一種大厚度復(fù)合材料制件r角的鋪疊和成型方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種大厚度復(fù)合材料制件R角的鋪疊和成型方法，適用于較厚的復(fù)合材料，包括以下步驟：1）分兩次鋪疊復(fù)合材料，另一半待用；2）陽(yáng)模工裝加工出軸線和肋線的參照線條；3）在前一半鋪疊的制件的余量區(qū)刻劃軸線、肋線和定位孔；4）將制件的陽(yáng)模工裝放置在熱隔膜加熱平臺(tái)上，軸線和中心線重合；5）利用定位孔將制件定位在陽(yáng)模工裝上；6）熱隔膜設(shè)備合模運(yùn)行；7）將另一半制件重復(fù)步驟3，然后轉(zhuǎn)移到陽(yáng)模工裝前一半鋪層制件上，合模運(yùn)行；8）程序運(yùn)行結(jié)束后，將整個(gè)制件脫模并取出，完成制件成型過(guò)程。該方法可滿足不同長(zhǎng)度，不同R角半徑的復(fù)合材料制件成型，能夠保證復(fù)合材料制件R角的外形尺寸和內(nèi)部質(zhì)量。
【專利說(shuō)明】一種大厚度復(fù)合材料制件R角的鋪疊和成型方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種大厚度復(fù)合材料制件R角的鋪疊和成型方法，屬于復(fù)合材料制件的成型【技術(shù)領(lǐng)域】。

【背景技術(shù)】
[0002]飛機(jī)中許多承力復(fù)合材料制件固化前需要熱成型工序，如梁、肋，長(zhǎng)桁等。這些結(jié)構(gòu)都存在著大量的R角區(qū)域，其中R角處的鋪疊和成型質(zhì)量對(duì)復(fù)合材料制件的力學(xué)性能和內(nèi)部質(zhì)量具有重要的意義，因此需要采用有效的工藝方法來(lái)改善R角的鋪疊和成型質(zhì)量。
[0003]現(xiàn)有的復(fù)合材料制件R角成型技術(shù)是通過(guò)人工的鋪疊方法直接在陽(yáng)模工裝上鋪疊，采用真空袋壓實(shí)的方法成型，這種成型方法對(duì)于較薄的復(fù)合材料制件來(lái)說(shuō)能夠滿足質(zhì)量要求，但是對(duì)于較厚的復(fù)合材料制件手工鋪疊得到的R角容易架橋，這種架橋在真空壓實(shí)后也不能消除而且固化后的制件R角表面質(zhì)量差，從斷面看到的纖維經(jīng)常出現(xiàn)褶皺，嚴(yán)重影響制件的內(nèi)部質(zhì)量和力學(xué)性能。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種大厚度復(fù)合材料制件R角的鋪疊和成型方法，該方法可滿足不同長(zhǎng)度，不同R角半徑的復(fù)合材料制件成型，能夠保證復(fù)合材料制件R角的外形尺寸和內(nèi)部質(zhì)量，尤其對(duì)于較厚的復(fù)合材料制件更具備優(yōu)勢(shì)。
[0005]為解決以上問(wèn)題，本發(fā)明的具體技術(shù)方案如下：一種大厚度復(fù)合材料制件R角的鋪疊和成型方法，包括以下步驟：
1)采用平板工裝并按照設(shè)計(jì)的鋪層信息進(jìn)行鋪疊，完成鋪層總數(shù)的一半，將另一半鋪好后真空封裝待用；
2)將制件的陽(yáng)模工裝加工出軸線和肋線的參照線條，并在陽(yáng)模工裝上表面兩端分別制出直徑為Φ8的定位柱；
3)采用數(shù)控超聲切割技術(shù)，在前一半鋪疊的制件的余量區(qū)刻劃軸線和肋線，并在兩邊分別制出兩個(gè)Φ8的定位孔，肋線和定位孔的位置與陽(yáng)模工裝的定義一致；
4)將制件的陽(yáng)模工裝放置在熱隔膜加熱平臺(tái)上，使陽(yáng)模工裝軸線和加熱平臺(tái)中心線重合；
5)將前一半制件的兩面各包覆一層無(wú)孔隔離膜，利用定位孔將制件定位在陽(yáng)模工裝上，并保證制件軸線和肋線與陽(yáng)模工裝的軸線和肋線的標(biāo)識(shí)線重合；
6)熱隔膜設(shè)備合膜后，開(kāi)始運(yùn)行設(shè)定的程序，在保溫時(shí)間段，制件在真空壓力下發(fā)生彎轉(zhuǎn)，與陽(yáng)模工裝貼實(shí)，當(dāng)溫度降至室溫，程序運(yùn)行結(jié)束；
7)將另一半制件重復(fù)步驟3，然后轉(zhuǎn)移到陽(yáng)模工裝前一半鋪層制件上，同樣采用定位孔、肋線和軸線進(jìn)行定位，再次利用熱隔膜設(shè)備運(yùn)行相同的程序；
8 )程序運(yùn)行結(jié)束后，將整個(gè)制件脫模并取出，完成制件成型過(guò)程。
[0006]該大厚度復(fù)合材料制件R角的鋪疊和成型方法的優(yōu)勢(shì)在于：制件件的外形加工軸線和肋線的標(biāo)識(shí)以及開(kāi)定位孔采用數(shù)控超聲切割技術(shù)，保證制件的加工精度和定位準(zhǔn)確。制件在陽(yáng)模工裝上通過(guò)定位孔和標(biāo)識(shí)線進(jìn)行定位，能夠保證證制件下位置準(zhǔn)確。通過(guò)熱隔膜成型得到的制件，R角內(nèi)外徑尺寸精確，纖維平滑過(guò)渡，避免了架橋的產(chǎn)生，保證了制件R角處的內(nèi)部質(zhì)量。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0007]圖I為大厚度復(fù)合材料制件的軸線、肋線和定位孔示意圖。
[0008]圖2為陽(yáng)模工裝結(jié)構(gòu)示意圖。
[0009]圖3為熱隔膜成型封裝示意圖。
[0010]其中I為定位孔、2為肋線、3為軸線、4為余量線、5為零件邊緣線、6為余量區(qū)、7為定位銷、8為制件、9為無(wú)孔隔離膜、10為橡膠膜、11為陽(yáng)模成型工裝、12為熱隔膜加熱平臺(tái)。

【具體實(shí)施方式】
[0011]一種大厚度復(fù)合材料制件R角的鋪疊和成型方法，包括以下步驟：
I)采用平板工裝并按照設(shè)計(jì)的鋪層信息進(jìn)行鋪疊，完成鋪層總數(shù)的一半，將另一半鋪好后真空封裝待用；制件的鋪疊采用自動(dòng)鋪帶技術(shù)，可嚴(yán)格保證制件的外形尺寸和內(nèi)部質(zhì)量，排除人為因素的影響，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定。
[0012]2)如圖2所示，將制件的陽(yáng)模工裝加工出軸線和肋線的參照線條，并在陽(yáng)模工裝上表面兩端分別制出直徑為Φ8的定位柱；
3)采用數(shù)控超聲切割技術(shù)，在前一半鋪疊的制件的余量區(qū)刻劃軸線和肋線，并在兩邊分別制出兩個(gè)Φ8的定位孔，肋線和定位孔的位置與陽(yáng)模工裝的定義一致，如圖I所示；
4)將制件的陽(yáng)模工裝放置在熱隔膜加熱平臺(tái)上，使陽(yáng)模工裝軸線和加熱平臺(tái)中心線重合；
5)將前一半制件的兩面各包覆一層無(wú)孔隔離膜，利用定位孔將制件定位在陽(yáng)模工裝上，并保證制件軸線和肋線與陽(yáng)模工裝的軸線和肋線的標(biāo)識(shí)線重合；
6)如圖3所示，熱隔膜設(shè)備合膜后，開(kāi)始運(yùn)行設(shè)定的程序，在保溫時(shí)間段，制件在真空壓力下發(fā)生彎轉(zhuǎn)，與陽(yáng)模工裝貼實(shí)，當(dāng)溫度降至室溫，程序運(yùn)行結(jié)束；
7)將另一半制件重復(fù)步驟3，然后轉(zhuǎn)移到陽(yáng)模工裝前一半鋪層制件上，同樣采用定位孔、肋線和軸線進(jìn)行定位，再次利用熱隔膜設(shè)備運(yùn)行相同的程序；
8 )程序運(yùn)行結(jié)束后，將整個(gè)制件脫模并取出，完成制件成型過(guò)程。
【權(quán)利要求】
1.一種大厚度復(fù)合材料制件R角的鋪疊和成型方法，其特征在于包括以下步驟: 1)采用平板工裝并按照設(shè)計(jì)的鋪層信息進(jìn)行鋪疊，完成鋪層總數(shù)的一半，將另一半鋪好后真空封裝待用； 2)將制件的陽(yáng)模工裝加工出軸線和肋線的參照線條，并在陽(yáng)模工裝上表面兩端分別制出直徑為Φ8的定位柱； 3)采用數(shù)控超聲切割技術(shù)，在前一半鋪疊的制件的余量區(qū)刻劃軸線和肋線，并在兩邊分別制出兩個(gè)Φ8的定位孔，肋線和定位孔的位置與陽(yáng)模工裝的定義一致； 4)將制件的陽(yáng)模工裝放置在熱隔膜加熱平臺(tái)上，使陽(yáng)模工裝軸線和加熱平臺(tái)中心線重合； 5)將前一半制件的兩面各包覆一層無(wú)孔隔離膜，利用定位孔將制件定位在陽(yáng)模工裝上，并保證制件軸線和肋線與陽(yáng)模工裝的軸線和肋線的標(biāo)識(shí)線重合； 6)熱隔膜設(shè)備合膜后，開(kāi)始運(yùn)行設(shè)定的程序，在保溫時(shí)間段，制件在真空壓力下發(fā)生彎轉(zhuǎn)，與陽(yáng)模工裝貼實(shí)，當(dāng)溫度降至室溫，程序運(yùn)行結(jié)束； 7)將另一半制件重復(fù)步驟3，然后轉(zhuǎn)移到陽(yáng)模工裝前一半鋪層制件上，同樣采用定位孔、肋線和軸線進(jìn)行定位，再次利用熱隔膜設(shè)備運(yùn)行相同的程序； . 8 )程序運(yùn)行結(jié)束后，將整個(gè)制件脫模并取出，完成制件成型過(guò)程。
【文檔編號(hào)】B29C70/54GK104441677SQ201410470566
【公開(kāi)日】2015年3月25日 申請(qǐng)日期:2014年9月16日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月16日
【發(fā)明者】蒲永偉, 劉鵬, 宋揚(yáng), 龐城德, 王一寒, 張永冰 申請(qǐng)人:沈陽(yáng)飛機(jī)工業(yè)（集團(tuán)）有限公司