【技术实现步骤摘要】
Z-pin连接纤维复合材料喷管预制体成型方法
本专利技术涉及复合材料成型方法,特别是指一种Z-pin连接纤维复合材料喷管预制体成型方法。
技术介绍
由于复合材料具有高的比模量比强度,同时因其结构的设计与制造一体化的优势,使得复合材料在航空航天领域得到广泛应用。除此之外,复合材料还可以进一步加工成具有绝热、导热、导电、耐高温、耐腐蚀等性能的耐高温复合材料,成为航空航天领域的一些具有特殊性能要求的部件的制造材料的首选。例如,复合材料制造的航天发动机的喷管、高硅氧/酚醛复合材料制造的绝热层。复合材料成型的喷管预制体不仅简化了喷管结构,还可以大大提高发动机的冲质比。从而使得纤维复合材料喷管在航天飞行器及战术导弹发动机上被大量的应用。目前喷管预制体成型方法有三维编织和缠绕工艺,三维编织缠绕张力不均匀,成型质量不稳定,生产周期长。通过缠绕成型喷管预制体的方法分为三种:叠层缠绕、斜向缠绕、沿着母线平行方向缠绕。采用叠层缠绕将会导致喷管小口径段需要填充大量材料造成浪费;斜向缠绕要求缠绕布带有很大的变形率,成型的复合材料受限;一般沿母线平行方向缠绕因为母线方向纤维不连续而降低喷管整体性能。而针刺技术在沿着母线方向缠绕方法应用时会对布带造成严重损伤且对母线方向纤维的连接效果一般。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种Z-pin连接纤维复合材料喷管预制体成型方法,以满足航天固体发动机喷管的减重性要求和提高喷管工作效率,降低纤维复合材料制造成本。为解决上述技术问题,本专利技术的实施例提供一种Z-pin连接纤维复合材料喷管预制体成型方法,包括以下步骤:S1、通过牵引装置牵 ...
【技术保护点】
Z‑pin连接纤维复合材料喷管预制体成型方法,其特征在于,包括以下步骤:S1、通过牵引装置牵引增强碳纤维依次通过胶槽酚醛树脂浸润、模具成型并预固化、高温烘道后固化处理,得高性能碳纤维增强酚醛Z‑pin;S2、在Z‑pin植入设备的软件里输入设计要求的Z‑pin点阵分布,根据缠绕布带宽度来确定Z‑pin的X方向的间距,,利用Z‑pin植入设备将Z‑pin植入转移泡沫,Z‑pin植入泡沫长度等于Z‑pin总长的一半,Z‑pin植入角度为90°;S3、将加工完好的喷管芯模两端的轴心与缠绕机转轴顶针对齐,将喷管芯模安装在缠绕设备旋转轴上;S4、将喷管芯模模具进行表面处理,并将聚四氟乙烯隔离薄膜缠绕到芯模上;S5、进行线型试验,在喷管芯模上进行试缠,确定缠绕需要的布带宽度和缠绕张力;S6、通过缠绕机编写缠绕程序,采用碳纤维增强酚醛树脂预浸布沿着模具母线平行方向螺旋缠绕成型喷管预制体,缠绕相邻的两层布带之间搭接量为布带宽度的一半;S7、缠绕过程中可根据喷管不同部位的厚度调节缠绕层数,在喷管喉衬部位凹曲面进行补强;S8、缠绕成型结束,将Z‑pin通过超声辅助植入设备植入喷管预制体纤维布搭接区域,去除 ...
【技术特征摘要】
1.Z-pin连接纤维复合材料喷管预制体成型方法,其特征在于,包括以下步骤:S1、通过牵引装置牵引增强碳纤维依次通过胶槽酚醛树脂浸润、模具成型并预固化、高温烘道后固化处理,得高性能碳纤维增强酚醛Z-pin;S2、在Z-pin植入设备的软件里输入设计要求的Z-pin点阵分布,根据缠绕布带宽度来确定Z-pin的X方向的间距,利用Z-pin植入设备将Z-pin植入转移泡沫,Z-pin植入泡沫长度等于Z-pin总长的一半,Z-pin植入角度为90°;S3、将加工完好的喷管芯模两端的轴心与缠绕机转轴顶针对齐,将喷管芯模安装在缠绕设备旋转轴上;S4、将喷管芯模模具进行表面处理,并将聚四氟乙烯隔离薄膜缠绕到芯模上;S5、进行线型试验,在喷管芯模上进行试缠,确定缠绕需要的布带宽度和缠绕张力;S6、通过缠绕机编写缠绕程...
【专利技术属性】
技术研发人员:董晓阳,田杰,左龙彦,宋超,范琳,
申请(专利权)人:上海复合材料科技有限公司,
类型:发明
国别省市:上海;31
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