[发明专利]复合材料预制体制作设备及方法

说明书

发明公开了复合材料预制体制作设备及方法，发明涉及碳纤维复合材料加工技术领域，包括阳模、真空泵、碳纤维布、下限位块、上限位块和支持架，阳模的材质为代木或塑料，阳模的上表面设置有R角，上限位块的上表面固定连接有第一液压缸，第一液压缸的输出端穿过上限位块与下限位块固定连接，支持架的内壁转动连接有螺纹杆，下限位块的表面镶嵌有螺纹管，螺纹管的内壁与螺纹杆螺纹连接。本发明，主要针对肋及长梁结构件，以代木或塑料制作阳模用于预制体的制作，能够解决阴模阴模成型预制体R角皱褶且无法压实，窄腔结构件预制体难以制作的问题，同时此种方法无需真空袋、腻子条等辅料，成本较低。

技术领域

发明涉及碳纤维复合材料加工技术领域，尤其涉及复合材料预制体制作设备及方法。

背景技术

碳纤维复合材料具有抗冲击能力强、韧性高、成型时间短、可循环利用等优点，因而被广泛应用于军工、航天等尖端技术，而碳纤维复合材料生产制造过程中，一般会提前做好预制体，这样可以大大减少铺覆时间。

为了保证复材零件的厚度，常采用阴模成型的方法制作，而对于U型肋结构件，在采用阴模成型时，直接在阴模铺层制作预制体时，容易在零件根部R角处产生褶皱，且碳布间存在缝隙，难以压实，造成成品存在空腔而报废，而对于更为狭窄腔体的结构件，采用阴模制作预制体更是十分困难。

发明内容

发明的目的是为了解决现有技术中，在阴模铺层制作预制体时，容易在零件根部R角处产生褶皱，且碳布间存在缝隙，难以压实，造成成品存在空腔而报废，而对于更为狭窄腔体的结构件，采用阴模制作预制体更是十分困难的缺点，而提出的复合材料预制体制作设备及方法。

为了实现上述目的，发明采用了如下技术方案：复合材料预制体制作设备，包括阳模、真空泵、碳纤维布、下限位块、上限位块和支持架，所述阳模的材质为代木或塑料，所述阳模的上表面设置有R角，所述上限位块的上表面固定连接有第一液压缸，所述第一液压缸的输出端穿过所述上限位块与所述下限位块固定连接，所述支持架的内壁转动连接有螺纹杆，所述下限位块的表面镶嵌有螺纹管，所述螺纹管的内壁与所述螺纹杆螺纹连接，所述支持架的上表面固定连接有电机，所述电机的输出端与所述螺纹杆固定连接，所述支持架的上表面固定连接有第二液压缸，所述第二液压缸的输出端穿过支持架固定连接有上盖板，所述阳模的表面开设有抽气孔，所述真空泵的抽气口固定连接有抽气管，所述抽气管的一端与所述阳模连通。

优选的，所述下限位块和所述上限位块的表面均镶嵌有滑动套，所述滑动套的内壁与所述支持架滑动连接。

优选的，所述上限位块的表面开设有通孔，所述通孔的位置与所述螺纹杆适配。

优选的，所述上盖板的表面固定连接有限位杆，所述限位杆的一端固定连接有限位板。

优选的，所述支持架的表面镶嵌有限位圈，所述限位圈的内壁与所述限位杆滑动连接。

复合材料预制体制作方法，包括以下步骤：

步骤一：所述第一液压缸驱动所述下限位块和所述上限位块张开到极限；

步骤二：开启所述电机，调整所述下限位块与阳模上表面处于同一水平高度，组成铺放平台；

步骤三：将所述碳纤维布铺平在平台上，所述第一液压缸驱动所述上限位块下移，限制所述碳纤维布；

步骤四：打开所述真空泵且落所述下限位块，当所述下限位块低于R角处时将上盖板盖在碳布上并压实，预制体制作完成；

步骤五：将预制体转移至阴模内进行固化成型即可。

优选的，所述电机驱动所述螺纹杆转动，使得螺纹管上下移动，从而带动下限位块上下移动。

优选的，所述下限位块和所述上限位块的数量均有两个，两个所述下限位块和所述上限位块均为对称分布。