[发明专利]一种变壁厚复合材料裙的成型方法

说明书

技术领域

本发明涉及复合材料成型技术领域，特别涉及一种变壁厚复合材料裙的成型方法。

背景技术

固体火箭发动机连接裙是发动机壳体的重要组成部分，用于实现壳体级间段连接或发动机、导弹主结构等的连接，由于复合材料具有较高的比强度、比模量等优异性能，因此复合材料连接裙广泛用于火箭或导弹主结构的连接。

复合材料裙常存在变壁厚的情况，如成型零件底部带法兰，或存在下陷斜角等，复合材料整体连接裙的成型方式有RTM成型工艺和缠绕铺层成型工艺。RTM成型工艺是将复合材料连接裙的法兰、筒身段等结构采用连续纤维或纤维织物预成型后，铺放在模腔中，合模密封后，再通过树脂注射，一次整体成型全复合材料连接裙，此过程需控制树脂流动性，且制备的复合材料连接裙内部孔隙率较大，模具制造相对困难，制造成本较大；而缠绕成型工艺是在控制纤维张力和预定线型的条件下，将连续的纤维粗纱浸渍树脂胶液，连续地缠绕在复合材料连接裙内腔尺寸的芯模上，然后在室温或加热条件下固化形成复合材料端框的整体连接裙，但脱模时需破坏芯模，芯模无法重复使用，制造成本高。

发明内容

本发明的目的在于克服现有的复合材料裙的制备工艺成型质量不佳、容易造成表面缺陷、脱模成本高、制造成本大等上述不足，提供一种变壁厚复合材料裙的成型方法，便于快速脱模，提高成型质量，节省生产成本。

为了实现上述目的，本发明提供了以下技术方案：

一种变壁厚复合材料裙的成型方法，包括以下步骤：

A、在构件一的外表面贴合待成型构件；

B、将构件二首尾连接成环状贴合在所述待成型构件的外侧；

C、在所述待成型构件与构件二形成的整体外侧套设真空袋并进行真空处理；

D、放入热压罐进行固化成型；

E、待所述待成型构件的成型完毕后，将所述构件二沿连接处打开，再将所述待成型构件与所述构件一分离，完成脱模；

其中，所述构件一为环状的硬质构件，所述构件二为条状的软质构件。

采用本发明所述的一种变壁厚复合材料裙的成型方法，所述构件一为环状的硬质构件，如钢质环状构件，在所述构件一外侧贴合所述待成型构件，所述待成型构件为若干层预浸料料片形成，一层层的贴合于所述构件一外侧表面，所述构件二为条状的软质构件，将所述构件二首尾连接成环状贴合在所述待成型构件的外侧，然后在待成型构件与构件二形成的整体外侧套设真空袋并进行真空处理，再放入热压罐进行固化成型，待所述待成型构件的成型完毕后，由于所述构件二为条状的软质构件，将所述构件二沿连接处打开，再将所述待成型构件与所述构件一分离，完成脱模，即可完成复合材料裙的制备。采用本方法先贴合待成型构件后再贴合软模，软模与待成型构件之间贴合密实，有利于降低孔隙率，提高复合材料裙的表面成型质量，由于软模存在切口，能够拆开实现快速脱模，当复合材料裙的成型形状存在变壁厚的外形特征时，如存在法兰结构或闭角，成型后在保持模具完整的情况下复合材料裙无法取出，或者脱模时容易造成外形损伤，而软模能够打开脱离，因此能够顺利脱模同时避免对模具的破坏，模具能够重复循环使用，有效节省模具成本，缩短生产周期，降低制造成本。

优选的，所述构件二的制备方法包括以下步骤：

a、在构件三的外表面贴合用于制备所述构件二的坯料；

b、在所述构件二的坯料外侧套设真空袋并进行真空处理；

c、放入热压罐进行固化成型；

d、待成型完毕后，将所述构件二沿连接处打开，完成所述构件二的制备；

其中所述构件三为环状的硬质构件。

由于所述构件二为条状软模，为保证其能够紧密贴合所述待成型构件，采用适配的环状硬质的所述构件三制备所述构件二，能够提高所述构件二的成型质量，提高与所述构件一的适配度，进而提高所述待成型构件的成型质量。

进一步优选的，所述步骤a包括以下步骤：

a1、分别制备所述构件二的坯料的段一与段二，将所述段一分为两段；

a2、将所述段一贴合于所述构件三的外表面，在所述段一的两段之间设置脱模布；

a3、将所述构件三外表面的剩余部位贴合所述段二，所述段二的两端与所述段一的两端分别搭接。

由于所述构件二为条状，采用所述段一与段二通过热压罐固化连接，将所述段一分为两段，将所述段一贴合于所述构件三的外表面，在所述段一的两段之间设置脱模布，避免在成型过程中连成整体，所述构件三外表面的剩余部位贴合所述段二，所述段二的两端与所述段一的两端分别搭接，保证在成型过程中所述段一与段二能够连成整体，最终形成条状。