[发明专利]一种复合材料支架高质量成型方法

权利要求书

1.一种复合材料支架高质量成型方法，其特征在于：采用的成型模具包括n个上格腔阳模(1)、m个下格腔阳模(2)、n个软模(3)、侧挡板(4)、上盖板(5)和下底板(6)，所述n个上格腔阳模(1)、n个软模(3)的形状与待制备支架的n个上格腔的形状相匹配，所述m个下格腔阳模(2)的形状与待制备支架的m个下格腔的形状相匹配，具体成型方法包括如下步骤：

步骤(1)、将预浸料分别铺设在n个上格腔阳模(1)的表面和m个下格腔阳模(2)的表面；

步骤(2)、将完成铺设的预浸料进行加温预压实；

步骤(3)、预压实冷却后拆除n个上格腔阳模(1)，形成n个上格腔预浸料铺层，将n个软模(3)分别放入所述n个上格腔预浸料铺层中；

步骤(4)、将n个上格腔预浸料铺层与m个铺设预浸料的下格腔阳模(2)进行组装，使得上格腔预浸料铺层与下格腔预浸料铺层接触并压紧；

步骤(5)、将下底板(6)分别与m个下格腔阳模(2)和n个软模进行固定连接，侧挡板(4)分别与上盖板(5)、下底板(6)固定连接，形成封闭模腔；

步骤(6)、进行加热固化，固化完成后拆除侧挡板(4)、上盖板(5)、软模(3)和下底板(6)，得到复合材料支架；

所述n、m均为正整数，且n≥2，m≥1。

2.根据权利要求1所述的成型方法，其特征在于：所述步骤(1)中在n个上格腔阳模(1)的上表面分别铺设预浸料并下翻至其侧表面，下格腔阳模(2)为1个，在下格腔阳模(2)的上表面铺设预浸料并下翻至其侧表面。

3.根据权利要求1所述的成型方法，其特征在于：所述步骤(1)铺设过程中，每铺设0.5-1mm厚度的铺层进行一次抽真空压实，提高铺层紧实度，压实后对多余的料边进行去除。

4.根据权利要求1所述的成型方法，其特征在于：所述步骤(2)中预压实的具体方法为：将完成铺设的预浸料采用隔离材料、吸胶材料和真空袋依次包裹后，在烘箱、加热平台或热压罐中进行预压实，保温温度为70-90℃，保温时间为30min-120min。

5.根据权利要求1所述的成型方法，其特征在于：所述预浸料为碳纤维环氧树脂热熔预浸料，预浸料厚度为0.125-0.20mm，树脂质量百分比含量为30％-38％，挥发份含量≤1％，纤维面密度为130-220g/m²。

6.根据权利要求1所述的成型方法，其特征在于：所述软模(3)为硅橡胶软模，硅橡胶软模内含金属芯，金属芯与下底板(6)连接。

7.根据权利要求6所述的成型方法，其特征在于：所述待制备的支架的上格腔体积V₁与硅橡胶软模的体积V₂之差ΔV满足：5％＜ΔV/V₁＜12％。

8.根据权利要求2所述的成型方法，其特征在于：所述步骤(4)中n个上格腔预浸料铺层与1个下格腔预浸料铺层进行组装时，内置n个软模(3)的n个上格腔预浸料铺层依次放置在内置下格腔阳模(2)的下格腔预浸料铺层上部，且n个上格腔预浸料铺层的上表面与下格腔预浸料铺层的上表面接触并压紧，形成待制备支架的腹板(10)，两端的2个上格腔预浸料铺层的外侧表面与下格腔预浸料铺层的外侧表面分别对齐，形成待制备支架的缘板(11)，相邻2个上格腔预浸料铺层之间的侧表面铺层形成待制备支架的筋板(12)；所述内置n个软模(3)的n个上格腔预浸料铺层并排放置在内置下格腔阳模(2)的下格腔预浸料铺层上部。

9.根据权利要求8所述的成型方法，其特征在于：设待制备支架的腹板(10)厚度为H₁，缘板(11)厚度为H₂，筋板(12)厚度为H₃，则预浸料的铺层厚度为H₁，H₂，H₃中最小值的一半，即铺层厚度为1/2MIN{H₁，H₂，H₃}。