[发明专利]复合材料中空薄壁类零件制造的成型方法

说明书

技术领域

本发明创造涉及一种新型封装工艺，属于复合材料加工领域，适用于内部为封闭或半封闭式空腔结构的复合材料零件的成型加工。

背景技术

飞机上使用的复合材料中空薄壁类零件往往要求良好的外表面尺寸和质量，以保证良好的气动外形。由于此类零件拥有中空结构的特点，在成型工艺上常常会使用阳模的成型工艺。阳模成型铺层操作容易，真空封袋方便，因此在外表面质量要求不高的情况下是首选的工艺方法。采用阳模成型的零件由于真空袋外部的压力作用常会挤压预侵料使其向内收缩，极易形成褶皱，这些褶皱需要大量的打磨工作才能修复，如果褶皱波及到纤维，这种缺陷是无法修复的。另外，采用阳模成型时，固化后的零件往往与模具紧密贴合，造成零件脱模困难，如果使用强力脱模，力度施加不当就会造成零件的撕裂，引起零件的质量事故。

阴模成型可以保证零件的外表面质量，但铺层常常需要在狭小的空腔内进行，如果中空的空腔过于狭小，铺层就很难进行。如果结合阳模的优点，使用阴阳模配合成型就会减小铺层的难度，同时在阳模的外表面使用一层软模可以减小阳模的脱模难度。这种工艺方案理论上十分完美，但在实际应用中为了获得理想的软模，常需要阴模、阳模配合使用，并且经过高温高压才能得到。在软模的制造过程中，需要在阴模与阳模之间铺放制造软模的材料-未硫化橡胶，然后进行整体封装，由于橡胶的内外表面均为金属，封装后真空压力无法透过金属传递到未硫化橡胶上，导致软模固化失败。因此这种成型方式在实际应用时，需要详细的考虑到软模的制造工艺，而且软模的使用会大大增加工装的成本，所以对于简单非承力零件而言成本较高。

发明内容

本发明创造的目的是提供一种合材料中空薄壁类零件制造的成型方法，既可以保证零件的良好的外表面质量，又可以较容易的脱模。

本发明创造的技术方案：复合材料中空薄壁类零件制造的成型方法，包括如下步骤：

（1）模具制造：采用分瓣形式的阴模成型，将阴模设计为两部分或多部分的分瓣形式，这样的形式为曲率复杂零件的铺层及脱模提供了便利，如果按照通常的封装方法，在阴模上直接封装肯定会漏气，则不能完成固化；

（2）铺层；

（3）用密封胶条和真空袋制作一个随零件内形的圆台形卷筒，圆台形卷筒的目的是使零件的空腔结构同样能被真空袋覆盖，以便进行后序的抽真空预压实工作；

（4）将圆台形卷筒放到预浸料铺叠完毕后的成型工装的内部空腔中；

（5）封制真空袋：将真空袋、密封胶条和在成型工装内部空腔中的圆台形卷筒进行桥接，采用这种结构不仅能获得密闭的真空系统，零件的内表面也可以进行抽真空预压实工序；

（6）固化成型：将预浸料铺叠完毕后的成型工装封装在固化板上；

所述的圆台形卷筒又内至外反翻过来，然后安放到成型工装内部空腔中，再与外面的真空袋桥接，这样可加强封装效果，提高封装速度。

本发明创造的有益效果：这种工艺方案使用分瓣式阴模结构，既可以保证零件的良好的外表面质量，又可以较容易的脱模；筒式封装方法解决了中空薄壁类零件在制造时遇到的封装真空袋难的技术问题，使得阴模成型工艺的优点得以更好的发挥。

具体实施方式

复合材料中空薄壁类零件制造的成型方法，包括如下步骤：

（1）模具制造：采用分瓣形式的阴模成型，将阴模设计为两部分或多部分的分瓣形式；

（2）铺层；

（3）用密封胶条和真空袋制作一个随零件内形的圆台形卷筒；

（4）将圆台形卷筒放到预浸料铺叠完毕后的成型工装的内部空腔中；

（5）封制真空袋：将真空袋、密封胶条和在成型工装内部空腔中的圆台形卷筒进行桥接；

（6）固化成型：将预浸料铺叠完毕后的成型工装封装在固化板上；

所述的圆台形卷筒又内至外反翻过来，然后安放到成型工装内部空腔中，再与外面的真空袋桥接。