一种碳纤维复合材料舵型结构的成型方法技术

本发明专利技术公开了一种碳纤维复合材料舵型结构的成型方法。该复合材料由碳纤维蒙皮、泡沫芯、两侧的端肋、封边组成。首先在预成型模具上铺层定型制作蒙皮和端肋的预成型体，接着在成型模具里组装蒙皮、泡沫芯、端肋，并在模具中完成封边铺层，最后经过合模、注射树脂、固化、脱模等工序完成制作。该成型方法得到的产品是两面光滑，尺寸精度好，成型使用能耗小成本低，实现了个零件的一体制造，整体成型。

A Forming Method of Carbon Fiber Composite Rudder Structure

The invention discloses a forming method of a carbon fiber composite rudder structure. The composite material is composed of carbon fiber skin, foam core, end rib and sealing edge on both sides. First, the upper layer of the preform mold is used to make the skin and the rib preform. Then, the skin, foam core and end rib are assembled in the forming mould, and the edge sealing layer is finished in the mould. Finally, the process is finished through the process of clamping, injection resin, curing and demoulding. The product obtained by this forming method is smooth on both sides, with good dimensional accuracy, low energy consumption and low cost. It realizes one-piece manufacturing and integral forming of a part.

【技术实现步骤摘要】
一种碳纤维复合材料舵型结构的成型方法
本专利技术涉及复合材料领域，尤其涉及一种碳纤维复合材料舵型结构的成型方法。
技术介绍
随着先进技术的不断更迭换代，对材料也提出了新的挑战。在某些先进
，传统的金属材料已经不能满足需求，新的一代的碳纤维复合材料的出现，意味着这些技术上出现了新的发展方向。用碳纤维复合材料替代传统材料后，表现出了优异的比强度、比模量性能，较强的设计性也让碳纤维复合材料形态千变万化，出现在了各行各业中，舵的传统制造工艺是通过各零件成型和装配来实现。该成型方法得到的产品是两面光滑，尺寸精度好，成型使用能耗小成本低，实现了个零件的一体制造，整体成型。且该制造方法工序独立性强，能够独立进行，有利于产品的批量生产。
技术实现思路
本专利技术提供了一种碳纤维复合材料舵型结构的成型方法。本专利技术的解决方案是：一种碳纤维复合材料舵型结构的成型方法，该结构包括碳纤维蒙皮，泡沫芯，两侧的端肋和封边，其成型方法首先在预成型模具上制作蒙皮和端肋、封边的预成型体，完成定型，然后在成型模具中组装泡沫芯、蒙皮和端肋预成型体，最后在模具内完成所有预成型体的组装，具体包括如下步骤，步骤一：利用机器在碳纤维织物表面均匀的撒上定型剂，然后将该织物用裁剪机裁剪成特定的形状；步骤二：分别在蒙皮与端肋、封边的预成型模具上铺贴按顺序准备好的织物；步骤三：铺放脱模布并进行封装制袋，抽真空并进行保温，随后在保持真空下冷却到常温；步骤四：把已定型的蒙皮和端肋、封边预成型体、泡沫芯在成型模具中组装；步骤五：合模并检测模具气密性，在一定温度下注射树脂；步骤六：设置烘箱，分两阶段完成固化，在第一阶段固化过程中保持树脂的注射压力，第一阶段结束后撤去注射装置，清洗设备，进行第二阶段的固化；步骤七：固化完成后，最后降温至一定温度后脱模。本专利技术的进一步改进在于：所述步骤二中，蒙皮和端肋、封边单独在特定的预成型模具上制作，最后在模具中组装。本专利技术的进一步改进在于：所述步骤三中，保温温度为110℃-130℃，保温时间为30min-50min。本专利技术的进一步改进在于：所述步骤五中，注射树脂时，树脂脱泡15min~30min，模具模腔中保持负压，模具温度达到40℃-50℃开始注射，注射压力1bar~3bar。本专利技术的进一步改进在于：所述步骤六中，第一阶段和第二阶段固化的工艺条件为在70℃-90℃和120℃-140℃下各保温180min。本专利技术的有益效果是：1.本专利技术提供了一种碳纤维复合材料舵型结构的成型方法，其采用液体成型工艺，产品能一体化成型，成型工序少，成型周期短，并且产品上下表面光洁度较高，形状尺寸精度高，2.本专利技术利用复合材料液体成型工艺，相比于传统的热压罐成型大大的降低了制造成本，但产品性能相近，具有较广阔的市场前景优势，3.本专利技术工序独立，能够单独进行，缩短制造周期短，有利于实现产品批量生产。附图说明图1是碳纤维复合材料舵型结构示意图其中：1-泡沫芯，2-端肋一，3-蒙皮，4-封边，5-端肋二。具体实施方式为了加深对本专利技术的理解，下面将结合附图和实施例对本专利技术做进一步详细描述，该实施例仅用于解释本专利技术，并不对本专利技术的保护范围构成限定。一种碳纤维复合材料舵型结构的成型方法，其特征在于：该结构包括碳纤维蒙皮3，泡沫芯1，两侧的端肋一2和端肋二5和封边4，其成型方法首先在预成型模具上制作蒙皮和端肋的预成型体，完成定型，然后在成型模具中组装泡沫芯、蒙皮和端肋、封边预成型体，最后在模具内完成预制体组装。具体操作步骤为：步骤一：利用机器在碳纤维织物表面均匀的撒上定型剂，定型剂成分与树脂基体成分相配，然后将该织物用裁剪机裁剪成特定的形状；步骤二：分别在蒙皮与端肋、封边的预成型模具上铺贴按顺序准备好的织物；步骤三：铺放脱模布并进行封装制袋，在抽真空状态下120℃下保温40min，并降温至常温，随后在保持真空下冷却到常温；步骤四：把已定型的蒙皮和端肋、封边预成型体、泡沫芯在成型模具中组装，蒙皮与端肋预成型模具与零件实际尺寸相吻合，完成定型的预制体按零件实际尺寸修剪；步骤五：把上下模具合在一起，在模具上放入密封圈合模，检测模具气密性，把模具放在烘箱中，利用管路把注射机与模具相连，把模具加热到45℃，同时将准备好的树脂倒入注射机中，并在真空下脱泡20min,接着打开真空系统使模具腔内保持负压，打开注射机在2bar的压力和一定流量下将树脂注入模具中。步骤六：设置烘箱，分两阶段完成固化，在第一阶段固化过程中保持树脂的注射状态，在80℃保温180min，第一阶段结束后撤去注射装置，清洗设备，进行第二阶段的固化，在130℃保温180min；步骤七：固化完成后，最后降温至一定温度后脱模取出制件。本实施例的有益效果是：1.本实施例提供了一种碳纤维复合材料舵型结构的成型方法，其采用液体成型工艺，产品能一体化成型，成型工序少，成型周期短，并且产品上下表面光洁度较高，形状尺寸精度高，2.本实施例利用复合材料液体成型工艺，相比于传统的热压罐成型大大的降低了制造成本，但产品性能相近，具有较广阔的市场前景优势，3.本实施例工序独立，能够单独进行，缩短制造周期短，有利于实现产品批量生产。本行业的技术人员应该了解，本专利技术不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本专利技术的原理，在不脱离本专利技术精神和范围的前提下，本专利技术还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本专利技术范围内。本专利技术要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种碳纤维复合材料舵型结构的成型方法，其特征在于：该结构包括碳纤维蒙皮，泡沫芯，两侧的端肋和封边，其成型方法首先在特定预成型模具上制作蒙皮和端肋、封边的预成型体，完成定型，然后在成型模具中组装泡沫芯、蒙皮和端肋预成型体，最后在模具内组装所有预成型体，具体包括如下步骤，步骤一：利用机器在碳纤维织物表面均匀的撒上定型剂，然后将该织物用裁剪机裁剪成特定的形状；步骤二：分别在蒙皮与端肋的预成型模具上铺贴按顺序准备好的织物；步骤三：铺放脱模布并进行封装制袋，抽真空并进行保温，随后在保持真空下冷却到常温；步骤四：把已定型的蒙皮和端肋、封边预成型体、泡沫芯在成型模具中组装；步骤五：合模并检测模具气密性，在一定温度下注射树脂；步骤六：设置烘箱，分两阶段完成固化，在第一阶段固化过程中保持树脂的注射压力，第一阶段结束后撤去注射装置，清洗设备，进行第二阶段的固化；步骤七：固化完成后，最后降温至一定温度后脱模。

【技术特征摘要】
1.一种碳纤维复合材料舵型结构的成型方法，其特征在于：该结构包括碳纤维蒙皮，泡沫芯，两侧的端肋和封边，其成型方法首先在特定预成型模具上制作蒙皮和端肋、封边的预成型体，完成定型，然后在成型模具中组装泡沫芯、蒙皮和端肋预成型体，最后在模具内组装所有预成型体，具体包括如下步骤，步骤一：利用机器在碳纤维织物表面均匀的撒上定型剂，然后将该织物用裁剪机裁剪成特定的形状；步骤二：分别在蒙皮与端肋的预成型模具上铺贴按顺序准备好的织物；步骤三：铺放脱模布并进行封装制袋，抽真空并进行保温，随后在保持真空下冷却到常温；步骤四：把已定型的蒙皮和端肋、封边预成型体、泡沫芯在成型模具中组装；步骤五：合模并检测模具气密性，在一定温度下注射树脂；步骤六：设置烘箱，分两阶段完成固化，在第一阶段固化过程中保持树脂的注射压力，第一阶段结束后撤去注射装置，清洗设备，进行第...

【专利技术属性】
技术研发人员：李明明，舒巍，岳海亮，汪晓允，李四杰，潘玉洁，
申请(专利权)人：江苏恒神股份有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32