[發(fā)明專利]一種復(fù)合材料工字梁的制備裝置及其制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710783786.2
• 申請(qǐng)日: 2017-09-04
• 公開（公告）號(hào): CN107399092B
• 公開（公告）日: 2019-09-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 郭蕊娜;馬軍;高翔;梅欽海;李延平;黃紅初;李萍;褚中華
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 江西洪都航空工業(yè)集團(tuán)有限責(zé)任公司
• 主分類號(hào): B29C70/34
• 分類號(hào): B29C70/34;B29L31/10
• 代理公司: 南昌新天下專利商標(biāo)代理有限公司 36115
• 代理人: 施秀瑾

本發(fā)明涉及一種復(fù)合材料工字梁的制備裝置及其制備方法，屬于復(fù)合材料零件制造技術(shù)領(lǐng)域。一種復(fù)合材料工字梁的制備裝置，所述制備裝置包括金屬陽模、膨脹橡膠陽模、金屬擋板及金屬陰模；所述金屬陽模與工字梁內(nèi)型一致，其上鋪貼復(fù)合材料鋪層，用于形成工字梁雛形；所述膨脹橡膠陽模置于壓實(shí)后的復(fù)合材料鋪層內(nèi)部，用于支撐復(fù)合材料鋪層，并在成型時(shí)提供壓力；所述金屬擋板、金屬陰模置于復(fù)合材料鋪層的外部，用于對(duì)復(fù)合材料鋪層的外形定位。本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)：工字梁的外形得到精確的控制；不再需要使用高能耗的熱壓罐；避免采用熱壓罐固化時(shí)出現(xiàn)的真空袋破裂、及時(shí)發(fā)現(xiàn)并排除上下模合模不良等熱壓罐固化無法及時(shí)發(fā)現(xiàn)的異常情況，進(jìn)而保證了工字梁的質(zhì)量，降低了制造成本。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種復(fù)合材料工字梁的制備裝置及其制備方法，屬于復(fù)合材料零件制造技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

復(fù)合材料工字梁一般采用在模具上鋪貼好，制作好密封袋，在熱壓罐中抽真空、加溫、加壓固化成型。熱壓罐是一個(gè)高能耗的設(shè)備，采用熱壓罐固化零件一是會(huì)導(dǎo)致零件成本高；二是，在熱壓罐中固化零件無法觀察到零件的情況，不能及時(shí)針對(duì)零件固化過程中出現(xiàn)的異常情況做出調(diào)整。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種制備低成本、高質(zhì)量的復(fù)合材料工字梁的制備裝置。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：一種復(fù)合材料工字梁的制備裝置，所述制備裝置包括金屬陽模、膨脹橡膠陽模、金屬擋板及金屬陰模；所述金屬陽模與工字梁內(nèi)型一致，其上鋪貼復(fù)合材料鋪層，用于形成工字梁雛形；所述膨脹橡膠陽模置于壓實(shí)后的復(fù)合材料鋪層內(nèi)部，用于支撐復(fù)合材料鋪層，并在成型時(shí)提供壓力；所述金屬擋板、金屬陰模置于復(fù)合材料鋪層的外部，用于對(duì)復(fù)合材料鋪層的外形定位。

優(yōu)選的，所述金屬陰模包括上模和下模，分別置于復(fù)合材料鋪層的上、下。

本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種應(yīng)用如上制備裝置采用熱壓床成型復(fù)合材料工字梁的方法。

包括以下步驟：

1）制造金屬陽模、金屬陰模、膨脹橡膠陽模、金屬擋板；

2）在金屬陽模上按零件鋪層要求完成鋪貼；

3）用密封材料、透氣材料、隔離材料和真空袋組裝密封；

4）抽真空30min以上；

5）將鋪層從金屬陽模上取下放于膨脹橡膠陽模上；

6）將鋪層及膨脹橡膠陽模一同放入金屬陰模的下模，定好位；

7）放入兩側(cè)的金屬擋板；

8）合上金屬陰模上模完成組裝；

9）將組裝完成的金屬陰模放在熱壓床加熱板上，按照鋪層材料的工藝參數(shù)要求進(jìn)行加溫固化，完成加溫固化后，降溫至60℃以下卸壓脫模。

優(yōu)選的，在步驟9）中的固化參數(shù)為：加接觸壓至加熱平臺(tái)與模具相接觸，然后以1℃/min-3℃/min的速率升溫至120℃～135℃，保溫40min～60min，加壓至合模，然后繼續(xù)升溫至175℃～185℃，保溫保壓2h～2.5h，最后在保壓條件下，以不大于2 ℃/min的降溫速率降溫。

本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)：采用陰陽合模、熱壓床加溫加壓固化，陰陽合模形式使得工字梁的外形得到精確的控制；依靠熱壓床的機(jī)械壓力和內(nèi)部膨脹橡膠陽模的膨脹力對(duì)工字梁施加成型壓力，不再需要使用高能耗的熱壓罐；同時(shí)采用熱壓床固化工藝使工字梁在加溫過程中可以避免采用熱壓罐固化時(shí)出現(xiàn)的真空袋破裂、及時(shí)發(fā)現(xiàn)并排除上下模合模不良等熱壓罐固化無法及時(shí)發(fā)現(xiàn)的異常情況，進(jìn)而保證了工字梁的質(zhì)量，降低了制造成本。

附圖說明

圖1是本發(fā)明實(shí)施例中金屬陽模與鋪層的結(jié)構(gòu)示意圖；