一种异型内腔复合材料筒形件原位随形加热均质成形方法技术

本发明专利技术提出的一种异型内腔复合材料筒形件原位随形加热均质成形方法，碳纤维预浸料及补热胶膜复合铺层设计；加热与补热胶膜制备；碳纤维预浸料与补热胶膜的复合铺放；加热膜与金属外模复合；固化反应；脱模，机加工。本发明专利技术提供的异型内腔复合材料筒形件原位随形加热均质成形方法，采用复合材料筒形件原位随形加热均质成形技术，探索变厚度下加热膜与补热胶膜协同控制的均热温度场与压力场耦合作用下的成型机理，形成宏观多尺度温度梯度一体成形技术，实现了大尺寸复杂筒形件产品的均质化、低成本、高效率、低能耗制造，满足产品的各项力学性能指标并达成应用，提升复合材料高端制品在国防领域中的竞争力。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于复合材料成形，具体涉及一种异型内腔复合材料筒形件原位随形加热均质成形方法。

技术介绍

1、碳纤维复合材料具有最低密度、高比强度、比刚度高、耐腐蚀、耐高温、抗疲劳等突出的优势。然而，复合材料筒形件内部为多筋、多窗、多法兰的尺寸不一的异型结构，传统热压罐成型的温度场不均匀，导致壳体的一致性、耐温性、力学性能、稳定性偏差较大，严重影响复材壳体的可靠性和大规模应用。具体来说，现阶段产品不能均质成形的原因如下：（1）因热压罐成型过程中加热方式及风道，导致产品周向温差大（温差≥30℃）；（2）产品厚度较大、结构复杂，纤维各向异性导致内外层温差较大，尤其是变厚度的异型结构。

2、同时，传统热压罐成型因效率低、耗能大导致复材筒形件生产制造成本居高不下、生产周期过长，难以满足当前国防工业低成本规模化批产、快速响应生产等重大需求。因此，低成本、高效率的均质成形关键技术开发是解决上述瓶颈问题的必要途径。

技术实现思路

1、本专利技术的目的在于提供一种异型内腔复合材料筒形件原位随形加热均质成形方法，解决了如本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种异型内腔复合材料筒形件原位随形加热均质成形方法，其特征在于，具体包括如下的步骤：

2.根据权利要求1所述的异型内腔复合材料筒形件原位随形加热均质成形方法，其特征在于，所述步骤S2中，采用Abaqus软件，嵌入加热膜的操作方式，实现对材料变厚度的温度场进行模拟和分隔；

3.根据权利要求2所述的异型内腔复合材料筒形件原位随形加热均质成形方法，其特征在于，所述步骤S4中，根据模拟设计结果，按照角度与层数对碳纤维预浸料进行铺层，并将补热胶膜贴敷在碳纤维预浸料表面，补热胶膜轴向方向尺寸大于碳纤维预浸料，再继续进行碳纤维预浸料铺层；

4.根据权利要求2所述...

【技术特征摘要】

1.一种异型内腔复合材料筒形件原位随形加热均质成形方法，其特征在于，具体包括如下的步骤：

2.根据权利要求1所述的异型内腔复合材料筒形件原位随形加热均质成形方法，其特征在于，所述步骤s2中，采用abaqus软件，嵌入加热膜的操作方式，实现对材料变厚度的温度场进行模拟和分隔；

3.根据权利要求2所述的异型内腔复合材料筒形件原位随形加热均质成形方法，其特征在于，所述步骤s4中，根据模拟设计结果，按照角度与层数对碳纤维预浸料进行铺层，并将补热胶膜贴敷在碳纤维预浸料表面，补热胶膜轴向方向尺寸大于碳纤维预浸料，再继续进行碳纤维预浸料铺...

【专利技术属性】
技术研发人员：张文丛，崔超，崔国荣，侯甲彬，郭津宇，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学威海，
类型：发明
国别省市：