[發(fā)明專利]一種變壁厚復(fù)合材料裙的成型方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710206107.5
• 申請(qǐng)日: 2017-03-31
• 公開（公告）號(hào): CN106891546A
• 公開（公告）日: 2017-06-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊自燕;陳劍;李書軍;孫松強(qiáng);雍坤;李波;成雪峰;趙鵬飛;王亞鵬
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 成都聯(lián)科航空技術(shù)有限公司
• 主分類號(hào): B29C70/34
• 分類號(hào): B29C70/34;B29C70/54;B29C70/68
• 代理公司: 四川力久律師事務(wù)所51221
• 代理人: 王蕓,熊曉果

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及復(fù)合材料成型技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種變壁厚復(fù)合材料裙的成型方法。

背景技術(shù)

固體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)連接裙是發(fā)動(dòng)機(jī)殼體的重要組成部分，用于實(shí)現(xiàn)殼體級(jí)間段連接或發(fā)動(dòng)機(jī)、導(dǎo)彈主結(jié)構(gòu)等的連接，由于復(fù)合材料具有較高的比強(qiáng)度、比模量等優(yōu)異性能，因此復(fù)合材料連接裙廣泛用于火箭或?qū)椫鹘Y(jié)構(gòu)的連接。

復(fù)合材料裙常存在變壁厚的情況，如成型零件底部帶法蘭，或存在下陷斜角等，復(fù)合材料整體連接裙的成型方式有RTM成型工藝和纏繞鋪層成型工藝。RTM成型工藝是將復(fù)合材料連接裙的法蘭、筒身段等結(jié)構(gòu)采用連續(xù)纖維或纖維織物預(yù)成型后，鋪放在模腔中，合模密封后，再通過樹脂注射，一次整體成型全復(fù)合材料連接裙，此過程需控制樹脂流動(dòng)性，且制備的復(fù)合材料連接裙內(nèi)部孔隙率較大，模具制造相對(duì)困難，制造成本較大；而纏繞成型工藝是在控制纖維張力和預(yù)定線型的條件下，將連續(xù)的纖維粗紗浸漬樹脂膠液，連續(xù)地纏繞在復(fù)合材料連接裙內(nèi)腔尺寸的芯模上，然后在室溫或加熱條件下固化形成復(fù)合材料端框的整體連接裙，但脫模時(shí)需破壞芯模，芯模無法重復(fù)使用，制造成本高。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有的復(fù)合材料裙的制備工藝成型質(zhì)量不佳、容易造成表面缺陷、脫模成本高、制造成本大等上述不足，提供一種變壁厚復(fù)合材料裙的成型方法，便于快速脫模，提高成型質(zhì)量，節(jié)省生產(chǎn)成本。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了以下技術(shù)方案：

一種變壁厚復(fù)合材料裙的成型方法，包括以下步驟：

A、在構(gòu)件一的外表面貼合待成型構(gòu)件；

B、將構(gòu)件二首尾連接成環(huán)狀貼合在所述待成型構(gòu)件的外側(cè)；

C、在所述待成型構(gòu)件與構(gòu)件二形成的整體外側(cè)套設(shè)真空袋并進(jìn)行真空處理；

D、放入熱壓罐進(jìn)行固化成型；

E、待所述待成型構(gòu)件的成型完畢后，將所述構(gòu)件二沿連接處打開，再將所述待成型構(gòu)件與所述構(gòu)件一分離，完成脫模；

其中，所述構(gòu)件一為環(huán)狀的硬質(zhì)構(gòu)件，所述構(gòu)件二為條狀的軟質(zhì)構(gòu)件。

采用本發(fā)明所述的一種變壁厚復(fù)合材料裙的成型方法，所述構(gòu)件一為環(huán)狀的硬質(zhì)構(gòu)件，如鋼質(zhì)環(huán)狀構(gòu)件，在所述構(gòu)件一外側(cè)貼合所述待成型構(gòu)件，所述待成型構(gòu)件為若干層預(yù)浸料料片形成，一層層的貼合于所述構(gòu)件一外側(cè)表面，所述構(gòu)件二為條狀的軟質(zhì)構(gòu)件，將所述構(gòu)件二首尾連接成環(huán)狀貼合在所述待成型構(gòu)件的外側(cè)，然后在待成型構(gòu)件與構(gòu)件二形成的整體外側(cè)套設(shè)真空袋并進(jìn)行真空處理，再放入熱壓罐進(jìn)行固化成型，待所述待成型構(gòu)件的成型完畢后，由于所述構(gòu)件二為條狀的軟質(zhì)構(gòu)件，將所述構(gòu)件二沿連接處打開，再將所述待成型構(gòu)件與所述構(gòu)件一分離，完成脫模，即可完成復(fù)合材料裙的制備。采用本方法先貼合待成型構(gòu)件后再貼合軟模，軟模與待成型構(gòu)件之間貼合密實(shí)，有利于降低孔隙率，提高復(fù)合材料裙的表面成型質(zhì)量，由于軟模存在切口，能夠拆開實(shí)現(xiàn)快速脫模，當(dāng)復(fù)合材料裙的成型形狀存在變壁厚的外形特征時(shí)，如存在法蘭結(jié)構(gòu)或閉角，成型后在保持模具完整的情況下復(fù)合材料裙無法取出，或者脫模時(shí)容易造成外形損傷，而軟模能夠打開脫離，因此能夠順利脫模同時(shí)避免對(duì)模具的破壞，模具能夠重復(fù)循環(huán)使用，有效節(jié)省模具成本，縮短生產(chǎn)周期，降低制造成本。

優(yōu)選的，所述構(gòu)件二的制備方法包括以下步驟：

a、在構(gòu)件三的外表面貼合用于制備所述構(gòu)件二的坯料；

b、在所述構(gòu)件二的坯料外側(cè)套設(shè)真空袋并進(jìn)行真空處理；

c、放入熱壓罐進(jìn)行固化成型；

d、待成型完畢后，將所述構(gòu)件二沿連接處打開，完成所述構(gòu)件二的制備；

其中所述構(gòu)件三為環(huán)狀的硬質(zhì)構(gòu)件。

由于所述構(gòu)件二為條狀軟模，為保證其能夠緊密貼合所述待成型構(gòu)件，采用適配的環(huán)狀硬質(zhì)的所述構(gòu)件三制備所述構(gòu)件二，能夠提高所述構(gòu)件二的成型質(zhì)量，提高與所述構(gòu)件一的適配度，進(jìn)而提高所述待成型構(gòu)件的成型質(zhì)量。

進(jìn)一步優(yōu)選的，所述步驟a包括以下步驟：

a1、分別制備所述構(gòu)件二的坯料的段一與段二，將所述段一分為兩段；

a2、將所述段一貼合于所述構(gòu)件三的外表面，在所述段一的兩段之間設(shè)置脫模布；

a3、將所述構(gòu)件三外表面的剩余部位貼合所述段二，所述段二的兩端與所述段一的兩端分別搭接。

由于所述構(gòu)件二為條狀，采用所述段一與段二通過熱壓罐固化連接，將所述段一分為兩段，將所述段一貼合于所述構(gòu)件三的外表面，在所述段一的兩段之間設(shè)置脫模布，避免在成型過程中連成整體，所述構(gòu)件三外表面的剩余部位貼合所述段二，所述段二的兩端與所述段一的兩端分別搭接，保證在成型過程中所述段一與段二能夠連成整體，最終形成條狀。