[发明专利]大直径复合裙加压固化方法

说明书

本发明涉及一种大直径复合裙加压固化方法，步骤如下：1、按照设计的复合裙铺层角度、铺层顺序、位置，将裁剪好的预浸料片贴在内芯模外表面，达到预定的铺层厚度后，增加1～2mm厚度铺层，得到预成型体；2、将加压模具侧压板定位与内芯模端部精确装配并紧固连接；3、将加压模具盖板定位与内芯模身段精确装配并紧固连接；4、侧压板与盖板搭接处紧固连接；5、将预成型体连同加压模具、内芯模入炉加温固化，固化完成后取出；6、卸掉侧压板；7、卸掉盖板；8、实现预成型体内型面与内芯模的外型面界面分离；9、对预成型体修边和去毛刺，得到复合裙。该方法制备出的复合裙孔隙率较低、强度较高、粘接性能较好。

技术领域

本发明涉及复合裙成型技术领域，具体涉及一种大直径(范围为φ2～4米)复合裙加压固化方法。

背景技术

连接裙是固体火箭发动机壳体整体延伸，用于实现导弹级间段连接或与其它部位的连接，连接裙需经受轴压、弯矩、剪切及内压等多种载荷，受力状况比较复杂。复合材料由于高强度、高模量、低密度等优异的综合性能在航空航天的应用范围越来越广泛，固体火箭发动机连接裙由金属连接裙逐渐被复合裙所替代，并且从早期的单一的玻璃纤维复合裙发展到高性能混杂及全碳复合裙。

目前在国内，传统复合裙成型方法为人工手动进行预浸料贴片，然后通过在预成型体表面缠绕纤维纱加压固化成型或通过热压罐加压固化成型。预成型体表面缠绕纤维纱加压固化成型方式，无法避免复合裙固化成型后表面勒痕、凸起、凹坑等缺陷，导致固化后外表面不平整，光洁度降低，孔隙率较大，无法精确控制产品的外形尺寸；热压罐加压成型方式，虽然罐内压力均匀，成型工艺稳定可靠，但与其它工艺相比，层间应力集中导致的分层缺陷是热压罐成型工艺中较容易出现的缺陷形式，然而层间脱粘和开裂是复合材料构件生产中极力避免的问题，除此之外，热压罐系统庞大，结构复杂，投资建造一套适用于大直径复合裙的大型热压罐费用很高。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术中存在的问题，提出一种大直径(范围为φ2～4米)复合裙加压固化方法，该方法在传统高温固化基础上，利用专门设计的加压固化模具对复合裙预成型体沿铺层堆叠方向均匀施加一定压力，保证预成型体外型面加压覆盖面积大和铺层界面粘接牢固。采用该方法制备出的复合裙孔隙率较低、强度较高、粘接性能较好以及外型面较光洁；充分考虑到复合裙拐角加压固化的困难，加压模具内型面与复合裙预成型体外型面形状设计一致，二者在拐角处以最大面积较好的贴合，保证拐角位置充分受压，降低了复合材料连接裙拐角处纤维褶皱、架空、分层等缺陷的出现。

为解决上述技术问题，本发明公开的一种大直径复合裙加压固化方法，其特征在于，它包括如下步骤：

步骤1：按照预先设计的复合裙铺层角度、复合裙铺层顺序和复合裙位置，将裁剪好的预浸料片贴在内芯模外表面，并去除预浸料片的褶皱和气泡，达到复合裙产品厚度后，考虑到产品加压固化后铺层厚度减小，同时为了保证加压模具与产品充分接触，防止加压过大或者加压不到位，继续铺放预浸料使厚度增加1～2mm，得到预成型体；

步骤2：将加压模具的侧压板定位于内芯模端部精确装配并紧固连接；

步骤3：将加压模具的盖板定位于内芯模身段精确装配并紧固连接；

步骤4：加压模具的侧压板与盖板搭接处紧固连接；

步骤5：将预成型体连同加压模具和内芯模入炉加温固化，固化完成后取出；

步骤6：卸掉加压模具的侧压板，预成型体环面加压固化完成；

步骤7：卸掉加压模具的盖板，预成型体端面加压固化完成；

步骤8：在轴向螺钉的作用下，脱模块带动预成型体一起沿轴向运动，实现预成型体内型面与内芯模的外型面界面分离；

步骤9：对预成型体修边和去毛刺，得到复合裙。

本发明的有益效果：