本发明专利技术公开了一种树脂基复合材料热压成型中制件与通孔一次成型的方法，制件与通孔的成型通过一模压成型装置在热压成型过程中形成。模压成型装置中先将预浸料（６）放置在第二模板（３）与第三模板（４）之间，然后将第一模板（２）放置在第二模板（３）的上部，且通过一夹具夹紧形成预成型体；在进行热压成型时，首先将锥柱（８）的锥尖段（８１）、扩展段（８２）顺次通过下模具（７２）的通孔，且将圆柱段（８３）放置在下模具（７２）的通孔内，由锥托（８４）托起；然后将上模具（７１）安装在压机的上加热板（９１）上，下模具（７２）安装在压机的下加热板（９２）上；然后将预成型体放置在锥柱（８）上。本发明专利技术提出的成型方法能够在制件成型的同时制件中的通孔也同时成型方法，有效地解决了常规工艺成型制件后，再进行通孔加工造成的缺陷。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种通孔的成型方法，更特别地说，是指一种纤维增强树脂基复合材 料制件在热压成型的同时使制件上的多个通孔也同时成型的方法，即制件成型的同时 制件上的通孔也成型了，节省了常规工艺下对制作进行再加工通孔带来的工序。
技术介绍
纤维增强树脂基复合材料具有重量轻、比强度高、比刚度高、耐腐蚀、抗老化、 使用寿命长等优点，广泛应用于航空航天、交通运输以及能源等领域。目前，带有通 孔的纤维增强树脂基复合材料制件往往不能一次成型，需要在制件固化后，通过机械 加工(钻、冲)的方式成型通孔。这样的成型方式带来以下的问题(1)制件中连 续的增强纤维被切断，力学性能受到极大的影响，(2)通孔的断面出现分层、纤维 裸露等破坏，这使得复合材料制品极易受到雨水、湿气或其它溶剂的侵蚀，层间强度 急剧下降，使用寿命受到很大影响；(3)对于通孔数量多的制件，生产效率低并且 浪费原材料。
技术实现思路
为了解决现有工艺是在将制件制作完成后，再进行打孔的缺陷，本专利技术的目 的是提供一种，通过锥 柱、模板的构形使制件在制作的同时通孔也成型。有效地降低了制作成本，节约 了制件的生产时间。本专利技术是一种，其有下列 成型步骤第一步根据制件构形设计制件上A通孔的个数w、布局m、直径J;所述制件构形可以是平板结构、梯形结构、曲面结构； A通孔的直径J一般为1 50m附；第二步根据第一步中所述A通孔的个数n、布局m、直径"设定第一模板上的 B通孔、第二模板上的C通孔、第三模板上的D通孔、以及上模具、下模具上的通 孔；第三步根据第一步中所述A通孔的直径J设定锥柱的扩展段的直径D2、高度A，以及锥尖段的锥尖"的角度；锥柱的圆柱段与扩展段的接合处具有一拨模角"；所述锥尖段的锥尖"的角度为30 120。，拨模角"的角度为1 30° ; 第四步将上模具安装在热压机的上平台上；将锥柱的圆柱段安装在下模具的通孔内，然后将下模具安装在热压机的下平台上；锥尖段、扩展段与上模具的通孔相对；第五步将预浸料放置在第二模板与第三模板之间，且在第二模板的上放置第一模板；然后釆用螺钉穿过安装孔构成预成型体；第六步将预成型体放置在下模具上；调节热压机的上平台向下移动使上模具与 第一模板接触；调节液压柱向下移动速度v、通孔成型压力/;使锥柱的锥尖段、扩 展段顺次穿过第三模板、预浸料、第二模板、第一模板，使锥尖段配合在上模具的通 孔内；所述液压柱向下移动速度v为0.1 10w附"； 所述每个通孔成型压力/为1 100 W ;第七步根据预浸料中树脂固化温度r、固化时间f，制件成型后经脱模即制得 带有A通孔的树脂基复合材料制件；所述树脂固化温度r为20 190°C; 所述固化时间^为5 300min 。所述的制件与通孔一次成型的方法，其树脂基复合材料制件上分布有A通孔， 树脂基复合材料制件正面的A通孔端面有凸缘，凸缘高度有0.5 3.0m附。本专利技术制件与通孔一次成型方法的优点在于(1)解决了常规通孔成型过程中， 需将制件完成后再打孔的工序；(2)制件与通孔一次成型解决了后加工通孔带来的 力学性能及耐候性下降的问题；(3)提高了多孔制件的生产效率。 附图说明图1是采用本专利技术方法制得的制件的正面结构示意图。图1A是制件的背面结构示意图。图2是第一模板正面结构示意图。图3是第二纟莫板正面结构示意图。图4是第三模板正面结构示意图。图5是模具装配在热压机上的层结构示意图。图6是锥柱外部结构图。图6A是锥柱上尺寸示意图。图7是另一种模具装配在热压机上的层结构示意图-ll.A通孔 31.C通孔 53.液压柱 91.上加热板12.凸缘 4.第三模板 6.预浸料 92.下加热板图中 l.复合材料制件2. 第一模板 21.B通孔 3.第二模板 41.D通孔 51.上平台 52.下平台 71.上模具 72.下模具 8.锥柱具体实施例方式下面将结合附图和实施例对本专利技术作进一步的详细说明。本专利技术是一种适用于树脂基复合材料在热压成型中，制件成型的同时制件中的通 孔也同时成型方法，有效地解决了常规工艺成型制件后，再进行通孔加工造成的缺陷。为了方便快捷的在热压成型中釆用树脂基复合材料制成制件的同时也制作通孔， 本专利技术人设计了一种通孔々莫压成型装置。模压成型装置包括有第一*莫板2、第二模板3、 第三模板4、锥柱8、上模具71、下模具72;先将预浸料6放置在第二模板3 与第三模板4之间，然后将第一模板2放置在第二模板3的上部，且通过螺钉夹紧 形成预成型体；在进行热压成型时，首先将锥柱8的锥尖段81、扩展段82顺次通 过下模具72的通孔，且将圆柱段83放置在下模具72的通孔内，由锥托84托起； 然后将上模具71安装在压机的上加热板91上，下模具72安装在压机的下加热板 92上；然后将预成型体放置在锥柱8上(参见图5所示)。在本专利技术中，(参见图6、 6A所示)所述锥柱8为具有锥尖段81、扩展段82、圆柱段83的钉子结构，且锥 尖段81、扩展段82、圆柱段83的高度与制件1、第一模板2、第二模板3、第三 模板4的厚度相关；上模具71上设有盲孔(该盲孔的高度大于等于锥柱8的锥尖段 81的高度A )，下模具72上设有通孔(该通孔的高度等于锥柱8的圆柱段83的高 度//3)。在实际应用中，也可以在上模具71上设有通孔，下模具72上设有盲孔， 将锥柱8安装在上模具71的通孔中(参见图7所示)。 参见图2、图3、图4所示，在本专利技术中，为清楚的说明各个通孔之间的关系， 设制件1上的A通孔11的直径为"，厚度为;第一模板2上的B通孔21直径为 《，厚度为&;第二模板3上的C通孔31直径为cf2，厚度为/v，第三模板4上的 D通孔41直径为《，厚度为&;锥柱8的扩展段82的拔模角度〃；通孔直径则有下面的关系《=(1 —1.2似-2(/2 + ft2)rg/ ]扩展段82的高度//2大于等于制件1的厚度/ 加第一*莫板2的厚度A,加第二模 板3的厚度/22加第三^莫板4的厚度&，即数学式表示为//2》/2 + h+/z2+/z3。本专利技术是一种，其有下列 成型步骤第一步根据^I件构形设计制件上通孔的个数"、布局附、直径"； 所述制件构形可以是平板结构、梯形结构、曲面结构(波浪形结构、球形结构、 椭圆形结构)；通孔的直径" 一般为1 50 w附；第二步根据第一步中所述通孔的个数"、布局w、直径d设定第一模板2上的 B通孔21、第二模板3上的C通孔31、第三模板4上的D通孔41、以及上模具 71、下模具72上的通孔(图中未示出)；第三步根据第一步中所述通孔的直径^设定锥柱8的扩展段82的直径1>2、高 度A ，以及锥尖段81的锥尖"的角度；锥柱8的圆柱段83与扩展段82的接合处 具有一拨模角"；所述锥尖段81的锥尖"的角度为30 120° ,拨模角"的角度为1 30° ;第四步将上模具71安装在热压机的上平台51上；将锥柱8的圆柱段83安 装在下模具72的通孔内，然后将下模具72安装在热压机的下平台52上；锥尖段 81、扩展段82与上模具71的通孔相对；第五步将预浸料6放置在第二模板3与第三模板4之间，且在第二模板3的 上放置第一模板2;然后采用螺钉穿过安装孔构成预成型体；第六步将预成型体放置在下模具72上；本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种树脂基复合材料热压成型中制件与通孔一次成型的方法，其特征在于有下列成型步骤：第一步：根据制件构形设计制件（１）上Ａ通孔（１１）的个数ｎ、布局ｍ、直径ｄ；所述制件构形可以是平板结构、梯形结构、曲面结构；Ａ通孔（１１）的直径ｄ为１～５０ｍｍ；第二步：根据第一步中所述Ａ通孔（１１）的个数ｎ、布局ｍ、直径ｄ设定第一模板（２）上的Ｂ通孔（２１）、第二模板（３）上的Ｃ通孔（３１）、第三模板（４）上的Ｄ通孔（４１）、以及上模具（７１）、下模具（７２）上的通孔；第三步：根据第一步中所述Ａ通孔（１１）的直径ｄ设定锥柱（８）的扩展段（８２）的直径Ｄ↓［２］、高度Ｈ↓［２］，以及锥尖段（８１）的锥尖α的角度；锥柱（８）的圆柱段（８３）与扩展段（８２）的接合处具有一拨模角β；所述锥尖段（８１）的锥尖α的角度为３０～１２０°，拨模角β的角度为１～３０°；第四步：将上模具（７１）安装在热压机的上平台（５１）上；将锥柱（８）的圆柱段（８３）安装在下模具（７２）的通孔内，然后将下模具（７２）安装在热压机的下平台（５２）上；锥尖段（８１）、扩展段（８２）与上模具（７１）的通孔相对；第五步：将预浸料（６）放置在第二模板（３）与第三模板（４）之间，且在第二模板（３）的上放置第一模板（２）；然后采用螺钉穿过安装孔构成预成型体；第六步：将预成型体放置在下模具（７２）上；调节热压机的上平台（５１）向下移动使上模具（７１）与第一模板（２）接触；调节液压柱（５３）向下移动速度ｖ、通孔成型压力ｆ；使锥柱（８）的锥尖段（８１）、扩展段（８２）顺次穿过第三模板（４）、预浸料（６）、第二模板（３）、第一模板（２），使锥尖段（８１）配合在上模具（７１）的通孔内；所述液压柱（５３）向下移动速度ｖ为０．１～１０ｍｍ／ｓ；所述每个通孔成型压力ｆ为１～１００Ｎ；第七步：根据预浸料（６）中树脂固化温度Ｔ、固化时间ｔ，制件成型后经脱模即制得带有Ａ通孔（１１）的树脂基复合材料制件（１）；所述树脂固化温度Ｔ为２０～１９０℃；所述固化时间ｔ为５～３００ｍｉｎ。...
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：张佐光，郝继军，孙志杰，李敏，
申请(专利权)人：北京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]
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