[發明專利]一種π型截面環狀復材零件的成型工裝及方法

在審

• 申請號: 201611001003.2
• 申請日: 2016-11-14
• 公開（公告）號: CN108068362A
• 公開（公告）日: 2018-05-25
• 發明（設計）人: 趙本春;韋崇福;盧廷鈞;李萌;鐘宏偉;肖斌;陳鈞;邱海慶;楊先勇
• 申請（專利權）人: 昌河飛機工業（集團）有限責任公司
• 主分類號: B29C70/78
• 分類號: B29C70/78;B29C70/34;B29B11/06
• 代理公司: 中國航空專利中心 11008
• 代理人: 杜永保

本發明屬于復合材料模壓成型領域，具體涉及一種π型截面環狀復材零件的成型工裝及方法。傳統的真空袋熱壓成型，會造成積膠，壓力不夠合模不到位造成零件精度超差。采用真空袋熱壓成型還會造成升溫速率低，造成零件變形。本發明的成型工裝包括外部的底座和蓋板，以及內部的下模塊、中模塊、上模塊和外模塊，其中所述外模塊為分段的環形結構，其他各部分為整體的環形結構，由所述內部各模塊組合后形成環形的π型型腔。通過事先成型預成型體，而后通過模塊與預成型體的結合，能夠有效的保證產品各個端面的尺寸精度和表面粗糙度，通過抽真空及加壓注膠方式，能保證膠液浸潤到每一處的材料，有效的保證零件的質量。

技術領域

本發明屬于復合材料模壓成型領域，具體涉及一種π型截面環狀復材零件的成型工裝及方法。

背景技術

在復合材料模壓成型過程中，各個模塊之間需要精確的定位及壓緊，對于新型的π字型加強框，采用RTM模壓技術進行成型。傳統的真空袋熱壓成型，會造成積膠，壓力不夠合模不到位造成零件精度超差。采用真空袋熱壓成型還會造成升溫速率低，造成零件變形。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是：通過事先成型預成型體，而后通過模塊與預成型體的結合，能夠有效的保證產品各個端面的尺寸精度和表面粗糙度，通過抽真空及加壓注膠方式，能保證膠液浸潤到每一處的材料，有效的保證零件的質量。

本發明的π型截面環狀復材零件的成型工裝，該成型工裝包括外部的底座和蓋板，以及內部的下模塊、中模塊、上模塊和外模塊，其中所述外模塊為分段的環形結構，其他各部分為整體的環形結構，由所述內部各模塊組合后形成環形的π型型腔；所述底座和蓋板的對接面安裝有膠條，并通過對接后形成的腔體內表面擠壓所述內部的各模塊，在所述底座周向上設置有注膠嘴，在所述蓋板周向上設置有真空嘴，并分別通過相應的管路與所述π型型腔連通。

進一步地，所述底座和蓋板的截面為“L”形，且蓋板內環面具有傾角。

進一步地，所述外模塊的外側環形面具有傾角，與所述蓋板的傾角配合，在蓋板的壓力下向內側移動。

進一步地，所述注膠嘴和真空嘴交叉且均勻間隔布置。

進一步地，所述外模塊的分段數量大于等于3個。

進一步地，所述底座和蓋板還有測溫孔。

本發明的π型截面環狀復材零件的成型方法，利用上述的成型工裝，該方法包括以下步驟：

(一)預成型

在所述下模塊、中模塊和上模塊表面，分別鋪貼復合材料，并送入固化爐進行固化預成型，構成形狀為“L”形、“U”形和“L”形的預制體；

(二)合模

將所述預制體切邊后與各自的模塊結合，并由下至上放入所述成型工裝的底座上，在相鄰預制體的頂角結合區域填充碳繩，并在外表面整體鋪貼復合材料，然后放置外模塊并安裝膠條，將蓋板與底座結合；

(三)預熱和注膠

將樹脂和成型工裝預熱后，通過所述注膠嘴向π型型腔內注膠，同時通過真空嘴抽氣；

(四)固化成型

在熱壓機內固化成型。

進一步地，步驟(一)中的固化條件為：真空不小于0.09Mpa，0.5～3℃/min升溫到80～100℃，保持60～90min，然后以不大于4℃/min冷卻至室溫。

進一步地，步驟(三)中，將樹脂放入注膠桶中，加熱至80℃±5℃，保持60～90min，攪拌器速度設置在15％；通過熱壓機升溫將模具加熱至80℃±5℃，模具內部抽真空不小于0.098Mpa。