[發明專利]一種陶瓷基復合材料開口殼體一體成型方法與模具

有效

• 申請號: 202010928535.0
• 申請日: 2020-09-07
• 公開（公告）號: CN112123515B
• 公開（公告）日: 2022-04-19
• 發明（設計）人: 高曄;焦健;姜卓鈺;焦春榮;楊瑞;艾瑩珺
• 申請（專利權）人: 中國航發北京航空材料研究院
• 主分類號: B28B3/00
• 分類號: B28B3/00;B28B7/00
• 代理公司: 中國航空專利中心 11008
• 代理人: 杜永保

1.一種陶瓷基復合材料開口殼體一體成型方法，其特征包括以下步驟：

1）將下模具各分體內壁及拼接面涂抹脫模劑，將高溫密封條安裝到下模具各分體溝槽中，將各分體組裝為一個整體；

2）根據開口殼體外型面對陶瓷纖維預浸料進行裁剪，然后將裁剪好的陶瓷纖維預浸料鋪貼到下模具側壁及底面，鋪貼層數為2~5層；所述陶瓷纖維預浸料為碳化硅纖維預浸料；

3）將上模具內壁及底面涂抹脫模劑后，將上、下模具組裝為一個整體；

4）通過在上模具中心開口處，對下模具側壁及上模具底面進行陶瓷纖維預浸料的鋪貼，每鋪貼2～5層進行一次預壓；然后將真空袋放入上、下模具內，在上模具管路上方將真空袋粘貼固定，將管路連接真空系統后進行預壓；

5）拆除真空袋，完成開口殼體剩余預浸料的鋪貼后，在上模具內壁管路周圍粘貼橡膠擋條，然后再將真空袋放入上、下模具內，在上模具管路上方將真空袋粘貼固定，將管路連接真空系統，放入熱壓罐中進行固化處理；

在開口殼體固化成型溫度達到160~230℃，壓力達到0.5~3MPa，并保溫、保壓60~200min后，金屬模具膨脹至匹配殼體外型面尺寸；

6）固化完成后，拆除真空系統，將開口殼體與真空袋與上、下模具分離；

7）加工開口殼體外型面，得到成品開口殼體。

2.根據權利要求1所述的陶瓷基復合材料開口殼體一體成型方法，其特征在于：所述真空袋的制作方法為：首先將同等大小透氣氈、聚四氟乙烯隔離膜依次粘貼到真空尼龍薄膜內壁，然后在真空尼龍薄膜內壁四周邊緣粘貼膩子條。

3.根據權利要求1所述的陶瓷基復合材料開口殼體一體成型方法，其特征在于：鋪貼陶瓷纖維預浸料時，下模具側壁內壁與上模具底面的交界處需保證預浸料的搭接，搭接尺寸為10~30mm。

4.根據權利要求1所述的陶瓷基復合材料開口殼體一體成型方法，其特征在于：所述固化成型溫度為220℃、壓力1.0MPa，保壓時間180min。

5.一種如權利要求1-4任意一項所述的陶瓷基復合材料開口殼體一體成型方法中的模具，其特征在于：包括上模具、下模具；

上模具底面與固化后殼體外表面貼合，上模具中心為開口結構，開口外形與殼體開口外形相同，其尺寸小于殼體開口尺寸；上模具在中心開口上方設置管路，與真空系統密封連接；

下模具內壁與固化后殼體外表面保持一致，下模具為分體結構，各分體之間拼接面開溝槽，用以安裝高溫密封條，使各部分之間密封連接；下模具頂面也開溝槽，用以安裝高溫密封條，使下模具與上模具密封連接。

6.根據權利要求5所述的陶瓷基復合材料開口殼體一體成型方法中的模具，其特征在于：所述上模具中心開口尺寸比殼體開口尺寸小1~10mm。

7.根據權利要求5所述的陶瓷基復合材料開口殼體一體成型方法中的模具，其特征在于：所述上模具中心開口上方管路內徑為3~8mm。

8.根據權利要求5所述的陶瓷基復合材料開口殼體一體成型方法中的模具，其特征在于：所述下模具為分體結構，分體數量為2~4塊。

9.根據權利要求5所述的陶瓷基復合材料開口殼體一體成型方法中的模具，其特征在于：所述上、下模具組裝后，其內壁與固化后開口殼體外型面尺寸保持一致。