[发明专利]一种大型主承力复合材料结构的制备方法及所用成型模具

说明书

一种大型主承力复合材料结构的制备方法及所用成型模具，属于复合材料结构的制备领域，本发明为了解决现有技术在复合材料结构件制备中由于缺少适当的成型模具和较为复杂的工艺，极大的影响了制备的效率，同时还增加了产品在成型过程、成型后期产生缺陷的概率的问题，本发明所述成型模具中上压板、分瓣模组件和下压板由上至下依次设置，且上压板和分瓣模组件通过连接件可拆卸连接，分瓣模组件和下压板通过连接件可拆卸连接，周向加固组件套设在上压板和下压板的外圆面上，且周向加固组件与上压板和下压板紧密贴合设置，同时利用上述模具进提出一种新的制备方法，本发明主要用于大型主承力复合材料结构的制备。

技术领域

本发明属于复合材料结构的制备领域，具体涉及一种大型主承力复合材料结构的制备方法及所用成型模具。

背景技术

碳纤维增强树脂基复合材料结构件已广泛应用于生产生活中，尤其在航空、航天领域。如何满足预定设计指标，保证复合材料生产过程中，纤维有效传递载荷，有效承载是工艺研究的重点。本发明阐述了空间站应用的复合材料结构件的工艺优化方法。

空间站复合材料构件使用条件苛刻，在太空中，复合材料构件将面临失重、辐射、和各种意向不到的挑战。同时需要承受大载荷，对接的每个舱重达20吨以上(对接载人飞船、货运飞船等)，构型复杂是空间站使用的复合材料结构件的特色。

作为接口的复合材料结构件，其面临的挑战不言而喻。设计时，需要无数遍校核接口的承载能力，同时在保证刚度和强度等必要条件的前提下，将其质量减少至最小，控制成本。因此如何有效满足设计指标成为工艺关注的重中之重。

复合材料主承力结构件产品成型后，个别位置整体平面度需小于0.12mm，指定单个面平面度需小于0.03mm。

复合材料主承力结构件产品需压制密实，若内部出现缺陷，需满足相应的探伤标准。因为复合材料内部分层缺陷与产品的刚度强度有直接影响，影响力学性能。

同时要外表清洁、无污染、无可视划伤、无压痕，纤维无折断，表面需平整等客观要求。

现有技术在复合材料结构件制备中由于缺少适当的成型模具和较为复杂的工艺，极大的影响了制备的效率，同时还增加了产品在成型过程、成型后期产生缺陷的概率，因此通过合理的工艺配置，可有效成型复合材料主承力结构件，满足所有设计需求。对实际生产过程具有重要意义。

发明内容

本发明为了解决现有技术在复合材料结构件制备中由于缺少适当的成型模具和较为复杂的工艺，极大的影响了制备的效率，同时还增加了产品在成型过程、成型后期产生缺陷的概率的问题，进而提供一种大型主承力复合材料结构的制备方法及所用成型模具；

一种大型主承力复合材料结构的成型模具，所述成型模具包括上压板、下压板、周向加固组件和分瓣模组件，所述上压板、分瓣模组件和下压板由上至下依次设置，且上压板和分瓣模组件通过连接件可拆卸连接，分瓣模组件和下压板通过连接件可拆卸连接，周向加固组件套设在上压板和下压板的外圆面上，且周向加固组件与上压板和下压板紧密贴合设置。

进一步地，所述周向加固组件包括周向内加压板、环向合模受力板和周向外加压板，周向内加压板套设在上压板和下压板的外圆面上，且周向内加压板与上压板和下压板紧密贴合设置，周向外加压板套设在周向内加压板的外圆面上，环向合模受力板设置在周向外加压板和周向内加压板之间，周向外加压板通过环向合模受力板与周向内加压板紧密贴合设置；

进一步地，所述分瓣模组件包括八组分瓣模组成，每个分瓣模通过连接件与上压板和下压板可拆卸连接；

进一步地，所述连接件为螺栓螺母机构；

进一步地，所述分瓣模包括定位芯、若干块侧压块和若干个橡胶片，所述定位芯的顶部加工有N个一号连接通孔，N为正整数，侧压块套设在定位芯的侧壁上，且侧压块与定位芯开拆卸连接，橡胶片套设在侧压块的外壁上；