[發明專利]一種低成本模塊化復合材料成型工裝制造方法

有效

• 申請號: 201911166145.8
• 申請日: 2019-11-25
• 公開（公告）號: CN110901103B
• 公開（公告）日: 2021-07-27
• 發明（設計）人: 賈彩霞;王乾;李志歆;許朋;梁祿忠;關振
• 申請（專利權）人: 沈陽航空航天大學
• 主分類號: B29C70/44
• 分類號: B29C70/44;B29C70/54;B29C33/38
• 代理公司: 沈陽東大知識產權代理有限公司 21109
• 代理人: 李運萍

1.一種低成本模塊化復合材料成型工裝制造方法，包含如下步驟：

步驟1：采用鉚接或螺接配合墊片的固定連接方法，將框架基材通過角片或三通連接件組合成框架結構，并在框架上貼近工裝型面的一側預留出裝配孔或預埋裝配螺栓，即完成工裝框架的制造；

步驟2：將背襯基材通過機械加工成一側具有一定曲率弧面，另一側為直面并可以通過角片與工裝框架相連接的襯板，若干襯板按照工裝框架分布形式組成工裝型面背襯，即完成工裝型面背襯的制造；

步驟3：采用與工裝型面背襯弧面相匹配的配合面基材，通過角片與各襯板弧面一側相連接，若干配合面基材拼接形成工裝型面配合面，并在配合面上鋪疊一層無孔隔離膜，即完成工裝型面配合面的制造；

所述配合面基材為碳纖維織物增強熱固性樹脂基復合材料板，彎曲強度≥820MPa，模量≥60GPa，長期使用溫度大于復合材料產品的固化溫度；

所述配合面基材拼接時，相鄰基材間需留0.8mm~1.0mm的間隙，若干配合面基材拼接形成的工裝型面配合面輪廓接近于工裝型面輪廓；

步驟4：在無孔隔離膜表面依次鋪疊一層真空袋和一層無孔隔離膜，在其上鋪疊或堆積模塑料制成工裝型面坯料，封裝采用真空袋將工裝型面坯料進行整體包覆；封裝后采用真空袋壓或熱壓罐成型工藝固化成型，依據工裝數模加工至工裝理論型面，即完成工裝型面的制造；

步驟5：在工裝型面配合面上粘貼一層雙面膠膜，將完成工裝理論型面加工過程的工裝型面置于其上，確保工裝型面與工裝型面配合面之間無間隙，即完成低成本模塊化復合材料成型工裝的制造。

2.根據權利要求1所述的一種低成本模塊化復合材料成型工裝制造方法，其特征在于，所述的步驟1中，框架基材為碳纖維織物增強熱固性樹脂基復合材料板或管，壓縮強度≥550MPa，彎曲強度≥820MPa，長期使用溫度大于復合材料產品的固化溫度。

3.根據權利要求1所述的一種低成本模塊化復合材料成型工裝制造方法，其特征在于，所述的步驟2中，背襯基材為碳纖維織物增強熱固性樹脂基復合材料板，壓縮強度≥550MPa，長期使用溫度大于復合材料產品的固化溫度。

4.根據權利要求1所述的一種低成本模塊化復合材料成型工裝制造方法，其特征在于，所述的步驟4中，真空袋的尺寸不小于工裝型面面積的2倍。

5.根據權利要求1所述的一種低成本模塊化復合材料成型工裝制造方法，其特征在于，所述的步驟4中，模塑料包括片狀模塑料或/和團狀模塑料，其中，增強相為短切碳纖維或回收碳纖維織物，基體相為耐高溫環氧樹脂。

6.根據權利要求1所述的一種低成本模塊化復合材料成型工裝制造方法，其特征在于，所述的步驟5中，雙面膠膜為帶載體耐高溫膠黏劑，長期使用溫度大于復合材料產品的固化溫度。