【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及陶瓷基复合材料的整体成型方法，具体涉及一种陶瓷基复合材料环框型骨架整体成型方法。
技术介绍
1、陶瓷基复合材料具有耐烧蚀、耐冲刷、高温热稳定性好、热膨胀系数小、低密度等优点，在航空航天领域具有广泛的应用前景，但仍难以实现结构功能的一体化设计。
2、传统的c/sic陶瓷基复合材料环框型骨架主要采用分体式的成型方法，即分别制备出不同的骨架零件，再采用在线机械连接的方式将各零件通过销钉、螺栓等连接件连接，并进行在线沉积，达到“金属铆焊”的效果，其连接件的强度直接关系到骨架的连接组装质量。这种组装方式一方面会破坏骨架的结构强度、刚度以及抗疲劳性能，使得骨架的结构复杂笨重，高低温循环时尺寸精度变化大，环境适应性差，降低其使用寿命，同时铆焊部位容易受剪切力的作用而发生断裂，另一方面可能存在安装过程中局部空间狭窄、操作困难、装配精度低等技术问题。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是解决现有技术中陶瓷基复合材料环框型骨架主要采用分体式的成型方法，导致骨架的结构强度、刚度以及抗疲劳性能降低，从而降低其使用寿命，同时由于局部空间狭窄、操作困难等原因难以安装的不足之处，而提供一种陶瓷基复合材料环框型骨架整体成型方法。
2、为实现上述目的，本专利技术提供的技术解决方案如下：
3、一种陶瓷基复合材料环框型骨架整体成型方法，其特殊之处在于，包括以下步骤：
4、步骤1，制作各零件的纤维预制体
5、将环框型骨架按照结构特征分为至少两部分零
6、步骤2，制作环框型骨架的整体纤维预制体
7、将各零件的纤维预制体的对接面定位并固定，在其外部缠绕或铺设纤维织物，将其固定成型得到整体纤维预制体；
8、步骤3，制作、安装环向内模组件以及外模组件
9、制作环向内模组件和外模组件，环向内模组件的内型面与环框型骨架周向的外型面匹配，外模组件的内型面与环框型骨架顶端和底端的对应外型面匹配；
10、在整体纤维预制体的周向安装环向内模组件，表面安装外模组件；
11、步骤4，致密化成型，依次拆除外模组件、环向内模组件、内模组件，得到整体成型的环框型骨架预制体，再进行后续加工得到环框型骨架。
12、进一步地，步骤1中，所述内模组件包括至少两部分，且内部设置为空腔，通过胶粘连接；
13、所述内模组件均为含碳量大于99.99％的石墨材质；
14、步骤3中，所述外模组件为含碳量大于99.99％的石墨材质。
15、选择含碳量大于99.99％的高纯石墨，硬度较大，在内模组件和外模组件体积很小的情况下，保证其强度，避免碎裂。
16、进一步地，步骤1中，所述纤维织物为碳纤维平纹布，缠绕碳纤维平纹布时，预留翻边碳纤维平纹布。
17、进一步地，步骤2具体为，将相邻零件对应内模组件的对接面通过销钉、螺栓固定，各零件的纤维预制体通过碳纤维进行缝制形成一体结构，沿一体结构的周向缠绕碳纤维平纹布，将预留翻边碳纤维平纹布沿其对应的内模组件进行翻边，并在一体结构表面铺设碳纤维平纹布，将碳纤维平纹布缝制在对应的内模组件上，得到整体纤维预制体；
18、所述缝制采用原位缝制法、跨位-原位法或跨位-穿孔法。
19、本专利技术也可以使用碳化硅或其他材质的纤维织物，同时使用相应材质进行缝制，从而制备出碳化硅或其他材质的陶瓷基复合材料环框型骨架。
20、进一步地，步骤1中，内模组件上设置多个缝制孔，内模组件的窄面处设置锯齿槽；
21、相邻零件对应内模组件的对接面的缝制孔一一对应；
22、所述固定成型具体为：利用碳纤维穿过缝制孔将碳纤维平纹布缝制在其对应的内模组件上。
23、进一步地，步骤3中，所述外模组件包括至少两部分，用于对环框型骨架的表面进行定型；
24、进一步地，步骤3中，所述外模组件包括顶板外模和底板外模，分别用于对环框型骨架的顶面和底面进行定型，所述顶板外模和底板外模的外侧分别对应设置第一压条和第二压条，第一压条和第二压条通过螺栓连接固定。
25、进一步地，步骤1和步骤2中，所述碳纤维平纹布均预裁剪成环框型骨架相应的尺寸。
26、本专利技术的有益效果：
27、1.为了获得结合力较好、具有碳纤维增强的陶瓷基复合材料环框型骨架，本专利技术将环框型骨架中各零件的纤维预制体整体成型，首先将纤维织物在内模组件上逐层交叠至一定的厚度，按照特定的针法进行缝制定型，再借助外模组件紧固，从而获得结构复杂且具有一定结合强度环框型骨架的整体纤维预制体，再通过沉积进行致密化，获得整体成型的环框型骨架预制体，进一步加工得到层间结合力较好的陶瓷基复合材料环框型骨架。
28、2.本专利技术采用了预制体整体成型的方法，在解决传统分体式成型骨架在线铆接过程破坏骨架结构强度、刚度以及抗疲劳性能的同时，大大提高了陶瓷基复合材料骨架的层间结合强度，并且避免了局部空间狭小而导致装配精度低的问题，大大减少了零件数量，降低制备周期和制造成本，操作简单，过程可控，得到的骨架构件产品成型质量好，效率高。
29、3.本专利技术为了便于各内模组件顺利拔出，将各内模组件分别设置为至少两部分，且内部设置有空腔。
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1.一种陶瓷基复合材料环框型骨架整体成型方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述一种陶瓷基复合材料环框型骨架整体成型方法，其特征在于：
3.根据权利要求2所述一种陶瓷基复合材料环框型骨架整体成型方法，其特征在于：
4.根据权利要求3所述一种陶瓷基复合材料环框型骨架整体成型方法，其特征在于：
5.根据权利要求4所述一种陶瓷基复合材料环框型骨架整体成型方法，其特征在于：
6.根据权利要求1-5任一所述一种陶瓷基复合材料环框型骨架整体成型方法，其特征在于：
7.根据权利要求6所述一种陶瓷基复合材料环框型骨架整体成型方法，其特征在于：
8.根据权利要求7所述一种陶瓷基复合材料环框型骨架整体成型方法，其特征在于：
【技术特征摘要】
1.一种陶瓷基复合材料环框型骨架整体成型方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述一种陶瓷基复合材料环框型骨架整体成型方法，其特征在于：
3.根据权利要求2所述一种陶瓷基复合材料环框型骨架整体成型方法，其特征在于：
4.根据权利要求3所述一种陶瓷基复合材料环框型骨架整体成型方法，其特征在于：
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【专利技术属性】
技术研发人员：靳洁晨，赵党峰，陈旭，王鹏，王佳民，
申请(专利权)人：西安鑫垚陶瓷复合材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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