[發明專利]一種復合材料網格蒙皮結構件模壓成型方法

有效

• 申請號: 201810245900.0
• 申請日: 2018-03-23
• 公開（公告）號: CN108407332B
• 公開（公告）日: 2020-05-12
• 發明（設計）人: 付平俊;孟德浩;李健芳;張婭婷;黃智彬;李桂洋;張霄楠;王樂辰
• 申請（專利權）人: 航天材料及工藝研究所;中國運載火箭技術研究院
• 主分類號: B29C70/34
• 分類號: B29C70/34;B29C70/54;B29C33/38;B29C33/42
• 代理公司: 中國航天科技專利中心 11009
• 代理人: 張麗娜

1.一種復合材料網格蒙皮結構件模壓成型方法，其特征在于該方法的步驟包括：

1制造并安裝成型模具；

首先制備成型模具，成型模具包括下底板、分瓣陽模塊和上蓋板，所述的分瓣陽模塊上預留有環向筋槽、橫向筋槽和縱向筋槽；

然后，組裝成型模具，將分瓣陽模塊通過銷釘、螺釘固定連接在下底板上；

2制備預浸絲及蒙皮加厚區預浸料、蒙皮預浸料；

3預浸絲纏繞

A3.1、首先在分瓣陽模塊的環向筋槽、橫向筋槽和縱向筋槽中交替纏繞步驟2制備的預浸絲，然后再補纏環向筋槽，邊纏繞邊預壓實；

A3.2、重復步驟A3.1，直至外側環向筋條高出分瓣陽模塊表面2-5mm，橫向筋條高出分瓣陽模塊表面2-5mm，縱向筋條高出分瓣陽模塊表面2-5mm；

4鋪層；

5將上蓋板通過銷釘定位在下底板上；

6將步驟5得到的帶有預浸絲和預浸料的成型模具放入壓機中進行模壓固化；

7脫模，依次拆除上蓋板、下底板和分瓣陽模塊，得到產品；

所述的步驟1中，下底板與上蓋板為鋼模，分瓣陽模塊為鋁模；分瓣陽模塊的分瓣數為4～10瓣，分瓣間隙小于0.5mm，分瓣陽模塊四周留有3～10度的拔模角，分瓣陽模塊與下底板周圍的間隙大于0.2mm；環向筋槽用于成型外側環向筋條，橫向筋槽用于成型橫向筋條，縱向筋槽用于成型縱向筋條；

所述的步驟A3.1中，在進行交替纏繞過程中，橫向筋條預浸絲纏繞時，在縱橫向筋條交叉節點處進行設定比例的打斷，即橫向筋條預浸絲纏繞時在節點處剪斷，避開節點，橫向筋條打斷比例為15％～40％；

所述的步驟4中，鋪層方法為：

在分瓣陽模塊上用于成型蒙皮加厚區的地方鋪步驟2制備的蒙皮加厚區預浸料，然后將步驟2制備的蒙皮預浸料制備成設定厚度尺寸的料塊，并對制備的料塊進行預壓實，預壓實工藝為抽真空至保溫結束，升溫速率20～50℃/h，升溫至60～90℃，保溫30min～60min，最后再將預壓實后的料塊鋪在分瓣陽模塊的表面；料塊鋪在了分瓣陽模塊的表面以及外側環向筋條表面、橫向筋條表面、縱向筋條表面以及蒙皮加厚區的預浸料表面。

2.根據權利要求1所述的一種復合材料網格蒙皮結構件模壓成型方法，其特征在于：所述的步驟A3.1中，預浸絲補纏環向筋槽時分2～4次進行增加。

3.根據權利要求1所述的一種復合材料網格蒙皮結構件模壓成型方法，其特征在于：所述的步驟A3.1中，預壓實指通過吹熱風的形式加熱預浸絲，用壓輥壓實預浸絲的過程。

4.根據權利要求1所述的一種復合材料網格蒙皮結構件模壓成型方法，其特征在于：所述的步驟A3.1中，預浸絲纏繞根數采用如下公式進行計算：

n＝S/(L×δ)

其中n為預浸絲根數；S為筋條截面積；L為預浸絲寬度；δ為預浸絲厚度。

5.根據權利要求4所述的一種復合材料網格蒙皮結構件模壓成型方法，其特征在于：當進行橫向筋條根數計算時，S為橫向筋條的截面積，當進行縱向筋條根數計算時，S為縱向筋條的截面積，當進行外側環向筋條根數計算時，S為外側環向筋條的截面積。

6.根據權利要求1所述的一種復合材料網格蒙皮結構件模壓成型方法，其特征在于：所述步驟6中模壓固化工藝為升溫速率20～50℃/h，溫度150～190℃，保溫3～6h，壓力2～6MPa。