一种复合材料柔性梁控压成型方法技术

本发明专利技术属于复合材料成型技术，具体涉及一种复合材料柔性梁控压成型方法。本发明专利技术复合材料柔性梁控压成型方法，先用螺栓初步合模得到待加压成型模，测试获得不同原材料在相同温度下的粘温曲线，利用粘温曲线确定加压时间，利用热压机对成型模二次加压，完成复合材料固化成型。本发明专利技术方法工艺过程具有较好的稳定性和重复性，所成型产品一致性较高，有效解决了产品厚度超差、表面质量差、使用寿命低等重大质量问题，产品合格率提升两倍以上，具有较大的实际应用价值。

A Controlled Pressure Forming Method for Composite Flexible Beams

The invention belongs to composite material forming technology, in particular to a composite flexible beam controlled pressure forming method. The control pressure forming method of the composite flexible beam of the invention firstly obtains the forming die to be pressed by preliminary closing of bolts, obtains the viscous-temperature curve of different raw materials at the same temperature, determines the pressure time by using the viscous-temperature curve, and completes the curing forming of the composite material by twice pressurizing the forming die by the hot press. The process of the method has good stability and repeatability, high consistency of the formed products, effectively solving the major quality problems such as excessive thickness, poor surface quality and low service life of the products, and raising the qualified rate of the products by more than two times, thus having great practical application value.

【技术实现步骤摘要】
一种复合材料柔性梁控压成型方法
本专利技术属于复合材料成型技术，具体涉及一种复合材料柔性梁控压成型方法。
技术介绍
复合材料柔性梁为直升机无轴承尾桨关键承力部件，其主要构成材料为玻璃纤维预浸带、预浸玻璃布、胶膜、泡沫芯材。在现有技术条件下，将原材料下料后分别铺贴于成型模上、下模体中，合模后采用螺栓机械加压，入固化炉固化。此螺栓加压并在固化炉固化成型的工艺方法升温缓慢，在原材料固化期间螺栓不能持续加压，压力严重不足，铺层及固化时产生的气体不易排出，导致产品出现厚度超差、表面质量差、使用寿命低等问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是：提供一种厚度一致高、表面质量好、使用寿命长的复合材料柔性梁控压成型方法。本专利技术的技术方案是：一种复合材料柔性梁控压成型方法，先用螺栓初步合模得到待加压成型模，测试获得不同原材料在相同温度下的粘温曲线，利用粘温曲线确定加压时间，利用热压机对成型模二次加压，完成复合材料固化成型。粘温曲线建立过程：检测原材料X、Y基体在规定恒温温度下的粘温曲线，建立时间与材料粘度的坐标系，在相同坐标系下，确定不同原材料间的粘度交叉点，由此确定恒温温度x及加压时间a。利用热压机对成型模二次加压中的第一次加压为预加压，其过程如下：将成型模运至热压机下模板6中心位置，用1～2Mpa压力进行预加压，并开始升温加热，规定恒温温度为x。利用热压机对成型模二次加压中的第二次加压过程如下：控制热压机进入第二次加压，加压压力为15～25Mpa，加压时间为a，以能够保证成型模间隙达到最低。合模时，对铺贴合模后的柔性梁成型模7采用螺栓2局部加压，合模缝用薄垫片3垫起，保证未完全合模。第二次加压时，取下上下模间薄垫片3。第二次加压时间a为1～2.5h。二次加压过程中，利用紧贴原材料的热电偶4监测模内温度。本专利技术的技术效果是：本专利技术能根据多种不同复合材料的工艺特性，建立粘温曲线，确定柔性梁产品合适的加压时机，保证了柔性梁在固化过程中的压力，同时促进了模内多余气体的排出。本专利技术方法工艺过程具有较好的稳定性和重复性，所成型产品一致性较高，且生产效率大大提升，更多的避免了因认为因素造成的产品质量问题，从而降低了产品成本。另外，实际操作时，操作全部流程易于掌握，工艺难度低。经实际应用，本专利技术解决了产品厚度超差、表面质量差、使用寿命低等重大质量问题，产品合格率提升两倍以上，具有较大的实际应用价值。附图说明图1是不同原材料在相同坐标系下的粘温曲线图；图2是加压原理剖面示意图，其中，X-一种原材料的恒温粘温曲线、Y-另一种原材料的恒温粘温曲线、a-两种原材料相同坐标系下达到粘度相同时所经历的时间；1-热压机上模板、2-成型模合模螺栓、3-用于控制预合模时模具间隙的包垫片、4-紧贴模腔原材料的热电偶孔、5-成型模合模螺母、6-热压机下模板、7-柔性梁产品成型模、8-柔性梁产品剖面。具体实施方式下面结合附图和实施例对本专利技术做进一步说明：本专利技术复合材料柔性梁控压成型方法，其具体实施时，过程如下：第一步：检测原材料X、Y树脂基体在规定恒温温度下的粘温曲线，建立时间与材料粘度的坐标系，在相同坐标系下，确定不同原材料间的粘度交叉点，由此确定恒温温度85℃及加压时间a为1.5h；如图1所示，X、Y两种材料的粘度随时间变化增加，并存在一个交点，该交点所对应的时间a即为后续加压时间。第二步：请参阅图2，对铺贴合模后的柔性梁成型模7采用螺栓2、螺母5局部加压，合模缝用0.8mm薄垫片3垫起，保证未完全合模，避免对未达到工艺状态的原材料过度挤压；第三步：再请参阅图2，将成型模7运至热压机下模板6中心位置，并使得柔性梁8位于成型模7内，用1.2Mpa较小压力进行预加压(预加压时间不做严格要求)，并开始升温加热，本实施例中的恒温温度为85℃，热电偶位于电偶孔4内监测模内温度；第四步：原材料进入85℃恒温后，系统程序或人工记录当前时刻A如10:00；第五步：根据第一步中确定的加压时间1.5h，推算出后续第二次加压时间点为A+a＝11:30，当前时刻到达11:30时，取下上下模间0.8mm薄垫片3；第六步：控制热压机进入第二次加压，加压压力为20Mpa，以能够保证成型模间隙达到最低；第七步：按柔性梁固化曲线继续进行后续固化，压力在降到室温后清除，此时完成整个固化过程。综上所述，本专利技术能根据多种不同复合材料的工艺特性，建立粘温曲线，确定柔性梁产品合适的加压时机，通过压力控制，保证了柔性梁在固化过程中的压力，促进了模内多余气体的排出。本专利技术方法工艺过程具有较好的稳定性和重复性，所成型产品一致性较高，且生产效率大大提升，更多的避免了因认为因素造成的产品质量问题，从而降低了产品成本。经实际应用，本专利技术解决了产品厚度超差、表面质量差、使用寿命低等重大质量问题，产品合格率提升两倍以上，具有较大的实际应用价值。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种复合材料柔性梁控压成型方法，其特征在于，先用螺栓初步合模得到待加压成型模，测试获得不同原材料在相同温度下的粘温曲线，利用粘温曲线确定加压时间，利用热压机对成型模二次加压，完成复合材料固化成型。

【技术特征摘要】
1.一种复合材料柔性梁控压成型方法，其特征在于，先用螺栓初步合模得到待加压成型模，测试获得不同原材料在相同温度下的粘温曲线，利用粘温曲线确定加压时间，利用热压机对成型模二次加压，完成复合材料固化成型。2.根据权利要求1所述的复合材料柔性梁控压成型方法，其特征在于，粘温曲线建立过程：检测原材料X、Y基体在规定恒温温度下的粘温曲线，建立时间与材料粘度的坐标系，在相同坐标系下，确定不同原材料间的粘度交叉点，由此确定恒温温度x及加压时间a。3.根据权利要求1所述的复合材料柔性梁控压成型方法，其特征在于，利用热压机对成型模二次加压中的第一次加压为预加压，其过程如下：将成型模运至热压机下模板6中心位置，用1～2Mpa压力进行预加压，并开始升温加热，规定恒温温度为x。4.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘启迪，王志刚，戴高乐，曹磊，李丽丽，
申请(专利权)人：哈尔滨飞机工业集团有限责任公司，
类型：发明
国别省市：黑龙江,23