一种复合材料的二次成型工艺制造技术

本发明专利技术涉及一种复合材料的二次成型工艺，包括如下步骤：步骤一：将结构复杂产品的结构进行拆分，将结构复杂产品的复杂结构部分单独拆分出来；步骤二：将步骤一中拆分出来的所有的复杂结构部分单独成型出来，得到复杂结构部分的中间产品；步骤三：将步骤二中复杂结构部分的中间产品做前期处理并通过定位方法定位到主体模具中；步骤四：将所有的带有复杂结构部分的中间产品一起组成的主体部分按照一般成型工艺正常成型，得到成品。本发明专利技术在不使用胶合的情况下完成产品的制作，降低了模具设计的复杂性；产品结构强度与主体部分的强度相同，通过本工艺制作的产品性能稳定，强度明显高于现有技术。

A Secondary Forming Process of Composite Material

The invention relates to a secondary forming process for composite materials, which comprises the following steps: step 1: the structure of a complex product is separated, and the complex structural parts of a complex product are separated separately; step 2: all the complex structural parts separated in step 1 are separately shaped to obtain the intermediate products of the complex structural parts; step 3: the intermediate products of the complex structural parts are separated. In the second step, the intermediate product of the complex structure part is pre-processed and positioned into the main die by positioning method. Step 4: The main part of the intermediate product with the complex structure part is formed normally according to the general forming process, and the finished product is obtained. The invention completes the production of the product without gluing, reduces the complexity of the die design; the strength of the product structure is the same as that of the main part, and the product manufactured by the process has stable performance, and the strength is obviously higher than that of the existing technology.

【技术实现步骤摘要】
一种复合材料的二次成型工艺
本专利技术涉及一种二次成型工艺，具体涉及一种在不使用胶合的情况下完成产品的制作，产品结构强度与主体部分的强度相同，简化了成型的工序过程的复合材料的二次成型工艺。
技术介绍
复合材料已广泛应用于生产生活的各个领域，复合材料的产品具有较好的结构可设计性，复合材料不仅保持了各组分材料性能的优点，而且通过各组分的互补和关联，可以获得单一组成材料所不能达到的综合性能。复合材料具有高强度、高模量、耐疲劳、抗冲击等优异性能，因此复合材料应用广泛，可应用于航空航天、医学、汽车、纺织和机械制造等领域。目前复杂结构复合材料的成型一般采用将整体结构拆分成各个部件成型，然后将各个部件胶合到一起，组装成产品。这种复杂结构复合材料的胶合组装方案存在以下问题：(1)、这种复杂结构复合材料的胶合组装方案，得到的产品强度受限于胶接部分的强度，因而影响最终产品的强度；(2)、这种复杂结构复合材料的胶合组装方案成型方案工序复杂，对于大批量生产产品来说耗时较久，效率低下；(3)、这种复杂结构复合材料的胶合组装方案，对于平面度要求比较高的产品，胶合难以达到要求；(4)、这种复杂结构复合材料的胶合组装方案，对于位置精度要求比较高的产品，胶合难以达到要求；(5)、这种复杂结构复合材料的胶合组装方案，对于气密性要求比较高的产品，胶合部分容易漏气，难以达到要求；(6)、这种复杂结构复合材料的胶合组装方案，得到产品的胶合部分不耐高温，影响整体产品质量。
技术实现思路
针对上述问题，本专利技术的主要目的在于提供一种在不使用胶合的情况下完成产品的制作，产品结构强度与主体部分的强度相同，简化了成型的工序过程的复合材料的二次成型工艺。本专利技术是通过下述技术方案来解决上述技术问题的：一种复合材料的二次成型工艺，所述复合材料的二次成型工艺包括如下步骤：步骤一：将结构复杂产品的结构进行拆分，将结构复杂产品的复杂结构部分单独拆分出来；步骤二：将步骤一中拆分出来的所有的复杂结构部分单独成型出来，得到复杂结构部分的中间产品；步骤三：将步骤二中复杂结构部分的中间产品做前期处理并通过定位方法定位到主体模具中；步骤四：将所有的带有复杂结构部分的中间产品一起组成的主体部分按照一般成型工艺正常成型，得到成品。在本专利技术的具体实施例子中，步骤二和四中成型工艺包括模压、袋压和热压罐成型。在本专利技术的具体实施例子中，步骤一和二中复杂结构部分包括曲面、孔洞结构及一些凹槽和凸台。在本专利技术的具体实施例子中，步骤一中将结构复杂产品的结构进行拆分，将结构复杂产品的复杂结构部分单独拆分出来具体包括以下步骤：根据复杂结构部分和主体部分的形状，考虑复杂结构的定位、模具开闭合理性、产品成型温度均匀、易脱模和易铺料因素设计复杂结构部分的模具和主体部分的模具，根据产品强度和外观等要求，选取合适的预浸料片材，根据片材的厚度、克重和面密度参数和产品重量和气密性要求设计复杂结构部分和主体部分的工艺过程。在本专利技术的具体实施例子中，步骤二：将拆分出来的所有的复杂结构部分单独成型出来具体包括以下步骤：根据复杂结构部分成型模具的尺寸大小，剪裁相匹配的预浸料片材，按照工艺设计的铺层顺序对预浸料片材进行铺层，通过加热和加压处理并保持一段时间，降温后取出，得到复杂结构部分的中间产品的成型品。在本专利技术的具体实施例子中，所述加热工艺的温度为70～180℃；加热时间为10～120min；所述加压工艺的施压时间为10～120min；根据成型工艺和产品厚度的不同，需要不同的压力，所述加压工艺的压力范围为0.1～1MPa、1～10MPa、10～20MPa和大于20MPa范围的至少其中一种。在本专利技术的具体实施例子中，所述步骤三中前期处理包括喷砂、粗化、数控机床加工和手加工中的至少其中一种。在本专利技术的具体实施例子中，所述步骤三中定位方法包括螺丝固定、主体模具固定、片胶固定和预浸料片材搭接的至少其中一种。在本专利技术的具体实施例子中，所述步骤四中主体部分产品按照一般成型工艺正常成型具体包括以下步骤：根据主体模具的尺寸大小，剪裁相匹配的预浸料片材，将复杂结构部分中间产品固定到主体模具中，按照设计的铺层顺序对片材进行铺层，通过加热和加压处理并保持一段时间，降温后取出，得到二次成型的产品；加热工艺的温度为70～180℃；加热时间为10～120min；加压工艺的施压时间为10～120min；根据成型工艺和产品厚度的不同，需要不同的压力，压力范围为0.1～1MPa、1～10MPa、10～20MPa和大于20MPa范围的至少其中一种。在本专利技术的具体实施例子中，所述预浸料片材为连续玻璃纤维、碳纤维或芳纶增强的树脂预浸料片材中的一种。本专利技术的积极进步效果在于：本专利技术提供的复合材料的二次成型工艺，在不使用胶合的情况下完成产品的制作，降低了模具设计的复杂性；通过本工艺制作的产品性能稳定，强度明显高于现有技术；拓宽了复合材料产品的应用；简化了复杂产品成型过程的工序。附图说明图1为本专利技术的复杂结构复合材料二次成型工艺的工艺流程图；图2-1为本专利技术的复杂结构部分成型得到的中间产品的正面示意图。图2-2为本专利技术的复杂结构部分成型得到的中间产品的背面示意图。图2-3为本专利技术的复杂结构部分成型得到的中间产品的侧面示意图。图3为本专利技术的主体部分模具图中的复杂结构位置示意图；图4为本专利技术提供的复杂结构复合材料二次成型产品的整体结构示意图。具体实施方式下面结合附图给出本专利技术较佳实施例，以详细说明本专利技术的技术方案。图1为本专利技术的复杂结构复合材料二次成型工艺的工艺流程图；如图1所示：本专利技术提供的复合材料的二次成型工艺，包括如下步骤：步骤一：将结构复杂产品的结构进行拆分，将结构复杂产品的复杂结构部分单独拆分出来；步骤一中将结构复杂产品的结构进行拆分，将结构复杂产品的复杂结构部分单独拆分出来具体包括以下步骤：根据复杂结构部分和主体部分的形状，考虑复杂结构的定位、模具开闭合理性、产品成型温度均匀、易脱模和易铺料因素设计复杂结构部分的模具和主体部分的模具，根据产品强度和外观等要求，选取合适的预浸料片材，根据片材的厚度、克重和面密度参数和产品重量和气密性要求设计复杂结构部分和主体部分的工艺过程。步骤二：将步骤一中拆分出来的所有的复杂结构部分单独成型出来，得到复杂结构部分的中间产品；具体包括以下步骤：根据复杂结构部分成型模具的尺寸大小，剪裁相匹配的预浸料片材，按照工艺设计的铺层顺序对预浸料片材进行铺层，通过加热和加压处理并保持一段时间，降温后取出，得到复杂结构部分的中间产品的成型品。加热工艺的温度为70～180℃；加热时间为10～120min；加压工艺的施压时间为10～120min；根据成型工艺和产品厚度的不同，需要不同的压力，所述加压工艺的压力范围为0.1～1MPa、1～10MPa、10～20MPa和大于20MPa范围的至少其中一种，参见图2-1、2-2、2-3。本专利技术的步骤一和二中复杂结构部分包括曲面、孔洞结构及一些凹槽和凸台。步骤三：将步骤二中复杂结构部分的中间产品做前期处理并通过定位方法定位到主体模具中；步骤三中前期处理包括喷砂、粗化、数控机床加工和手加工中的至少其中一种。步骤三中定位方法包括螺丝固定、主体模具固定、片胶固定和预浸料片材搭接的至少其中一种(参见图3)。步骤本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种复合材料的二次成型工艺，其特征在于：所述复合材料的二次成型工艺包括如下步骤：步骤一：将结构复杂产品的结构进行拆分，将结构复杂产品的复杂结构部分单独拆分出来；步骤二：将步骤一中拆分出来的所有的复杂结构部分单独成型出来，得到复杂结构部分的中间产品；步骤三：将步骤二中复杂结构部分的中间产品做前期处理并通过定位方法定位到主体模具中；步骤四：将所有的带有复杂结构部分的中间产品一起组成的主体部分按照一般成型工艺正常成型，得到成品。

【技术特征摘要】
1.一种复合材料的二次成型工艺，其特征在于：所述复合材料的二次成型工艺包括如下步骤：步骤一：将结构复杂产品的结构进行拆分，将结构复杂产品的复杂结构部分单独拆分出来；步骤二：将步骤一中拆分出来的所有的复杂结构部分单独成型出来，得到复杂结构部分的中间产品；步骤三：将步骤二中复杂结构部分的中间产品做前期处理并通过定位方法定位到主体模具中；步骤四：将所有的带有复杂结构部分的中间产品一起组成的主体部分按照一般成型工艺正常成型，得到成品。2.根据权利要求1所述的复合材料的二次成型工艺，其特征在于：步骤二和四中成型工艺包括模压、袋压和热压罐成型。3.根据权利要求1所述的复合材料的二次成型工艺，其特征在于：步骤一和二中复杂结构部分包括曲面、孔洞结构及一些凹槽和凸台。4.根据权利要求1所述的复合材料的二次成型工艺，其特征在于：步骤一中将结构复杂产品的结构进行拆分，将结构复杂产品的复杂结构部分单独拆分出来具体包括以下步骤：根据复杂结构部分和主体部分的形状，考虑复杂结构的定位、模具开闭合理性、产品成型温度均匀、易脱模和易铺料因素设计复杂结构部分的模具和主体部分的模具，根据产品强度和外观等要求，选取合适的预浸料片材，根据片材的厚度、克重和面密度参数和产品重量和气密性要求设计复杂结构部分和主体部分的工艺过程。5.根据权利要求1所述的复合材料的二次成型工艺，其特征在于：步骤二：将拆分出来的所有的复杂结构部分单独成型出来具体包括以下步骤：根据复杂结构部分成型模具的尺寸大小，剪裁相匹配的预浸料片材，按照工艺设计的铺层顺序对预浸料片材进行铺层，通过加热和加压处理并保持...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱玉蓉，苑玲，
申请(专利权)人：上海伽材新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31