[發(fā)明專利]一種碳纖維復(fù)合材料盒狀加筋結(jié)構(gòu)的成型方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310355978.5
• 申請日: 2013-08-15
• 公開（公告）號: CN103434141A
• 公開（公告）日: 2013-12-11
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 董豐路;馬立;杜巍
• 申請（專利權(quán)）人: 北京衛(wèi)星制造廠
• 主分類號: B29C70/34
• 分類號: B29C70/34;B29C70/54;B29C33/38
• 代理公司: 中國航天科技專利中心 11009
• 代理人: 安麗

1.一種碳纖維復(fù)合材料盒狀加筋結(jié)構(gòu)的成型方法，待成型的盒狀加筋結(jié)構(gòu)的橫截面為直角梯形；中間的一條筋將該盒狀加筋結(jié)構(gòu)的內(nèi)腔分為兩個梯形空腔，即左側(cè)空腔和右側(cè)空腔；左側(cè)空腔和右側(cè)空腔均為由口向里逐漸變大的梯形結(jié)構(gòu)；

其特征在于該成型方法的步驟為：

1）制備鋪層陽模：鋪層陽模包括陽模A（1）、陽模B（2）、陽模C（4）、陽模D（5）和底座（3）；陽模A（1）和陽模B（2）緊挨一起組成左側(cè)陽模；左側(cè)陽模的形狀與左側(cè)空腔形狀一致；

陽模C（4）和陽模D（5）緊挨一起組成右側(cè)陽模，右側(cè)陽模的形狀與右側(cè)空腔形狀一致；

陽模A（1）、陽模B（2）、陽模C（4）和陽模D（5）組成的外形尺寸與待成型的盒狀加筋結(jié)構(gòu)的內(nèi)腔尺寸一致；

2）制備成型陰模：成型陰模包括左側(cè)板（6）、下側(cè)板（7）、定位板（8）、上側(cè)板（9）、右側(cè)板（10）、定位銷（11）和螺釘（12）；下側(cè)板（7）上帶有U型槽；

左側(cè)板（6）、下側(cè)板（7）、上側(cè)板（9）和右側(cè)板（10）圍成的空腔與待成型的盒狀加筋結(jié)構(gòu)的外形尺寸一致；下側(cè)板（7）和上側(cè)板（9）上分別有一個導(dǎo)向槽；

3）制備碳纖維單向無緯布預(yù)浸料，并制備熱膨脹橡膠軟模；

4）將步驟1）制備的左側(cè)陽模固定在底座（3）上，在左側(cè)陽模的表面鋪疊步驟3）制備的碳纖維預(yù)浸料，鋪疊厚度為待成型的盒狀加筋結(jié)構(gòu)厚度的1/2，鋪疊完成后將左側(cè)陽模連同鋪層一起從底座（3）上取下；

將步驟1）制備的右側(cè)陽模固定在底座（3）上，在右側(cè)陽模的表面鋪疊步驟3）制備的碳纖維預(yù)浸料，鋪疊厚度為待成型的盒狀加筋結(jié)構(gòu)厚度的1/2；

將左側(cè)陽模緊貼右側(cè)陽模再次安裝在底座（3）上，形成鋪層陽模，在鋪層陽模的表面鋪疊步驟3）制備的碳纖維預(yù)浸料，鋪疊厚度為待成型的盒狀加筋結(jié)構(gòu)厚度的1/2；

鋪層完成后，在鋪層的表面依次鋪放帶孔隔離膜、吸膠紙、透氣氟布及透氣氈；鋪放完成后整體使用真空袋膜和密封膠條封裝，然后放入熱壓罐內(nèi)進(jìn)行吸膠預(yù)壓；

吸膠預(yù)壓完成后，泄壓、降溫至室溫后，脫除真空袋膜、透氣氈、透氣氟布、吸膠紙、帶孔隔離膜，最后將鋪層陽模進(jìn)行脫除，得到層合體；

5）在步驟4）得到的層合體放在下側(cè)板（7）的U型槽中，在上側(cè)板（9）、左側(cè)板（6）和右側(cè)板（10）上分別安裝各自的定位銷（11），然后將上側(cè)板（9）、左側(cè)板（6）和右側(cè)板（10）通過各自的定位銷（11）定位在下側(cè)板（7）上，使得左側(cè)板（6）、下側(cè)板（7）、上側(cè)板（9）和右側(cè)板（10）圍成的腔體與層合體的外表面貼合；最后用螺釘（12）進(jìn)行緊固；

將定位板（8）安裝在下側(cè)板（7）和上側(cè)板（9）的導(dǎo)向槽中，定位板（8）可以在下側(cè)板（7）和上側(cè)板（9）的導(dǎo)向槽中滑動；

6）將步驟3）制備的熱膨脹橡膠軟模分為四個部分，裝入層合體內(nèi)腔中，得到組合體；熱膨脹橡膠軟模的四個部分分別與鋪層陽模的四個部分一一對應(yīng)；

7）將步驟6）得到的組合體表面依次鋪放透氣氟布及透氣氈；鋪放完成后整體使用真空袋膜和密封膠條封裝，然后放入熱壓罐內(nèi)固化成型，泄壓、降溫至室溫后，脫除真空袋膜、透氣氈、透氣氟布，最后將成型陰模進(jìn)行脫除，得到碳纖維復(fù)合材料盒狀加筋結(jié)構(gòu)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種碳纖維復(fù)合材料盒狀加筋結(jié)構(gòu)的成型方法，其特征在于：步驟3）中碳纖維單向無緯布預(yù)浸料的膠質(zhì)量含量為35%-45%。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種碳纖維復(fù)合材料盒狀加筋結(jié)構(gòu)的成型方法，其特征在于：步驟4）中吸膠預(yù)壓溫度為65-85℃，吸膠預(yù)壓壓力為0.2-0.35MPa；吸膠預(yù)壓的時間為15-30min。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種碳纖維復(fù)合材料盒狀加筋結(jié)構(gòu)的成型方法，其特征在于：步驟7）中固化成型溫度為150-170℃，固化成型壓力為0.5-0.6MPa，固化成型時間1-3h。