[發明專利]一種復合材料盒型結構主梁的制作方法

有效

• 申請號: 201210532079.3
• 申請日: 2012-12-12
• 公開（公告）號: CN103029307A
• 公開（公告）日: 2013-04-10
• 發明（設計）人: 黃紅初;吳平;馬軍;萬建平;鄢和庚;李躍;殷俊;馬閃紅
• 申請（專利權）人: 江西洪都航空工業集團有限責任公司
• 主分類號: B29C70/34
• 分類號: B29C70/34
• 代理公司: 南昌新天下專利商標代理有限公司 36115
• 代理人: 施秀瑾

技術領域

本發明屬于復合材料加工領域，具體地，涉及一種復合材料盒型結構主梁的制作方法。

背景技術

如圖1所示，一種復合材料層壓板盒型結構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）為曲面的盒型結構件。其具體的結構為：所述第一蓋板（6）和第二蓋板（7）的結構為等腰梯形，第一蓋板（6）和第二蓋板（7）腰長尺寸為980mm,下底為160mm，上底為100mm，第一側板（801）和第二側板（802）由高54mm逐漸過渡到高25?mm的盒型結構。

?復合材料層壓板盒型結構為中間空腹、薄壁結構盒型形式，對于這種復合材料結構件的成型方法通常采用陰陽模具組合成型，將零件組裝在陰陽模具中按照規定的加溫參數在熱壓機上加溫固化成型；即利用陰陽模具材料本身熱膨脹系數產生的擠壓力，對零件施加壓力加溫成型，一種復合材料層壓板盒型結構主梁成型方法原來就是使用該方法，即：先在陽模模具上進行預浸料的鋪疊組合，然后在陰模模具中進行組裝，再在熱壓機上進行加溫成型。該成型方法易造成零件腹板區域大面積疏松，嚴重的影響產品質量，經分析：主要原因是由于該零件陰陽模具采用的材料均為45#鋼，模具在加溫的過程中其產生的熱膨脹系數差異較小，零件在樹脂凝膠時間段受到的壓力偏小，不能達到層壓板主梁在固化過程中所需要的成型壓力。

目前像這種中間空腹、薄壁盒型結構的復合材料制件，通常采用熱膨脹模塑法成型，其工作原理是采用不同系數的模具材料，利用其受熱體積膨脹不同產生的擠壓力，對產品施加壓力，但是這種成型工藝對陽模（芯模）材料要求比較嚴格，主要時因為選用的模具材料要求其膨脹性能和復合材料制品的樹脂凝膠時間相匹配，即在復合材料制品的樹脂時間段能產生所需要的膨脹壓力，該種材料的選擇范圍較小。

發明內容

為解決上述存在的問題，本發明的目的在于提供一種復合材料盒型結構主梁的制作方法，所述方法通過將復合材料預浸料分別鋪貼在陽模模具上，并組合在一起進行抽真空預壓實，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，按照規定的加溫參數進熱壓罐抽真空加溫加壓固化成型，實現復合材料預浸料的每個型面區域都能在樹脂凝膠時間段受到壓力，防止壓力偏小引起零件疏松。

為解決上述存在的問題，本發明主要采用一種復合材料盒型結構主梁的制作方法，所述復合材料盒型結構主梁包括：第一蓋板、第二蓋板、第一側板和第二側板，所述第一蓋板通過第一側板和第二側板與第二蓋板連接，所述方法包括如下步驟：

A、根據所述復合材料盒型結構主梁的結構制作陽模模具、陰模模具以及輔助工裝均壓板；

B、將復合材料預浸料鋪貼在陽模模具上，并在常溫下進行抽真空預壓實；

C、將預壓實的復合材料預浸料鋪疊在陰模模具上；

D、將輔助工裝均壓板、經步驟B處理后的陽模模具、經步驟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；

E、將真空袋放入熱壓罐內抽真空并進行氣密性檢查；

F、熱壓罐按照1℃~3℃/min的升溫速率升溫至135℃~145℃，保溫30~40min，加壓0.5MPa~0.6MPa的氣壓后保壓升溫至175℃~180℃，保溫保壓2~3小時后，以≤2℃/min的降溫速率降溫至40℃以下后，卸壓并去除所述陽模模具、陰模模具、輔助工裝均壓板以及底板，最終得到所述復合材料盒型結構主梁。

根據本發明所提供的一種復合材料盒型結構主梁的制作方法，采用的是，所述陽模模具由第一陽模模具、第二陽模模具以及第三陽模模具組成；在步驟B中，將復合材料預浸料分別鋪貼在第一陽模模具、第二陽模模具以及第三陽模模具上，然后組合成所述陽模模具。

根據本發明所提供的一種復合材料盒型結構主梁的制作方法，采用的是，在步驟B中，抽真空的時間為30~40min,抽真空后的真空度高于或者等于-0.096MPa。

本發明的有益效果在于：采用常溫抽真空預壓實和進熱壓罐加溫加壓固化時，復合材料預浸料的各個型面能在樹脂凝膠時間段受到合適的壓力，有利于復合材料預浸料內部揮發物和氣泡排除，減少成型后的復合材料盒型結構主梁疏松的可能，提高了制件的質量，而且這種結構的陽模模具（芯模）不需要選用和樹脂凝膠時間相匹配、熱膨脹系數偏大的模具材料，陰陽模具選用同種的金屬材料便可進行零件的制造。

附圖說明

圖1為本發明所提供的方法所要制作的復合材料盒型結構主梁的結構示意圖。