[發明專利]復合材料加筋板液體成型裝置及方法

有效

• 申請號: 201210517726.3
• 申請日: 2012-12-05
• 公開（公告）號: CN102990940A
• 公開（公告）日: 2013-03-27
• 發明（設計）人: 陳志平;叢晶潔
• 申請（專利權）人: 中國商用飛機有限責任公司;中國商用飛機有限責任公司北京民用飛機技術研究中心
• 主分類號: B29C70/34
• 分類號: B29C70/34
• 代理公司: 中國航空專利中心 11008
• 代理人: 杜永保

技術領域

本發明屬于復合材料成型技術，涉及一種復合材料加筋板液體成型裝置及方法。

背景技術

復合材料以其比強度、比剛度高，抗疲勞，可設計性好和易于整體成形等一系列優點，在航空航天領域得到廣泛的應用，其用量的高低成為衡量飛行器先進性的重要指標。加筋壁板是復合材料最常用的結構之一，在大尺寸的翼面結構和機身結構中廣泛使用，加強筋的截面包括工字形和倒T型等。復合材料在航空領域的應用從受力和尺寸較小的此承力結構（如舵面結構）擴展到受力和尺寸較大的主承力結構（如尾翼、機翼和機身等），對復合材料加筋壁板的制造提出了更高的要求。

傳統的復合材料加筋壁板結構采用高能耗的熱壓罐成型來保證最終產品質量，制造周期長且成本較高。

發明內容

本發明的目的是：提出一種制造成本低且結構效率高的新型復合材料加筋板液體成型裝置。

另外，本發明還提供一種新型復合材料加筋板液體成型方法。

本發明的技術方案是：一種復合材料加筋板液體成型裝置，其包括膠液缸、封裝預制件、成型模具、導流瓶、連接裝置和真空泵，其中，封裝預制件設置在帶有溝槽的成型模具上構成成型組件，該成型組件一端經進膠管連接膠液缸形成注入線路，另一端經出膠管連接到導流瓶形成吸入線路，其中導流瓶通過導流管連接到連接裝置，連接裝置經真空管與真空泵相連。

所述成型模具上設置有若干“U”型溝槽。

所述封裝預制件上設置有導流網和隔離膜，并由真空袋封裝成模具腔。

所述封裝預制件與導流網之間設置有均壓板。

一種復合材料加筋板液體成型方法，其中，筋條結構增強纖維材料先被放置于成型模具的溝槽中成型，而后蒙皮結構增強纖維材料鋪設成型，再注入液體樹脂整體成型。

所述的復合材料加筋板液體成型方法，其進一步包括如下步驟：

步驟1）提供包括溝槽部分形狀尺寸的成型模具；

步驟2）將剪裁完畢的筋條預制體放置在所述成型模具的溝槽中并塞實，隨后在其表面上放上蒙皮預成型體；

步驟3）將所述剛性模具及預成型體打包以形成模具腔，同時設定樹脂注入流道；

步驟4）將未固化的流體樹脂源連接于至少一個與所述模具腔連通的樹脂入口；

步驟5）連接與所述模具腔連通的至少一個真空出口；

步驟6）通過所述至少一個真空出口將所述成形結構的內部排空；

步驟7）通過所述至少一個樹脂入口將未固化的樹脂從未固化的樹脂源供給到所述模具腔，從而用樹脂填充所述模具腔；

步驟8）固化樹脂，形成所述復合結構。

本發明的優點是：與現有的組合式模具結構設計技術相比，本發明加筋板液體成型裝置，將筋條單元埋入成型模具內部，可充分保證筋條與蒙皮相對位置的精確，也保證了零件整體成型的外觀質量。所完成的復合材料加筋壁板在民機和軍機的主承力及次承力結構有著廣闊的應用前景。

附圖說明

圖1是本發明復合材料加筋板液體成型裝置示意圖；

圖2是整體成型模具結構示意圖；

圖3是樹脂滲流過程示意圖，

其中，1.膠液缸??2.進膠管??3.封裝預制件??4.出膠管??5.導流管??6.連接裝置??7.真空管??8.真空泵??9.成型模具??10.導流瓶??11.勻壓板??12.導流網??13.隔離膜??14.真空袋。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例對本發明作進一步詳細的說明，但并不作為對本發明做任何限制的依據。

請參閱圖1，其是本發明復合材料加筋板液體成型裝置的結構示意圖。所述復合材料加筋板液體成型裝置包括膠液缸1、封裝預制件3、成型模具9、導流瓶10、連接裝置6和真空泵8。其中，封裝預制件3設置在成型模具9上構成成型組件，該成型組件一端經進膠管2連接膠液缸1形成注入線路，另一端經出膠管4連接到導流瓶10形成吸入線路。本實施方式中，該導流瓶10為錐形瓶，其通過導流管5連接到連接裝置6，連接裝置6經真空管7與真空泵8相連。整套成型裝置通過吸入線路降低成型組件內部壓力，同時將樹脂合成物通過注入線路灌注到成型組件內部增強纖維材料以形成復合材料壁板成型體。

請參閱圖2，其是成型模具的結構示意圖。所述成型模具9上開設有若干溝槽。所具有的溝槽特征實現了成型過程中筋條單元在模具結構內部的定位埋入，充分保證了筋條單元與蒙皮單元相對位置的精確，簡化了工藝流程，保證了零件整體成型的外觀質量，并且降低了零件的制造成本。