[發(fā)明專利]一種碳纖維復合材料方管硅橡膠熱膨脹成型工藝

在審

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• 申請日: 2022-11-22
• 公開（公告）號: CN115742183A
• 公開（公告）日: 2023-03-07
• 發(fā)明（設計）人: 陳帥;賈朋軍;謝昌江;史玉鵬;杜慧真
• 申請（專利權）人: 常州啟賦安泰復合材料科技有限公司
• 主分類號: B29C45/26
• 分類號: B29C45/26;B29C45/34;B29C45/27;B29C70/34;B29C70/54;B29L23/00
• 代理公司: 常州佰業(yè)騰飛專利代理事務所(普通合伙) 32231
• 代理人: 馬曉敏

1.一種碳纖維復合材料方管硅橡膠熱膨脹成型工藝，其特征在于：包括以下步驟：

步驟1、采用硅橡膠方管芯模模具注入硅橡膠，固化后脫模制作硅橡膠方管芯模(3)，所述硅橡膠方管芯模(3)由方管芯模成型模上模(1)和方管芯模成型模下模(2)組成；

步驟2、采用硅橡膠楔形條芯模模具注入硅橡膠，固化后脫模制作硅橡膠楔形條(7)，所述硅橡膠楔形條(7)的成型模由圓柱芯模(4)、模具主體(5)和側板(8)組成，所述硅橡膠楔形條(7)的成型模用來制造硅橡膠楔形條(7)；所述圓轉芯模(4)上設有第一螺紋孔(401)并與側板(8)通過緊固件連接；所述模具主體(5)上設有第二螺紋孔(501)并與側板(8)通過緊固件連接；所述側板(8)上設有第一注膠孔(602)和第一通氣孔(603)，橡膠從所述第一注膠孔(602)進入，所述第一通氣孔(603)將空腔內(nèi)的空氣排出，直至排氣孔內(nèi)排出橡膠，表明空腔內(nèi)已經(jīng)注滿硅橡膠，然后進行固化，固化后脫模；

步驟3、進行碳纖維復合材料方管的鋪貼，使用下料機裁切預浸料，在硅橡膠芯模(5)上按照鋪層表依次織物預浸料、單向帶、表層織物預浸料，直至鋪貼完成碳纖維復合材料方管(6)；

步驟4、重復步驟3，完成所需的多根碳纖維復合材料方管的鋪貼；

步驟5：多根方管的制袋；

步驟6、按復合材料通用烘箱成型工藝進行制袋、固化、脫模工序，完成碳纖維復合材料方管的制造。

2.根據(jù)權利要求1所述的一種碳纖維復合材料方管硅橡膠熱膨脹成型工藝，其特征在于：所述步驟1中硅橡膠方管芯模(3)是一種固化的高彈硅橡膠材料，保證中溫固化碳纖維預浸料在130℃以內(nèi)的固化成型工藝要求，硅橡膠方管芯模尺寸的確定綜合根據(jù)硅橡膠熱膨脹系數(shù)α和固化過程的溫差△t，計算公式如下：

L_方管＝l_方管芯模αΔt，其中L_方管為硅橡膠方管的長度，l_方管芯模為硅橡膠方管芯模(3)的長度。

3.根據(jù)權利要求1所述的一種碳纖維復合材料方管硅橡膠熱膨脹成型工藝，其特征在于：所述步驟1中，方管芯模成型模上模(1)和方管芯模成型模下模(2)通過緊固件連接，所述方管芯模成型模上模(1)設有第二通氣孔(101)和第三螺栓孔(102)，所述方管芯模成型模下模(2)設有第二注膠孔(201)和第四螺栓孔(202)，橡膠從所述第二注膠孔(201)進入，所述第二通氣孔(101)將空腔內(nèi)的空氣排出，直至排氣孔內(nèi)排出橡膠，表明空腔內(nèi)已經(jīng)注滿硅橡膠，然后進行固化，固化后脫模。

4.根據(jù)權利要求1所述的一種碳纖維復合材料方管硅橡膠熱膨脹成型工藝，其特征在于：所述步驟2中，所述硅橡膠楔形條(7)為固化的高彈硅橡膠材料，所述硅橡膠楔形條(7)滿足中溫固化碳纖維預浸料在130℃以內(nèi)的固化成型工藝要求，所述硅橡膠楔形條(7)尺寸確定時綜合根據(jù)硅橡膠熱膨脹系數(shù)α和固化過程的溫差△t，計算公式如下：

L_空腔＝l_楔形條αΔt；其中L_空腔為硅橡膠楔形條(7)的空腔長度，l_楔形條為硅橡膠楔形條(7)的長度。

5.根據(jù)權利要求1所述的一種碳纖維復合材料方管硅橡膠熱膨脹成型工藝，其特征在于：所述步驟2中，所述硅橡膠楔形條(7)的成型模中一套模具一次固化2根硅橡膠楔形條(7)。

6.根據(jù)權利要求1所述的一種碳纖維復合材料方管硅橡膠熱膨脹成型工藝，其特征在于：所述步驟5中，將多根鋪貼完成的碳纖維復合材料方管布置在平板工裝上，所述碳纖維復合材料方管的數(shù)量根據(jù)平板工裝的尺寸及需要一次性固化的零件數(shù)量決定；多根方管的制袋模具由平板工裝(111)、側面均壓板(112)、上部均壓板(113)和隔板(114)組成，所述平板工裝(111)為通用工裝，所述側面均壓板(112)、上部均壓板(113)和隔板(114)為1mm厚左右不銹鋼板；在每個碳纖維復合材料方管(6)的四角布置4個硅橡膠楔形條(7)用以填充縫隙。