[發明專利]復合材料中空薄壁類零件制造的成型方法

無效

• 申請號: 201210077903.0
• 申請日: 2012-03-22
• 公開（公告）號: CN102602008A
• 公開（公告）日: 2012-07-25
• 發明（設計）人: 劉爽
• 申請（專利權）人: 沈陽飛機工業（集團）有限公司
• 主分類號: B29C70/34
• 分類號: B29C70/34;B29C70/54;B29C33/00;B29L22/00
• 代理公司: 沈陽杰克知識產權代理有限公司 21207
• 代理人: 楊華

技術領域

本發明創造涉及一種新型封裝工藝，屬于復合材料加工領域，適用于內部為封閉或半封閉式空腔結構的復合材料零件的成型加工。

背景技術

飛機上使用的復合材料中空薄壁類零件往往要求良好的外表面尺寸和質量，以保證良好的氣動外形。由于此類零件擁有中空結構的特點，在成型工藝上常常會使用陽模的成型工藝。陽模成型鋪層操作容易，真空封袋方便，因此在外表面質量要求不高的情況下是首選的工藝方法。采用陽模成型的零件由于真空袋外部的壓力作用常會擠壓預侵料使其向內收縮，極易形成褶皺，這些褶皺需要大量的打磨工作才能修復，如果褶皺波及到纖維，這種缺陷是無法修復的。另外，采用陽模成型時，固化后的零件往往與模具緊密貼合，造成零件脫模困難，如果使用強力脫模，力度施加不當就會造成零件的撕裂，引起零件的質量事故。

陰模成型可以保證零件的外表面質量，但鋪層常常需要在狹小的空腔內進行，如果中空的空腔過于狹小，鋪層就很難進行。如果結合陽模的優點，使用陰陽模配合成型就會減小鋪層的難度，同時在陽模的外表面使用一層軟模可以減小陽模的脫模難度。這種工藝方案理論上十分完美，但在實際應用中為了獲得理想的軟模，常需要陰模、陽模配合使用，并且經過高溫高壓才能得到。在軟模的制造過程中，需要在陰模與陽模之間鋪放制造軟模的材料-未硫化橡膠，然后進行整體封裝，由于橡膠的內外表面均為金屬，封裝后真空壓力無法透過金屬傳遞到未硫化橡膠上，導致軟模固化失敗。因此這種成型方式在實際應用時，需要詳細的考慮到軟模的制造工藝，而且軟模的使用會大大增加工裝的成本，所以對于簡單非承力零件而言成本較高。

發明內容

本發明創造的目的是提供一種合材料中空薄壁類零件制造的成型方法，既可以保證零件的良好的外表面質量，又可以較容易的脫模。

本發明創造的技術方案：復合材料中空薄壁類零件制造的成型方法，包括如下步驟：

（1）模具制造：采用分瓣形式的陰模成型，將陰模設計為兩部分或多部分的分瓣形式，這樣的形式為曲率復雜零件的鋪層及脫模提供了便利，如果按照通常的封裝方法，在陰模上直接封裝肯定會漏氣，則不能完成固化；

（2）鋪層；

（3）用密封膠條和真空袋制作一個隨零件內形的圓臺形卷筒，圓臺形卷筒的目的是使零件的空腔結構同樣能被真空袋覆蓋，以便進行后序的抽真空預壓實工作；

（4）將圓臺形卷筒放到預浸料鋪疊完畢后的成型工裝的內部空腔中；

（5）封制真空袋：將真空袋、密封膠條和在成型工裝內部空腔中的圓臺形卷筒進行橋接，采用這種結構不僅能獲得密閉的真空系統，零件的內表面也可以進行抽真空預壓實工序；

（6）固化成型：將預浸料鋪疊完畢后的成型工裝封裝在固化板上；

所述的圓臺形卷筒又內至外反翻過來，然后安放到成型工裝內部空腔中，再與外面的真空袋橋接，這樣可加強封裝效果，提高封裝速度。

本發明創造的有益效果：這種工藝方案使用分瓣式陰模結構，既可以保證零件的良好的外表面質量，又可以較容易的脫模；筒式封裝方法解決了中空薄壁類零件在制造時遇到的封裝真空袋難的技術問題，使得陰模成型工藝的優點得以更好的發揮。

具體實施方式

復合材料中空薄壁類零件制造的成型方法，包括如下步驟：

（1）模具制造：采用分瓣形式的陰模成型，將陰模設計為兩部分或多部分的分瓣形式；

（2）鋪層；

（3）用密封膠條和真空袋制作一個隨零件內形的圓臺形卷筒；

（4）將圓臺形卷筒放到預浸料鋪疊完畢后的成型工裝的內部空腔中；

（5）封制真空袋：將真空袋、密封膠條和在成型工裝內部空腔中的圓臺形卷筒進行橋接；

（6）固化成型：將預浸料鋪疊完畢后的成型工裝封裝在固化板上；

所述的圓臺形卷筒又內至外反翻過來，然后安放到成型工裝內部空腔中，再與外面的真空袋橋接。