复合材料梁体、成型方法及成型模具技术

本申请属于高分子复合材料成型技术领域，公开了一种复合材料梁体、成型方法及成型模具，解决了常规的复合材料产品无法满足梁体的质量需求的问题，所述方法包括：提供模型本体；提供辅助预压组件，辅助预压组件包括与凹陷部形状匹配的预压件以及与预压件配合的施压机构；在凹陷部上经过预压后的第一预浸料上继续铺设多层第一预浸料，调整预压件与凹陷部之间的距离以继续对多层第一预浸料进行预压，重复铺设操作及预压操作，直至在凹陷部内第一预浸料与侧壁上的第一预浸料的表面平齐；通过热压成型工艺成型梁体。本申请的方法，操作简单，易于实现，能够有效保证形成梁体上的超厚区域，同时能够保证工艺质量。同时能够保证工艺质量。同时能够保证工艺质量。

【技术实现步骤摘要】
复合材料梁体、成型方法及成型模具


[0001]本专利技术一般涉及高分子复合材料成型
，具体涉及一种复合材料梁体、成型方法及成型模具。

技术介绍

[0002]大型航空设备的机载产品（例如梁体）关键连接部位为了保证产品气动外形和外形平整连接部位需要选用沉头螺栓，为了保证力学性能，梁体的沉头部位需要进行局部加强，且需要达到一定厚度。
[0003]然而，常规的复合材料产品无法满足梁体的质量需求，尤其在需要与机载武器连接的关键位置，对于梁体的力学性能需求更加突出。

技术实现思路

[0004]鉴于现有技术中的上述缺陷或不足，期望提供一种复合材料梁体、成型方法及成型模具，该成型方法能够有效保证复合材料梁体的制造需求，同时提高了产品的工艺质量，且工艺简单，有利于提高生产效率。
[0005]第一方面，本专利技术提供一种复合材料梁体的成型方法，梁体包括顶部以及设置在顶部两侧的侧部，侧部包括用于设置沉头螺栓孔的加厚区以及除加厚区外的非加厚区，侧部包括相对设置的内表面和外表面，加厚区的厚度大于非加厚区的厚度，加厚区的内表面凸出于非加厚区的内表面，加厚区的外表面与非加厚区的外表面平齐，方法包括：提供模型本体，模型本体包括用于成型顶部的顶壁以及用于成型侧部的两侧壁，两侧壁上设置有成型加厚区的凹陷部，在模型本体的表面随形铺设多层第一预浸料，第一预浸料至少覆盖侧壁上的凹陷部；提供辅助预压组件，辅助预压组件包括与凹陷部形状匹配的预压件以及与预压件配合的施压机构，预压件用于自侧壁的一侧对凹陷部上铺设的第一预浸料进行预压；在凹陷部上经过预压后的第一预浸料上继续铺设多层第一预浸料，调整预压件与凹陷部之间的距离以继续对多层第一预浸料进行预压，重复铺设操作及预压操作，直至在凹陷部内铺设的第一预浸料与侧壁上除凹陷部的其他位置上的第一预浸料的表面平齐；通过热压成型工艺成型梁体。
[0006]作为可选的方案，第一预浸料包括连续第一预浸料和局部第一预浸料；连续第一预浸料用于随形覆盖对应在凹陷部以及凹陷部两侧的其他侧壁区域，局部第一预浸料用于随形覆盖在对应凹陷部的区域；局部第一预浸料用于填平凹陷部；铺设多层第一预浸料的方法包括：在相邻两连续第一预浸料之间铺设至少一层局部第一预浸料。
[0007]作为可选的方案，预压操作包括常温预压和高温预压，常温预压被配置为在铺设低于预设层数的第一预浸料时在第一预设温度下进行预压，高温预压被配置为在铺设高于预设层数的第一预浸料后在第二预设温度下进行预压，第二预设温度大于第一预设温度。
[0008]作为可选的方案，加厚区对应凸出于非加厚区的截面形状为梯形或者圆弧形，凹陷部包括与加厚区的形状相匹配的定型面，预压件包括与定型面平行的施压面，施压面用于对定型面上的多层第一预浸料进行预压。
[0009]作为可选的方案，施压机构包括施压框、均压板以及可活动设置在施压框上的多个第二加压螺栓，施压框围合设置在模型本体的外周，均压板的一侧与第二加压螺栓抵接，均压板的另一侧与预压件背离模型本体的一侧接触，多个第二加压螺栓用于通过均压板推动预压件沿远离或靠近模型本体方向运动；调整预压件与凹陷部之间的距离以继续对多层第一预浸料进行预压，包括：随着第一预浸料铺设层数的增多，通过第二加压螺栓调整预压件与模型本体之间的距离增大，并使预压件与凹陷部位置处的第一预浸料接触以对第一预浸料进行预压。
[0010]作为可选的方案，通过热压成型工艺成型梁体，方法包括：将辅助预压组件中的预压件更换为均压框，均压框围合设置于模型本体与施压框之间并与第二加压螺栓抵紧接触，且均压框与模型本体之间限定出第一腔体，第一腔体用于成型梁体的侧壁；提供顶盖并与模型本体合模，顶盖与模型本体之间限定出第二腔体，第二腔体用于成型梁体的顶部；通过真空热压成型方式成型梁体，辅助预压组件上设置有至少一个抽气孔。
[0011]第二方面，本专利技术提供一种复合材料梁体的模具，应用于如第一方面的复合材料梁体的成型方法，模具包括：模型本体；辅助预压组件，辅助预压组件包括与凹陷部形状匹配的预压件以及与预压件配合的施压机构；施压机构包括施压框、均压板以及可活动设置在施压框上的多个第二加压螺栓，施压框围合设置在模型本体的外周，均压板的一侧与第二加压螺栓抵接另一侧与预压件背离模型本体的一侧接触，多个第二加压螺栓用于通过均压板推动预压件沿远离或靠近模型本体方向运动，以与均压板抵紧接触；辅助预压组件还包括与施压框和第二加压螺栓配合的均压框，均压框围合设置于模型本体与施压框之间并与第二加压螺栓抵紧接触，且均压框与模型本体之间限定出第一腔体。
[0012]作为可选的方案，均压框包括均压板以及设置在均压板两侧的侧压板，侧压板上设置有限位部；限位部用于限制均压板沿第一方向或第二方向运动；均压框上设置有与侧压板抵紧接触的第一加压螺栓。
[0013]作为可选的方案，还包括：设置在施压框下方的底板；与底板可拆卸连接的顶盖；顶盖、施压框、底板合围形成真空腔，顶盖包括与施压框接触的盖板以及设置在盖板上的凸台，凸台与均压框、底板合围形成模腔，模腔包括用于成型侧部的第一腔体和用于成型顶部的第二腔体；均压框上设置有与凸台接触的限位台；施压框上设置有至少一个抽气孔。
[0014]第三方面，本专利技术提供一种复合材料梁体，是根据第一方面的成型方法加工得到
的。
[0015]本专利技术的复合材料梁体的成型方法，通过在模型本体的表面铺设第一预浸料，模型本体包括用于成型顶部的顶壁以及用于成型侧部的两侧壁，两侧壁上设置有成型加厚区的凹陷部，在模型本体的表面随形铺设多层第一预浸料，第一预浸料至少覆盖侧壁上的凹陷部，通过辅助预压组件使得多层第一预浸料之间压实，再通过调整预压组件与凹陷部的距离，使得凹陷部铺设的第一预浸料和侧壁上除凹陷部以外的其他区域的第一预浸料表面平齐，有利于在保证对梁体上加厚区域的成型加工的同时，保证梁体外表面平整，进而保证复合材料梁体的成型质量，且操作简单，易于实现。
附图说明
[0016]通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本申请的其它特征、目的和优点将会变得更明显：图1为本专利技术的一种复合材料梁体的结构示意图；图2为本专利技术的一种复合材料梁体的俯视图；图3为图2中A
‑
A处的截面示意图；图4为图2中B
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B处的截面示意图；图5为图2中C处的截面示意图；图6为图2中D处的截面示意图；图7为本专利技术的一种复合材料梁体的成型模具的爆炸示意图；图8为本专利技术的模型本体与梁体的对应位置示意图；图9为本专利技术的一种底板的结构示意图；图10为本专利技术的一种模型本体的安装示意图；图11为本专利技术的一种辅助预压组件的结构示意图；图12为本专利技术的一种施压框的结构示意图；图13为本专利技术的一种预压件的位置示意图；图14为本专利技术的另一种辅助预压组件的结构示意图；图15为本专利技术的一种均压框的安装示意图；图16为本专利技术的一种顶盖的结构示意图；图17为本专利技术的一种顶盖的安装示意图；图18为本专利技术的一种模具的合模示意图；图19为对应图5的预浸料本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种复合材料梁体的成型方法，其特征在于，所述梁体包括顶部以及设置在所述顶部两侧的侧部，所述侧部包括用于设置沉头螺栓孔的加厚区以及除加厚区外的非加厚区，所述侧部包括相对设置的内表面和外表面，所述加厚区的厚度大于所述非加厚区的厚度，所述加厚区的内表面凸出于所述非加厚区的内表面，所述加厚区的外表面与所述非加厚区的外表面平齐，所述方法包括：提供模型本体，所述模型本体包括用于成型所述顶部的顶壁以及用于成型所述侧部的两侧壁，所述两侧壁上设置有成型所述加厚区的凹陷部，在所述模型本体的表面随形铺设多层第一预浸料，所述第一预浸料至少覆盖所述侧壁上的凹陷部；提供辅助预压组件，所述辅助预压组件包括与所述凹陷部形状匹配的预压件以及与所述预压件配合的施压机构，所述预压件用于自所述侧壁的一侧对所述凹陷部上铺设的所述第一预浸料进行预压；所述施压机构包括施压框、均压板以及可活动设置在所述施压框上的多个第二加压螺栓，所述施压框围合设置在所述模型本体的外周，所述均压板的一侧与所述第二加压螺栓抵接，所述均压板的另一侧与所述预压件背离所述模型本体的一侧接触，所述多个第二加压螺栓用于通过所述均压板推动所述预压件沿远离或靠近所述模型本体方向运动；在所述凹陷部上经过预压后的第一预浸料上继续铺设多层第一预浸料，调整所述预压件与所述凹陷部之间的距离以继续对所述多层第一预浸料进行预压，重复铺设操作及预压操作，直至在所述凹陷部内铺设的所述第一预浸料与所述侧壁上除凹陷部的其他位置上的第一预浸料的表面平齐；其中，调整所述预压件与所述凹陷部之间的距离以继续对所述多层第一预浸料进行预压，包括：随着所述第一预浸料铺设层数的增多，通过所述第二加压螺栓调整所述预压件与所述模型本体之间的距离增大，并使所述预压件与所述凹陷部位置处的第一预浸料接触以对所述第一预浸料进行预压；通过热压成型工艺成型所述梁体，包括：将所述辅助预压组件中的预压件更换为均压框，所述均压框围合设置于所述模型本体与所述施压框之间并与所述第二加压螺栓抵紧接触，且所述均压框与所述模型本体之间限定出第一腔体，所述第一腔体用于成型所述梁体的侧壁；提供顶盖并与所述模型本体合模，所述顶盖与所述模型本体之间限定出第二腔体，所述第二腔体用于成型所述梁体的顶部；通过真空热压成型方式成型所述梁体，所述辅助预压组件上设置有至少一个抽气孔。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一预浸料包括连续第一预浸料和局部第一预浸料；所述连续第一预浸料用于随形覆盖对应在所述凹陷部以及所述凹陷部两侧的其他侧壁区域，所述局部第一预浸料用于随形覆盖在对应所述凹陷部的区域；所述局部第一预浸料用于填平所述凹陷部...

【专利技术属性】
技术研发人员：高翔，夏吉升，孙德权，张建坤，刘晓婷，杜芳芳，
申请(专利权)人：江西九由航空装备有限公司，
类型：发明
国别省市：