一种复合材料筒形件的铺贴成型方法
【技术领域】
[0001]本发明属于复合材料成型技术，特别是涉及一种带扭角、交替大厚铺层、窄腔筒形复合材料件的铺层方法。
【背景技术】
[0002]无轴承旋翼袖套为一带扭角的、大壁厚、窄腔外形的筒状复合材料构件，窄端内部开口尺寸约为174mmX75mm，零件结构示意图如图1，铺层示意图如图2。要实现该结构的铺层工艺，通常采用阳模铺贴，即将所有铺层包覆在阳模外侧并通过外部真空袋加压成型，但该种工艺方法无法保证该筒形结构的外表面质量。另外一种方案为在芯模上完成全部铺层，再将铺层转移到阴模成型的方法，该种方法铺层后的大厚度预浸料与阴模成型模的贴合匹配性难以保证，容易产生架桥或者铺层褶皱的缺陷，此外芯模不容易脱模，成型质量难以保证。
【发明内容】
[0003]本发明的目的是:提出一种满足带扭角、交替大厚铺层、窄腔筒形复合材料件的高质量、可实施性强的阳模与成型模相结合的铺贴成型方法。
[0004]本发明的技术方案是:一种复合材料筒形件的铺贴成型方法，先根据该复杂筒形构件的内外型面，设计制造芯模和成型阴模；其中芯模分块，并缩小制造；成型阴模为上下模的分模结构，成型阴模以筒形件对称线所在面为分模面，同时考虑筒形件扭角引起的拔模闭角问题；
[0005]一种复合材料筒形件的铺贴成型方法，包括以下步骤:
[0006]第一步，在成型模的上下模体上，制作厚度为外部铺层厚度的玻璃钢假件。
[0007]第二步，在成型模的上、下模上，垫上玻璃钢假件，进行筒形结构件内部铺层的铺贴。
[0008]第三步，成型芯模垫隔离膜，取下第二步中的内部铺层，并包覆在成型芯模的外侧。
[0009]第四步，在成型模内取出玻璃钢假件，并在成型模下模内进行筒形结构件下模部分外部铺层的铺贴。
[0010]第五步，将第三步完成后的成型芯模转移到第四步铺好的铺层上，并以芯模辅助，由内至外逐层进行内层加强层和上模剩余外部铺层的交替铺层和搭接，直至铺层结束。
[0011]第六步，将上模成型模放置到芯模上部，并与下模合模后取出芯模。
[0012]第七步，在筒形件内侧制作整体真空袋，并放入热压罐内固化成型。
[0013]所述的第六步中，芯模脱模时可将分块的芯模逐一取出，避免扭角带来的脱模困难。
[0014]本发明的优点是:
[0015]I)采用芯模与成型模相结合的方式，芯模缩小比例制造的方式，实现了大壁厚，窄腔筒形复合材料件交替铺层的工艺实施需要。
[0016]2)主要的铺层操作在成型模内完成，保证了铺层与成型模的匹配性，避免了传统铺层转移法造成的铺层皱褶和架桥等问题。
[0017]3)分块且缩小的芯模，脱模方便。
[0018]4)铺层工艺稳定性好，便于实施；筒形制件外表面成型质量好。
【附图说明】
[0019]图1为实施例筒形复合材料件结构示意图。
[0020]图2为实施例筒形复合材料件铺层示意图，其中I为外部铺层6层；2为侧边加强层4层；3为内部34层铺层范围。
[0021]图3为实施例筒形复合材料件芯模及分块示意图，其中4为主模体，5为分块一，6为分块二，7为分块三,8为分块四。
[0022]图4为实施例成型模结构示意图，其中9为上模体，10为下模体。
【具体实施方式】
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[0023]本发明的特征在于采用芯模与成型模相结合的方式，芯模缩小制造的方式，实现带扭角、大厚度、窄腔筒形复合材料件的交替铺层，避免了传统阳模铺贴再转移到成型模成型的转移法造成的铺层与成型模外形的不匹配，从而有效保证外表面成型质量。且方便脱模，工艺容易实施。
[0024]以具体铺层为图2的一种带扭角、交替大厚铺层、窄腔筒形复合材料件的铺贴成型为例，进行实施步骤的详细说明:
[0025]第一步，根据袖套内型面，制造成型芯模。如图3，芯模比理论内型面缩小l-3mm;为方便带扭角芯模的顺利脱模，芯模分块制造。
[0026]第二步，根据袖套外型面，制造成型阴模。如图4，成型模分为上下两块模体，以筒形件图2中对称线所在面为分模面，同时考虑筒形件扭角引起的拔模闭角进行合理分模。
[0027]第三步，在成型模的上下模体上，制作厚度为图2中加强层(附图2的标记2)加外部铺层(附图2的标记I)厚度的玻璃钢假件。玻璃钢假件用以垫出外部铺层厚度，从而方便后续成型模上内部铺层的操作，控制内部铺层的理论外形。玻璃钢假件按照复材固化工艺成型固化。
[0028]第四步，在成型模的上、下模模体上，垫上玻璃钢假件，分别进行筒形结构件图2-3所示内部铺层的铺贴并预压实。
[0029]第五步，组合的成型芯模外表面垫隔离膜，取下第四步中上下成型模内的预浸料内部铺层，并将其包覆在成型芯模的外侧。
[0030]第六步，在成型模内取出玻璃钢假件，并在成型模下模内进行筒形结构件下模外部铺层(附图2的标记2和附图2的标记I)的铺贴，其中的加强层尺寸带余量，并将多出成型模分模面的加强层留出来翻到下模外侧。
[0031]第七步，将第五步完成后的成型芯模转移到第六步铺好的铺层上部。
[0032]第八步，将下模铺好的第六步中的加强层(附图2的标记2)的最内一层翻到芯模上铺贴好，并将尺寸余量部分裁剪掉。
[0033]第九步，将上模体外部铺层(附图2的标记I)的最内一层铺在芯模上，该层与第八步翻帖好的加强层按规定的尺寸和位置进行搭接。铺好后擀平并压实。
[0034]第十步，交替进行上述第八步和第九步的操作，在芯模上完成全部侧边加强层和上模外部铺层的铺贴，并擀平压实。
[0035]第十一步，将上模成型模放置到芯模上部，并与下模合模。
[0036]第十二步，从筒形件的大开口端取出芯模，为方便扭转筒状结构的芯模顺利脱模，可将分块的芯模逐一取出；
[0037]第十三步，在成型模上筒形件的内侧制作真空袋，并放入热压罐内固化成型。
【主权项】
1.一种复合材料筒形件的铺贴成型方法，其特征是，包括以下步骤: 第一步，在成型模的上下模体上，制作厚度为外部铺层厚度的玻璃钢假件； 第二步，在成型模的上、下模上，垫上玻璃钢假件，进行筒形结构件内部铺层的铺贴； 第三步，成型芯模垫隔离膜，取下第二步中的内部铺层，并包覆在成型芯模的外侧； 第四步，在成型模内取出玻璃钢假件，并在成型模下模内进行筒形结构件下模部分外部铺层的铺贴； 第五步，将第三步完成后的成型芯模转移到第四步铺好的铺层上，并以芯模辅助，由内至外逐层进行内层加强层和上模剩余外部铺层的交替铺层和搭接，直至铺层结束； 第六步，将上模成型模放置到芯模上部，并与下模合模后取出芯模； 第七步，在筒形件内侧制作整体真空袋，并放入热压罐内固化成型。
2.如权利要求1所述的一种复合材料筒形件的铺贴成型方法，其特征是，所述的第六步中，芯模脱模时可将分块的芯模逐一取出。
【专利摘要】本发明属于复合材料成型技术，特别是涉及一种带扭角、交替大厚铺层、窄腔筒形复合材料件的铺层方法。本方法根据该复杂筒形构件的内外型面，设计制造分块且缩小的芯模以及上下模形式的成型模，再完成该筒形件的交替大厚度铺层操作。本发明可用于交替复杂大厚度铺层、窄腔筒形复合材料件的铺贴和成型，可有效保证铺层与成型模外形的匹配性，保证制件外表面成型质量，且方便脱模，工艺实施性好。
【IPC分类】B29C70-38
【公开号】CN104669637
【申请号】CN201310626936
【发明人】许漂, 余林, 贺强, 管海新, 汪开兵, 汪心文, 徐凌波, 李伟, 李锦
【申请人】昌河飞机工业（集团）有限责任公司
【公开日】2015年6月3日
【申请日】2013年12月2日