一种复合材料双曲筒状零件成型方法

摘要

本申请公开了一种复合材料双曲筒状零件成型方法，包括一个含有内型模胎、外型模胎、充压袋的成型结构，首先在内型模胎上进行零件复合材料铺贴，然后将带有内型模胎的零件低温固化后的移入外型模胎，其次将充压袋置于零件内，充气加压，直至充压袋充满整个零件内腔并使零件外形紧贴在外形模胎的内表面上；最后将外形模胎、充气袋及零件移至热压罐内进行高温固化，完成双曲筒状零件成型。

权利要求

1.一种复合材料双曲筒状零件成型方法，其特征在于包含一种成型结构，所述成型结构包括内型模胎、外型模胎、充气堵板、充压袋；内型模胎为可拆分结构，其外形与双曲筒状零件内形相同，外型模胎由上下两部分组合而成，其内形与双曲筒状零件外形相同，所述充压袋由端板、硅胶薄膜筒、转接板组成，端板按照双曲筒状零件一端外形形状向外扩展出

30mm－60mm与外型模胎连接余量；硅胶薄膜筒按照比双曲筒状零件外形小1mm－3mm进行硫化；转接板外形小于双曲筒状零件最小内形截面5mm，转接板中间与充气堵板对应位置设置充气孔；硅胶薄膜筒两端向内翻边10－20mm，分别用高温结构胶沿双曲筒状零件端头外形形状向内等距粘接在端板和转接板内侧，成型方法包括以下步骤：

1－1组合内型模胎，在内型模胎上进行双曲筒状零件复合材料铺贴，铺贴完成后进行零件低温固化；

1－2将带有内型模胎的低温固化后的零件移入外型模胎下半部分；

1－3将外型模胎上半部分与下半部分合模后，拆除零件内的内型模胎；

1－4将充压袋置于零件内，充气加压，直至充压袋充满整个零件内腔并使零件外形紧贴在外型模胎的内表面上；

1－5将外型模胎、充气袋及零件移至热压罐内进行高温固化；

1－6高温固化后，依次撤掉充压袋、外型模胎，完成双曲筒状零件成型。

说明书

一种复合材料双曲筒状零件成型方法

技术领域

[0001] 本申请涉及复合材料的成型技术，特别是一种带双曲的筒状复合材料结构的成型方法。

背景技术

[0002] 筒状是日常生活、工业生产中常用的结构形式，大多数比较规则，精度和表面光洁度要求也相对较低。飞机制造中也存在大量类似双曲筒状零件，一些复杂的腔体、油箱、进气道等，特别是进气道结构，根据飞机性能不同结构形式也有较大区别。

[0003] 对于复合材料双曲筒状零件成型，简单的具有向两边拔模形式的双曲筒状零件可以采用单金属固定胎。针对较为复杂的双曲筒状零件一般可采用可从两端拆卸分解的内型模胎组合后进行铺贴成型，但是由于复合材料成型过程需要进入经过高温固化，这种高温度对于组合结构的外形、阶差等精度形成了致命性的影响，往往极少成型次数下来内型模胎就会报废无法使用；针对复合材料双曲筒状零件，国外也有采用记忆合金进行成型的方式，但是成本极其昂贵，使用次数也远比固定金属模胎少。

[0004] 综上所述，对于成本相对较低、使用次数较大的复合材料复杂双曲筒状零件的制造技术的研究就显得极为迫切。

[0005] 申请内容

[0006] 本申请的目的是提供一种复合材料双曲筒状零件成型方法，该方法可以适用于各类复合材料双曲筒状零件成型。

[0007] 为达到以上目的，本申请采取如下技术方案予以实现：

[0008] 一种复合材料双曲筒状零件成型方法，包含一种成型结构，所述成型结构包括内型模胎、外型模胎、充气堵板、充压袋；内型模胎为可拆分结构，其外形与双曲筒状零件内形相同，外型模胎由上下两部分组合而成，其内形与双曲筒状零件外形相同，充压袋由端板、硅胶薄膜筒、转接板组成，端板按照双曲筒状零件一端外形形状向外扩展出30mm－60mm与外形模胎连接余量；硅胶薄膜筒按照比双曲筒状零件外形小1mm－3mm进行硫化；转接板外形小于双曲筒状零件最小内形截面5mm，转接板中间与充气堵板对应位置设置充气孔；硅胶薄膜筒两端向内翻边10－20mm，分别用高温结构胶沿双曲筒状零件端头外形形状向内等距粘接在端板和转接板内侧。

[0009] 成型方法包括以下步骤：

[0010] 1组合内型模胎，在内型模胎上进行双曲筒状零件1复合材料铺贴，铺贴完成后进行零件低温固化；

[0011] 2将带有内型模胎的低温固化后的零件移入外型模胎下半部分；

[0012] 3将外形模胎上半部分与下半部分合模后，拆除零件内的内型模胎；

[0013] 4将充压袋置于零件内，充气加压，直至充压袋充满整个零件内腔并使零件外形紧贴在外形模胎的内表面上；

[0014] 5将外形模胎、充气袋及零件移至热压罐内进行高温固化；

[0015] 6高温固化后，依次撤掉充压袋、外型模胎，完成双曲筒状零件成型。

[0016] 本申请的优点在于利用了低温对材料的影响较小和硅胶薄膜高扩张性的原理，通过成本相对较低、使用次数较大的方式实现了双曲筒状零件的成型，对复合材料双曲筒状零件成型具有普遍适用性。

[0017] 以下结合附图及实施例对本申请作进一步的详细描述。

附图说明

[0018] 图1双曲筒状零件结构图；

[0019] 图2内型模胎结构图；

[0020] 图3内型模胎铺贴双曲筒状零件图；

[0021] 图4充压袋结构图；

[0022] 图5零件放置在外型模胎下半部分结构图；

[0023] 图6外型模胎合模结构图；

[0024] 图7分解去除内型模胎后结构图；

[0025] 图8充气袋安装结构图；

[0026] 图9成型结构图。

[0027] 图1～图9中：1、双曲筒状零件；2、内型模胎；3、外型模胎下半部分；4、外型模胎上半部分；5、充气堵板；6、充压袋；7、外形模胎；8、充气孔；9、端板；10、硅胶薄膜筒；11、转接板。

具体实施方式

[0028] 参见图1～图9，一种复合材料双曲筒状零件成型方法，主要针对复合材料双曲筒状零件1的成型，包含一种成型结构，成型结构包括内型模胎2、外型模胎7、充压袋6；内型模胎2为可拆分结构，其外形与双曲筒状零件1内形相同，外型模胎7由上下两部分组合而成，其内形与双曲筒状零件1外形相同，充压袋6由端板9、硅胶薄膜筒10、转接板11组成，端板9按照双曲筒状零件1一端外形形状向外扩展出30mm－60mm与外形模胎7连接余量；硅胶薄膜筒10按照比双曲筒状零件1外形小1mm－3mm进行硫化；转接板11外形小于双曲筒状零件最小内形截面5mm，转接板11中间与充气堵板5对应位置设置充气孔8；硅胶薄膜筒10两端向内翻边10－20mm，分别用高温结构胶沿双曲筒状零件端头1外形形状向内等距粘接在端板9和转接板11内侧。

[0029] 成型方法包括以下步骤：

[0030] 1组合内型模胎2，在内型模胎2上进行双曲筒状零件1复合材料铺贴，铺贴完成后进行零件低温固化；

[0031] 2将带有内型模胎2的低温固化后的零件移入外型模胎下半部3分；

[0032] 3将外形模胎上半部分4与下半部分合模后，拆除零件内的内型模胎2；

[0033] 4将充压袋6置于零件内，充气加压，直至充压袋6充满整个零件内腔并使零件外形紧贴在外形模胎7的内表面上；

[0034] 5将外形模胎7、充气袋6及零件移至热压罐内进行高温固化；

[0035] 6高温固化后，依次撤掉充压袋6、外型模胎7，完成双曲筒状零件成型。