[發明專利]一種復合材料零件彎曲型面的成型方法

無效

• 申請號: 201010206836.9
• 申請日: 2010-06-23
• 公開（公告）號: CN101871170A
• 公開（公告）日: 2010-10-27
• 發明（設計）人: 郭紹華;贠艷玲;王鐵練;冉安國
• 申請（專利權）人: 陜西飛機工業(集團)有限公司
• 主分類號: D06N3/12
• 分類號: D06N3/12
• 代理公司: 中國航空專利中心 11008
• 代理人: 陳宏林

技術領域

本發明是一種復合材料零件彎曲型面的成型方法，屬于復合材料的成型加工技術領域。

背景技術

在航空制造領域，越來越多的使用到復合材料。為提高運8飛機調整片使用壽命，并保證其重量較輕，強度較高的要求，經反復論證，決定運8某型機上的調整片采用了3D纖維氈結構。3D氈系三維編織玻璃纖維立體織物，用其制造復合材料制件具有重量輕、省工時、使用壽命長、性能優良等優點，而且具有投資小、成本低等優點。3D氈是復合材料發展方向之一，但在國內航空領域屬首次應用，應用難度較大，按照常規的制造方法生產復雜型面零件，常常會出現所用膠液粘度大，操作時不易浸潤纖維，且包裹大量氣泡，無法排除，工藝性差等缺陷。所以，其成型工藝具有一定的特殊性，需進行工藝試驗和技術攻關才能夠掌握。

發明內容

本發明正是針對上述現有技術中存在的問題和要求而設計提供了一種復合材料零件彎曲型面的成型方法，其目的是通過工藝試驗，改進3D氈調整片復雜型面的制造工藝，克服現有3D氈零件成型技術中的不足，提高了零件的表面質量，降低了返修率。

為了解決上述技術問題，本發明是通過以下技術方案實現的：

該種復合材料零件彎曲型面的成型方法，該方法是將復合材料裁剪后用膠液浸潤，晾置一段時間后放置在具有彎曲形狀的成型工裝上，加壓固化，其特征在于：

(1)采用3D纖維氈作為原材料使用；

(2)膠液的組成為：850S環氧樹脂、303B固化劑、丙酮(分析純)，三種物質的重量百分比為100∶25∶10～35；

(3)3D纖維氈完全浸潤膠液后晾置1小時，然后放置在成型工裝上，用壓緊塊壓實后到零件完全固化。

因膠液粘稠不易浸潤3D氈，專門配制了膠液，以降低其粘度，該種膠液能夠在室溫條件下使用，為了試驗膠液的性能，分別用不同配方配制的膠液成型一塊試樣，固化脫模后在表面噴漆，觀察表面質量，選出試驗效果最佳的配方膠液再做試驗件。

根據零件成型的要求，制做符合零件彎曲型面的工裝夾具，使夾具的成型型面符合零件成型的要求，并使壓緊塊與成型工裝的型面之間留有適當的間隙，并保證成型零件厚度的要求，再進行工藝試驗，制定工裝使用時機，過早加上會將膠液擠出，過晚加上會喪失該夾具預期的作用。

試驗結果顯示，與現有技術相比，采用本發明技術方案成型的零件形狀完全符合設計要求，而且是一次成型，零件表面質量明顯提高，改善了原來靠返修達到要求的狀況。

附圖說明

圖1為實施本發明技術方案的工裝結構示意圖

具體實施方式

以下將結合附圖和實施例對本發明技術方案作進一步地詳述：

以運八飛機的調整片為例，實施本發明技術方案。其具體步驟如下：

1.模具的準備：

按照零件成型曲面的要求，制作成型工裝1和壓緊塊2，成型工裝1具有變R的弧形表面；

用細白棉布蘸丙酮將零件成型工裝型面擦拭干凈，晾置30min以上使其徹底干燥。然后用細白棉布將1000號FINISH?KARE脫模蠟在模具表面涂抹2遍，涂抹完后晾置1h。再用干凈的細白棉布蘸CHEMLEASE?PMR脫模劑均勻涂覆于脫模蠟上。最后用干細白棉布將模具表面拋光，晾置1h后方可使用。

2.下料：按樣板進行玻璃布和3D氈下料，邊緣留10mm以上余量；

3.配制膠液和使用：

用電子天平按配方稱量相應組分，并攪拌均勻待用。膠液組分及重量百分比如表1所示，

表一：膠液組分及重量百分比

用羊毛輥蘸配好的膠液在成型工裝表面均勻地刷涂，鋪貼一層SW100高強玻璃布，含膠量按40±5％控制，玻璃布鋪放應無氣泡、皺折和缺膠現象；

再用羊毛輥蘸膠液在玻璃布表面均勻地刷涂一層，膠液用量為浸潤3D氈所需膠量的60％；鋪上3D氈后，用帶槽鋁輥沿3D氈經向從中間向兩側反復輥壓，趕出氣泡并使3D氈底層織物被膠液充分浸潤；將剩余膠液用帶槽鋁輥涂覆于3D氈上表面，直至3D氈的豎向纖維直立并被膠液充分浸潤；3D氈含膠量按50±3％控制，避免3D氈對接；

4.固化：

將上述制作完成的預浸料在室溫下放置1小時后，放置在成型工裝1上，用壓緊塊2壓實，壓緊塊2與成型工裝1的型面之間保持3mm的間隙，以保證成型零件厚度的要求，在壓緊塊2與3D氈之間鋪上隔離膜，避免壓緊塊2被粘住，室溫固化24小時以上，待零件完全固化后取掉夾具、脫模，檢查型面外形及表面質量。

與現有技術相比，本發明技術方案改進了3D氈調整片復雜型面的制造工藝，克服現有3D氈零件成型技術中的不足，提高了零件的表面質量，降低了返修率。