發(fā)明的有益效果在于采用常溫抽真空預(yù)壓實(shí)和進(jìn)熱壓罐加溫加壓固化時(shí)，復(fù)合材料預(yù)浸料的各個(gè)型面能在樹脂凝膠時(shí)間段受到合適的壓力，有利于復(fù)合材料預(yù)浸料內(nèi)部揮發(fā)物和氣泡排除，減少成型后的復(fù)合材料盒型結(jié)構(gòu)主梁疏松的可能，提高了制件的質(zhì)量，而且這種結(jié)構(gòu)的陽(yáng)模模具(芯模)不需要選用和樹脂凝膠時(shí)間相匹配、熱膨脹系數(shù)偏大的模具材料，陰陽(yáng)模具選用同種`的金屬材料便可進(jìn)行零件的制造。


圖1為本發(fā)明所提供的方法所要制作的復(fù)合材料盒型結(jié)構(gòu)主梁的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本發(fā)明所提供的方法中組裝在底板上的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明所提供的一種復(fù)合材料盒型結(jié)構(gòu)主梁的制作方法作進(jìn)一步的解釋說(shuō)明。本發(fā)明所提供的一種復(fù)合材料盒型結(jié)構(gòu)主梁的制作方法的步驟如下
A、根據(jù)所述復(fù)合材料盒型結(jié)構(gòu)主梁的結(jié)構(gòu)(如圖1所示)制作陽(yáng)模模具3、陰模模具4以及輔助工裝均壓板I。即輔助工裝均壓板I的下表面為第一蓋板6的上表面的結(jié)構(gòu)和曲面弧度。陽(yáng)模模具3由第一陽(yáng)模模具301、第二陽(yáng)模模具302以及第三陽(yáng)模模具303形成第一側(cè)板801和第二側(cè)板802的結(jié)構(gòu)和布局。陰模模具4的上表面形成第二蓋板7的下表面的結(jié)構(gòu)和曲面弧度。B、將復(fù)合材料預(yù)浸料2鋪貼在陽(yáng)模模具3上，并在常溫下進(jìn)行抽真空預(yù)壓實(shí)。具體而言，將復(fù)合材料預(yù)浸料2分別鋪貼在第一陽(yáng)模模具301、第二陽(yáng)模模具302以及第三陽(yáng)模模具303上，然后組合成所述陽(yáng)模模具3，并在常溫下進(jìn)行抽真空預(yù)壓實(shí)。抽真空的時(shí)間為3(T40min，抽真空后的真空度高于或者等于-O. 096MPa。
C、將預(yù)壓實(shí)的復(fù)合材料預(yù)浸料2鋪疊在陰模模具4上。D、將輔助工裝均壓板1、經(jīng)步驟B處理后的陽(yáng)模模具3、經(jīng)步驟C處理后的陰模模具4由上而下組合，放置脫模材料、吸膠材料、隔離材料、透氣材料后，組裝在底板5上(如圖2所示)，然后封裝在真空袋內(nèi)。其中，所示脫模材料為脫模布，所示隔離材料為隔離膜，所示透氣材料為透氣氈。E、將真空袋放入熱壓罐內(nèi)抽真空并進(jìn)行氣密性檢查，真空度應(yīng)高于或者等于-O. 096MPa。F、熱壓 罐按照1°C 3°C /min的升溫速率升溫至135°C 145°C，保溫3(T40min，力口壓O. 5MPa O. 6MPa的氣壓后保壓升溫至175°C 180°C，保溫保壓2 3小時(shí)后，以彡2V /min的降溫速率降溫至40°C以下后，卸壓并去除所述陽(yáng)模模具3、陰模模具4、輔助工裝均壓板I以及底板5，最終得到所述復(fù)合材料盒型結(jié)構(gòu)主梁。
權(quán)利要求
1.一種復(fù)合材料盒型結(jié)構(gòu)主梁的制作方法，所述復(fù)合材料盒型結(jié)構(gòu)主梁包括第一蓋板(6)、第二蓋板(7)、第一側(cè)板(801)和第二側(cè)板(802),所述第一蓋板(6)通過(guò)第一側(cè)板 (801)和第二側(cè)板(802)與第二蓋板(7)連接，其特征在于，所述方法包括如下步驟A、根據(jù)所述復(fù)合材料盒型結(jié)構(gòu)主梁的結(jié)構(gòu)制作陽(yáng)模模具(3)、陰模模具(4)以及輔助工裝均壓板(I);B、將復(fù)合材料預(yù)浸料(2)鋪貼在陽(yáng)模模具(3)上，并在常溫下進(jìn)行抽真空預(yù)壓實(shí)；C、將預(yù)壓實(shí)的復(fù)合材料預(yù)浸料(2)鋪疊在陰模模具(4)上；D、將輔助工裝均壓板(I)、經(jīng)步驟B處理后的陽(yáng)模模具(3)、經(jīng)步驟C處理后的陰模模具(4)由上而下組合，放置脫模材料、吸膠材料、隔離材料、透氣材料后，組裝在底板(5)上， 然后封裝在真空袋內(nèi)；E、將真空袋放入熱壓罐內(nèi)抽真空并進(jìn)行氣密性檢查；F、熱壓罐按照1°C 3°C/min的升溫速率升溫至135°C 145°C，保溫3(T40min，加壓O.5MPa O. 6MPa的氣壓后保壓升溫至175°C 180°C，保溫保壓2 3小時(shí)后，以彡2V /min的降溫速率降溫至40°C以下后，卸壓并去除所述陽(yáng)模模具(3)、陰模模具(4)、輔助工裝均壓板(I)以及底板(5 )，最終得到所述復(fù)合材料盒型結(jié)構(gòu)主梁。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種復(fù)合材料盒型結(jié)構(gòu)主梁的制作方法，其特征在于， 所述陽(yáng)模模具(3)由第一陽(yáng)模模具(301)、第二陽(yáng)模模具(302)以及第三陽(yáng)模模具(303)組成；在步驟B中，將復(fù)合材料預(yù)浸料(2)分別鋪貼在第一陽(yáng)模模具(301)、第二陽(yáng)模模具 (302)以及第三陽(yáng)模模具(303)上，然后組合成所述陽(yáng)模模具(3)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種復(fù)合材料盒型結(jié)構(gòu)主梁的制作方法，其特征在于，在步驟B中，抽真空的時(shí)間為3(T40min，抽真空后的真空度高于或者等于_0. 096MPa。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種復(fù)合材料盒型結(jié)構(gòu)主梁的制作方法，其特征在于，在步驟E中，真空袋抽真空后的真空度高于或者等于-O. 096MPa。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種復(fù)合材料盒型結(jié)構(gòu)主梁的制作方法，所述方法包括如下步驟A、制作陽(yáng)模模具、陰模模具以及輔助工裝均壓板；B、將復(fù)合材料預(yù)浸料鋪貼在陽(yáng)模模具上，并在常溫下進(jìn)行抽真空預(yù)壓實(shí)；C、將預(yù)壓實(shí)的復(fù)合材料預(yù)浸料鋪疊在陰模模具上；D、將輔助工裝均壓板、陽(yáng)模模具、陰模模具由上而下組合，封裝在真空袋內(nèi)；E、將真空袋放入熱壓罐內(nèi)抽真空并進(jìn)行氣密性檢查；F、熱壓罐升溫，保溫，加壓后保壓升溫，保溫保壓，降溫，卸壓并去除所述陽(yáng)模模具、陰模模具、輔助工裝均壓板以及底板，最終得到所述復(fù)合材料盒型結(jié)構(gòu)主梁。所述方法實(shí)現(xiàn)復(fù)合材料預(yù)浸料的每個(gè)型面區(qū)域都能在樹脂凝膠時(shí)間段受到壓力，防止壓力偏小引起零件疏松。
文檔編號(hào)B29C70/34GK103029307SQ201210532079
公開日2013年4月10日 申請(qǐng)日期2012年12月12日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月12日
發(fā)明者黃紅初, 吳平, 馬軍, 萬(wàn)建平, 鄢和庚, 李躍, 殷俊, 馬閃紅 申請(qǐng)人:江西洪都航空工業(yè)集團(tuán)有限責(zé)任公司