CN110815864A - 一种型面复杂的复合材料零件成型工艺方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于飞机复合材料零件成型工艺技术领域，公开了一种型面复杂的复合材料零件成型工艺方法，包括：准备需要铺贴的模具，在模具上铺设与制件相同的作假件；配置硅橡胶溶液，并将配置好的硅橡胶溶液浇入铺设有作假件的模具的模腔内；在模腔内的硅橡胶溶液硫化后起模；在硫化后的硅橡胶表面贴脱模布；将预浸料铺贴在贴有脱模布的硅橡胶上；将铺贴有预浸料的硅橡胶装回模具内压实；将压实后的装有硅橡胶的模具制袋入炉固化；完成固化后，将硅橡胶从模具中拆卸出来，得到预浸料的制件，通过制作“硅橡胶”铺贴方法解决无法生产铺贴型面复杂的复合材料零件问题。

Description

一种型面复杂的复合材料零件成型工艺方法
技术领域
本发明属于飞机复合材料零件成型工艺技术领域，尤其涉及一种型面复杂的复合材料零件成型工艺方法。
背景技术
复合材料是除铝之外最重要的航空和航天材料。飞机复合材料零件种类繁多，大到十几米长的机翼粱，小到比拳头还小的肋盒，这些复材零件采用干法成型。
干法成型—依次将单层预浸料按预定方向完全铺贴在附有脱模剂的模具表面，然后依次用隔离膜、透气毡等覆盖，并密封于真空袋内，再放入固化炉中固化。在制造过程中，面临诸多问题，由于飞机结构复杂碳纤维预浸料的成型工艺(干法)在这一过程中，铺贴工序直接决定零件的质量好与坏，在铺贴过程中易出现“架桥”、“贫胶”、“皱褶”、“胶棱”、“夹杂”等质量问题。架桥和贫胶属于复合材料零件最为严重也是最为常见的缺陷，是在边角区域的预浸料铺贴不到位未完全贴合工装面而产生的，此种缺陷多数产生于预浸料铺贴过程中，如：工装型面复杂，工装呈半封闭状态，工装操作空间小等情况，最容易导致零件异常难铺贴到位；同时在复杂的工装区域预浸料上开剪口的次数格外地多，而“开剪口”往往是在工装拐角底部和狭小的区域，难控制预浸料的搭接量是否满足工艺规范，零件成型报废率高。
发明内容
针对上述问题，本发明的目的在于提供一种型面复杂的复合材料零件成型工艺方法，通过制作“硅橡胶”铺贴方法解决无法生产铺贴型面复杂的复合材料零件问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种型面复杂的复合材料零件成型工艺方法，所述方法包括：
准备需要铺贴的模具，所述模具为制件对应的模具；
在模具上铺设与所述制件相同的作假件，得到铺设有作假件的模具；所述制件为型面复杂的复合材料零件；
配置硅橡胶溶液，并将配置好的硅橡胶溶液浇入所述铺设有作假件的模具的模腔内；
在所述模腔内的硅橡胶溶液硫化后起模，得到硫化后的硅橡胶；
在所述硫化后的硅橡胶表面贴脱模布，得到贴有脱模布的硅橡胶；
获取预浸料，将所述预浸料铺贴在贴有脱模布的硅橡胶上，得到铺贴有预浸料的硅橡胶；
将所述铺贴有预浸料的硅橡胶装回模具内压实，得到压实后的装有硅橡胶的模具；
将所述压实后的装有硅橡胶的模具制袋入炉固化；
完成固化后，将硅橡胶从模具中拆卸出来，得到预浸料的制件，所述制件为型面复杂的复合材料零件。
本发明技术方案的特点和进一步的改进为：
(1)所述作假件为厚胶带制成的作假件。
(2)所述作假件与模具内腔完全贴合。
(3)配置硅橡胶溶液具体为：
按硅橡胶的用量以Aircast3700A：B＝100：12的重量比称取各组份；其中， A表示胶的基体，B表示胶的固化剂；
混合A、B两组分，并搅拌均匀，得到配置有的硅橡胶溶液。
(4)所述在所述模腔内的硅橡胶溶液常温硫化24小时后起模，得到硫化后的硅橡胶。
(5)将所述压实后的装有硅橡胶的模具制袋入炉固化具体为：将所述压实后的装有硅橡胶的模具密封于真空袋内，再放入固化炉中固化。
(6)所述压实后的装有硅橡胶的模具由外到内依次为模具的工装面、预浸料层、脱模布层以及硅橡胶面。
(7)所述预浸料为碳纤维预浸料或者玻璃纤维预浸料。
本发明提供了一种通过制作“硅橡胶”铺贴方法解决无法生产铺贴型面复杂的复合材料零件问题。改变传统手工铺贴方法，主要通过零件工装“制作”出一个该零件外形差不多的“硅橡胶”，然后在硫化后的硅橡胶上贴脱模布，再将预浸料直接铺贴在硅橡胶上，最后将铺贴好的硅橡胶安装回零件工装上制袋入炉固化，经过多次生产验证，该方法铺贴出来的零件满足质量要求，降低了铺贴操作难度，完全解决了原本无法铺贴的零件铺贴问题，在批量生产这类零件的过程中，能大大提高生产效率。后期生产对型面复杂，工装呈半封闭状态，操作空间狭小，难操作类的模具工装采用此铺贴方法效果显著。
附图说明
图1为本发明实施例提供的一种型面复杂的复合材料零件成型工艺方法的操作流程示意图；
图2为本发明实施例提供的型面复杂类制件示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制；术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性；此外，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
本发明实施例提供的一种型面复杂的复合材料零件成型工艺方法，如图1 所示，其具体的操作流程如下：
1.按工艺规范要求准备需要铺贴的模具。
2.在模具上铺一层或多层与制件等厚的带有刚性材料作假件，所述作假件是指假件材料，可以是厚胶带，且该作假件应与模具应完全贴合。
3.配制硅橡胶；
A.按硅橡胶的用量以Aircast3700A：B＝100：12的重量比称取各组份；
(A代表胶的基体，B代表胶的固化剂)
B.混合A、B两组份，搅拌均匀；
C.将混合好的料浇入准备好的模腔内，避免夹带进空气，形成气泡；
D.硅橡胶常温硫化24h
4.硅橡胶硫化后起模；
5.在硅橡胶表面贴脱模布，方便以后零件固化后起模；
6.将预浸料贴在硅橡胶上，铺贴完将该硅橡胶装回模具内压实后制袋入炉固化；
7.放入炉固化或热压罐抽真空加热固化，零件完成固化后，将硅橡胶和零件从模具中拆卸出来，可得到需要的复合材料零件。
本发明实施例提供的一种型面复杂的复合材料零件成型工艺方法适用于制作小型阴模工装类制件、工装铺贴面狭小半封闭类制件、阴模铺贴面复杂类制件，如图2所示。
上面对本专利的较佳实施方式作了详细说明，但是本专利并不限于上述实施方式，在本领域的普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本专利宗旨的前提下作出各种变化。

Claims (8)

1.一种型面复杂的复合材料零件成型工艺方法，其特征在于，所述方法包括：
准备需要铺贴的模具，所述模具为制件对应的模具；
在模具上铺设与所述制件相同的作假件，得到铺设有作假件的模具；所述制件为型面复杂的复合材料零件；
配置硅橡胶溶液，并将配置好的硅橡胶溶液浇入所述铺设有作假件的模具的模腔内；
在所述模腔内的硅橡胶溶液硫化后起模，得到硫化后的硅橡胶；
在所述硫化后的硅橡胶表面贴脱模布，得到贴有脱模布的硅橡胶；
获取预浸料，将所述预浸料铺贴在贴有脱模布的硅橡胶上，得到铺贴有预浸料的硅橡胶；
将所述铺贴有预浸料的硅橡胶装回模具内压实，得到压实后的装有硅橡胶的模具；
将所述压实后的装有硅橡胶的模具制袋入炉固化；
完成固化后，将硅橡胶从模具中拆卸出来，得到预浸料的制件，所述制件为型面复杂的复合材料零件。
2.根据权利要求1所述的一种型面复杂的复合材料零件成型工艺方法，其特征在于，所述作假件为厚胶带制成的作假件。
3.根据权利要求1所述的一种型面复杂的复合材料零件成型工艺方法，其特征在于，所述作假件与模具内腔完全贴合。
4.根据权利要求1所述的一种型面复杂的复合材料零件成型工艺方法，其特征在于，配置硅橡胶溶液具体为：
按硅橡胶的用量以Aircast3700A：B＝100：12的重量比称取各组份；其中，A表示胶的基体，B表示胶的固化剂；
混合A、B两组分，并搅拌均匀，得到配置有的硅橡胶溶液。
5.根据权利要求1所述的一种型面复杂的复合材料零件成型工艺方法，其特征在于，所述在所述模腔内的硅橡胶溶液常温硫化24小时后起模，得到硫化后的硅橡胶。
6.根据权利要求1所述的一种型面复杂的复合材料零件成型工艺方法，其特征在于，将所述压实后的装有硅橡胶的模具制袋入炉固化具体为：将所述压实后的装有硅橡胶的模具密封于真空袋内，再放入固化炉中固化。
7.根据权利要求1所述的一种型面复杂的复合材料零件成型工艺方法，其特征在于，所述压实后的装有硅橡胶的模具由外到内依次为模具的工装面、预浸料层、脱模布层以及硅橡胶面。
8.根据权利要求1所述的一种型面复杂的复合材料零件成型工艺方法，其特征在于，所述预浸料为碳纤维预浸料或者玻璃纤维预浸料。
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