多墙体复合材料构件及其rtm制备方法

文档序号:3660681阅读:179来源:国知局
专利名称:多墙体复合材料构件及其rtm制备方法
技术领域
本发明涉及一种复合材料构件及其制备方法,尤其涉及一种多墙体复合材料结构件及其制备方法。
背景技术
装备结构轻量化,可以提高装备的机动能力,降低动力所需能耗,增加有效载荷容量,提高其服役效率。装备结构轻量化的技术途径主要有三个一是优化结构设计,以最小尺寸、最合理形状满足服役条件要求,达到减重目的;二是合理选用高性能材料,以使用最少量的材料,达到减重目的;三是采用整体制备工艺制备结构件,以减少零部件、连接件数量,同时提高结构件的整体性和可靠性,达到减重目的。
复合材料具有优异的综合性能,用来成型装备结构不仅能很好地满足结构的功能需求,还能有效达到轻量化目标。在交通运输装备中,已成功制备出了复合材料车头盖、车门、窗框等列车部件,并通过了应用性能考核,初步实现了轨道交通车辆车体的复合材料化,而作为主承力件的顶盖和牵引梁仍广泛使用铝合金等材料,不利于结构轻量化,因此有必要实现该类构件的复合材料化。列车顶盖和牵引梁等诸如此类装备结构件具有大尺寸、多墙体的结构特点(其结构可参见图1),此类构件不仅构型复杂,同时由于承载不同,多墙体复合材料构件中的各墙 面长度、厚度一般不同。如果采用复合材料来进行制备,会导致多墙体构件各墙面的浸溃速度、时间和固化速度各不相同,且由于各墙面之间互有交错,传统浸溃方法难免会在墙角等处出现干斑、孔隙等浸溃不完全的现象,整体制备成型难度大。如果采用分型制备、整体胶结的方法来制备此类多墙体结构复合材料构件(如图2所示),由于复合材料中纤维的不连续性及胶结面的影响,不利于结构整体承载特点的发挥,力学性能较差。RTM工艺是一种采用刚性闭合模具制造复合材料的技术,工艺原理如图3所示。RTM工艺是在阳模21和阴模22组成的模具型腔中预先放置增强材料预成型体23,合模夹紧后,在一定的温度和压力下将经静态混合器混合均匀的树脂体系通过注胶系统25的注胶管路24注入到模具型腔中,由抽真空系统27的抽真空管路(即出胶管路26)抽真空,使树脂体系浸溃增强材料预成型体23。由于抽真空系统包含有树脂收集装置,抽真空管路又可以用作出胶管路26,多余的树脂胶液可以通过出胶管路26进入树脂胶液收集器中;最后经固化、脱模、修整,得到复合材料制品。RTM工艺因其具有制品尺寸精度高、厚度均勻、孔隙率低、挥发份少等优点,已成为先进复合材料低成本制造技术的主要发展方向之一。然而,现有的RTM工艺用于多墙体复合材料构件的成型还存在很多技术上的困难,在模具设计、纤维铺层、脱模上具有很大的技术难题,从而无法实现该类多墙体复合材料构件的一次整体成型。因此,如何将RTM工艺更好地应用于多墙体复合材料构件的成型,这对于本领域技术人员而言将具有重要意义
发明内容
本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足,提供一种整体性好、可靠性好、力学性能好、且有利于实现装备结构轻量化的多墙体复合材料构件,还提供一种制备工序少、成本低、制品整体化程度高、工艺效率高的多墙体复合材料构件的RTM制备方法。为解决上述技术问题,本发明提出的技术方案为一种多墙体复合材料构件,所述多墙体复合材料构件主要由内墙组件和外墙组件组成,所述内墙组件和外墙组件均为多层纤维布增强复合材料,所述多层纤维布增强复合材料的基体材料为不饱和聚酯树脂体系或环氧树脂体系,所述纤维布为碳纤维布或玻璃纤维布(纤维布的编织方式可以为方格布、平纹布、斜纹布、缎纹布中的任意一种或多种),所述纤维布的体积分数为35% 55% ;所述内墙组件的各内墙体之间、外墙组件的各外墙体之间以及内墙组件和外墙组件之间均未设置连接件,所述内墙组件的各内墙体之间、外墙组件的各外墙体之间以及内墙组件和外墙组件之间均未设置胶结面,所述多墙体复合材料构件主要由内墙组件和外墙组件共固化一体成型后制备得到。上述的多墙体复合材料构件中,优选的,所述外墙组件特别是指封闭式的空心框 架结构(更优选为长方体空心管状结构),所述内墙组件特别是指固接于外墙组件内壁上的肋形抗剪结构(更优选为“V”形槽状的肋形抗剪结构)。上述的多墙体复合材料构件中,所述内墙体与外墙体的厚度比优选为I : (I 2)。作为一个总的技术构思,本发明还提供一种上述的多墙体复合材料构件的RTM制备方法,包括以下步骤(I)模具制备根据所述多墙体复合材料构件的形状设计并制备模具系统,所述模具系统包括阳模和阴模,所述阳模和阴模可拼装成成型所述多墙体复合材料构件的模腔,所述阴模是由布设于模腔外围、且用于成型多墙体复合材料构件外形框架的阴模模具件组成,所述阳模是由布设于模腔腔体间的空隙中、且用于成型多墙体复合材料构件内部架构的阳模模具件组成;所述阳模和阴模上设有用于拼装的预留孔;所述阴模上预设有用于RTM成型的注胶孔和出胶孔;(2)铺覆增强材料按照铺层设计方案在所述阳模模具件表面铺覆增强材料;(3)组装模具系统在上述铺覆增强材料的同时,通过紧固件将所述阳模模具件固定在所述阴模模具件上,并通过紧固件将阴模模具件进行拼装,组成由阴模包覆阳模的封闭式模具系统;(4)真空注胶检查模具系统的气密性后,准备树脂体系,在所述注胶孔处连接注胶系统,在所述出胶孔处连接抽真空系统,通过抽真空方式向模具系统的模腔中进行树脂体系的注入,直至树脂充填完毕,停止注射;(5)共固化成型卸除所述注胶系统和抽真空系统,将所述模具系统放入烘箱中,按照预设的固化制度进行共固化成型;成型后经脱模、修整得到多墙体复合材料构件。本发明的RTM制备方法真正实现了多墙体结构复合材料构件的一次化整体成型,充分展现了复合材料构件设计与制备的一体化特点,提高了复合材料构件产品的整体性倉泛。上述的RTM制备方法中,优选的,所述阴模模具件包括两块“L”形的阴模模具件侧板、一块长方形的阴模模具件底板和一块长方形的阴模模具件顶板,所述阴模模具件侧板、阴模模具件底板和阴模模具件顶板组装成长方体箱形的阴模。上述的RTM制备方法中,所述阳模模具件优选为三个直三棱柱状的阳模模具件,所述阳模模具件组成长方体状的阳模。上述的RTM制备方法中,所述阴模和阳模合模后形成长方体管状的外墙体模腔和“V”形槽状的内墙体模腔,所述内墙体模腔的交棱端相交于外墙体模腔的一个面上,所述内墙体模腔的两条外棱端分别交汇于外墙体模腔的两条拐角棱处。上述的RTM制备方法中,所述注胶孔优选设置在所述内墙体模腔的交棱端与所述阴模模具件底板的交汇处;所述出胶孔优选为两个,两个出胶孔可分别设置在所述内墙体模腔的两条外棱端与所述阴模模具件顶板的交汇处。本发明上述优选的技术方案中,对阴模的形状及结构组成、阳模的形状及结构组成作了特别优化的设计,但阴模和阳模的模具件数量、形状等并不局限于上述优选的技术方案。阴模的形状可根据具体实践中外墙组件的外形框架进行设计,而阳模形状和数量则 主要由内墙结构决定。上述优选的技术方案是本申请发明人结合多墙体复合材料构件的常规形状以及反复的产品测试结果,所作出的最优化的改进,其不仅考虑了产品的一体化成型,而且考虑了注胶系统的布设、抽真空系统的布设以及后续脱模的操作工艺等,是一个具有显著技术效果的系统化改进。上述的RTM制备方法中,作为进一步的改进,所述步骤(5)中的脱模包括以下步骤将所述阴模模具件底板和阴模模具件顶板卸除,或者将阴模全部卸除,再通过紧固件在阳模底面或顶面的预留孔处固接一阳模连接板,然后在阳模连接板的一侧连接一牵引杆,通过牵引杆将所述模具系统中的阳模取出。上述的RTM制备方法中,所述共固化成型优选是指将所述内墙组件和外墙组件的成型置于同一模具系统中且在同一固化制度下进行成型。所述共固化成型的固化制度优选是指先在30°C 70°C下保温固化2h 4h,再在80°C 120°C下保温固化2h 4h。与现有技术相比,本发明的优点在于本发明首先提出了一种无连接件、无胶结面、且一体化成型的多墙体复合材料构件,本发明的复合材料构件不仅整体性好、可靠性好,而且力学性能可以得到充分发挥,这对于实现装备结构轻量化具有重大意义。此外,本发明还提供了一种多墙体复合材料构件的RTM制备方法,真正解决了此类复合材料构件的一次化整体成型问题,使得RTM这种先进的复合材料成型工艺可以有效应用到多墙体复合材料构件的制备过程中。本发明的制备方法具有制备工序少、成本低、制品整体化程度高、可靠性好等优点。另外,本发明可依据不同的服役条件要求对模具系统及预成型体进行差别化设计,产品可设计性好,有利于提高不同类型结构件的刚度及服役效率。


图I为本发明实施例中多墙体复合材料构件的结构示意图(空间立体图)。图2为多墙体复合材料构件采用分型制备、整体胶结方法的工艺原理图。图3为现有RTM工艺的工艺原理图。图4为本发明实施例中RTM制备方法的工艺流程图。图5为本发明实施例中阳模的结构示意图。图6为本发明实施例中阴模的结构示意图。
图7为本发明实施例中单个阳模模具件在铺覆第一增强材料时的示意图。图8为本发明实施例中单个阳模模具件在铺覆第一增强材料时的示意图。图9为本发明实施例中单个阳模模具件在铺覆第一增强材料时的示意图。图10为本发明实施例中的阳模连接到阴模模具件后的示意图。图11为本发明实施例中的阳模在铺覆第二增强材料时的示意图。图12为本发明实施例中阴模模具件底板的结构示意图。图13为本发明实施例中合模前的状态示意图。图14为本发明实施例中合模后的状态示意图。
图15为本发明实施例中脱除阴模后的状态示意图。图16为本发明实施例中准备脱除阳模前的状态示意图。图17为本发明实施例中脱除阳模时的状态示意图。图例说明11.多墙体复合材料构件;12.内墙体;13.外墙体;2.模腔;21.阳模;22.阴模;23.增强材料预成型体;24.注胶管路;25.注胶系统;26.出胶管路;27.抽真空系统;31.第一增强材料;32.第二增强材料;33.阳模螺栓孔;34.阴-阳模螺栓孔;35.阴-阴模螺栓孔;36.阳模紧固螺栓;37.阴模紧固螺栓;41.阴模模具件底板;42.阴模模具件侧板;43.阴模模具件顶板;44.阳模模具件;45.注胶孔;46.出胶孔;51.外墙体模腔;52.内墙体模腔;53.交棱端;54.外棱端;61.底座;62.支撑框架;63.限位隔板;64.阳模连接板;65.牵引杆。
具体实施例方式以下结合说明书附图和具体实施例对本发明作进一步描述。实施例I :一种如图I所示的本发明的多墙体复合材料构件11,该多墙体复合材料构件11主要用作某型号列车的牵引梁,多墙体复合材料构件11主要由内墙组件和外墙组件组成,内墙组件和外墙组件均为多层纤维布增强复合材料,多层纤维布增强复合材料的基体材料为不饱和聚酯树脂体系或环氧树脂体系(本实施例选用9001不饱和聚酯树脂),纤维布为碳纤维布或玻璃纤维布(本实施例选用无碱玻璃纤维04平纹布),纤维布的体积分数为45% ;内墙组件的各内墙体12之间、外墙组件的各外墙体13之间以及内墙组件和外墙组件之间均未设置连接件,内墙组件的各内墙体12之间、外墙组件的各外墙体13之间以及内墙组件和外墙组件之间均未设置胶结面,多墙体复合材料构件11主要由内墙组件和外墙组件共固化一体成型后制备得到。本实施例的多墙体复合材料构件中,外墙组件为一长方体管状结构,内墙组件为一 “V”形槽状的肋形抗剪结构。本实施例中,内墙体12的厚度为8mm,外墙体13的厚度为12mm,内墙体12与外墙体13的厚度比为I : 1.5。上述本实施例的多墙体结构复合材料构件的RTM制备工艺流程如图4所示,具体可包括以下步骤I.模具制备根据本实施例多墙体复合材料构件11的形状设计并制备模具系统,考虑到增强材料预成型体23的连续性,本实施例的模具系统包括如图5所示的阳模21和图6所示的阴模22,阳模21和阴模22可拼装成成型多墙体复合材料构件11的模腔2,阴模22是由布设于模腔2外围、且用于成型多墙体复合材料构件11外形框架的阴模模具件组成,阳模21是由布设于模腔2腔体间的空隙中、且用于成型多墙体复合材料构件11内部架构的阳模模具件44组成;阳模21和阴模22上设有用于拼装的预留孔;阴模22上预设有用于RTM成型的注胶孔45和出胶孔46。本实施例中阴模模具件包括两块“L”形的阴模模具件侧板42、一块长方形的阴模模具件底板41和一块长方形的阴模模具件顶板43,阴模模具件侧板42、阴模模具件底板41(参见图12)和阴模模具件顶板43 (参见图13)组装成长方体箱形的阴模22。本实施例中阳模模具件44为三个直三棱柱状的阳模模具件,三个阳模模具件44组成长方体状的阳模21 (各个阳模模具件44之间留出间隔)。本实施例阴模22和阳模21合模后形成长方体管状的外墙体模腔51和“V”形槽状的内墙体模腔52,内墙体模腔52的交棱端53相交于外墙体模腔51的一个面上,内墙体模腔52的两条外棱端54分别交汇于外墙体模腔51的两条拐角棱处。本实施例中,注胶孔45设置在内墙体模腔52的交棱端53与阴模模具件底板41·的交汇处;出胶孔46为两个,两个出胶孔46可分别对称设置在内墙体模腔52的两条外棱端54与阴模模具件顶板43的交汇处。2.铺覆增强材料如图7 图9所示,按照铺层设计方案分别在各阳模模具件44表面铺覆第一增强材料31(本实施例为购自江苏丹阳中亚玻璃纤维有限公司的无碱玻璃纤维04平纹布),如图
7、8、9所示,设无碱玻璃纤维04平纹布单层厚度为hp内墙体厚度为n (本实施例为8mm),外墙体厚度为m (本实施例为12mm),则在各阳模模具件44上分别铺覆IiAh1层(本实施例为10层);此时,可以将各阳模模具件44组装成长方体状,并在长方体状的阳模21外围继续铺覆第二增强材料32(本实施例为购自江苏丹阳中亚玻璃纤维有限公司的高强玻璃纤维04平纹布,第二增强材料32与第一增强材料31的主要区别在于①第一增强材料是铺覆在单个阳模模具件上的,而第二增强材料是铺覆在阳模模具组合体上的第二增强材料是完全归属于外墙体的增强材料,而第一增强材料是归属于内墙体和外墙体增强材料),然后将铺覆了第一增强材料31和第二增强材料32的阳模21安装到阴模模具件上。但在本实施例中,我们采用了一种更优选的铺覆方式,即在铺覆了第一增强材料31后,先将各阳模模具件44安装到阴模模具件底板41上,如图10所示,然后再在长方体状的阳模21外围继续铺覆第二增强材料32,设高强玻璃纤维02平纹布单层厚度为h2,第二增强材料32的铺覆层数为(2m-n)/2h2层(本实施例为20层),铺覆完成后如图11所示。3.组装模具系统如图10 图12所示,在上述铺覆增强材料的同时,我们是用阳模紧固螺栓36穿过阳模模具件44上设置的阳模螺栓孔33和阴模模具件底板41上设置的阴-阳模螺栓孔34,进而将阳模模具件44固定在阴模模具件底板41上;待第二增强材料32的铺覆完成后,再利用阴模紧固螺栓37首先穿过阴模模具件侧板42上设置的阴-阴模螺栓孔35和阴模模具件底板41上设置的阴-阴模螺栓孔35,其次利用阴模紧固螺栓37穿过两个阴模模具件侧板42上对应设置的阴-阴模螺栓孔35,再利用阴模紧固螺栓37穿过阴模模具件侧板42上设置的阴-阴模螺栓孔35和阴模模具件顶板43上设置的阴-阴模螺栓孔35,进而将阴模模具件进行拼装,组成由阴模22包覆阳模21的封闭式模具系统;合模前后的状态分别如图13和图14所示。4.真空注胶合模并检查模具系统的气密性后,准备以下树脂体系=Synolite 9001_1_1不饱和聚酯树脂(购自金陵帝斯曼公司)、Synolite 5002-M-2促进剂(购自金陵帝斯曼公司)和M50引发剂(购自金陵帝斯曼公司)。在注胶孔45处连接注胶系统,在出胶孔46处连接抽真空系统,调节注胶系统中的计量设备,使得注胶过程中Synolite 9001-1-1不饱和聚酯树 脂、Synolite5002-M-2促进剂和M50引发剂的质量比为100 I. I I. 3,混合均匀后得到树脂胶液;开启抽真空系统对模腔2进行抽真空处理,并保持模腔真空度达到0. 095MPa以上;然后开启注胶系统,将配制的树脂胶液注射到模腔2中,当出胶孔46处有树脂胶液溢出时,停止注射;关闭抽真空系统,停止抽真空。5.共固化成型卸除注胶系统和抽真空系统,将模具系统放入烘箱中,按照预设的固化制度进行共固化成型;共固化成型是指将内墙组件和外墙组件的成型置于同一模具系统中且在同一固化制度下进行成型,本实施例共固化成型的固化制度是指先在40°C下保温固化2h,再在80°C温度下保温固化2h。6.后续处理共固化成型完成后先进行脱模,脱模包括以下步骤先将阴模22全部卸除,得到如图15所示的包含阳模21的多墙体复合材料构件11,然后如图16所示,将多墙体复合材料构件11置于底座61上,在底座61上固定一对三角形支撑框架62,在支撑框架62 —侧设置一块限位隔板63,并使多墙体复合材料构件11位于限位隔板63的另一侧,限位隔板63中间开有可供阳模21穿过的矩形孔;然后如图17所示,通过阳模紧固螺栓36在阳模21底面(或顶面)的阳模螺栓孔33处固接一阳模连接板64,阳模连接板64小于限位隔板63中间开设的矩形孔,在阳模连接板64的一侧连接一牵引杆65,通过牵引杆65将模具系统中的阳模21取出;最后经修整得到多墙体复合材料构件11。本实施例制备的多墙体复合材料构件如图I所示,包括肋板形内墙和矩形外墙,材料体系均以9001不饱和聚酯树脂为基体,)为增强体。该复合材料构件内墙与外墙厚度比例为I : 1.5。实施例2 一种如图I所示的本发明的多墙体复合材料构件11,该多墙体复合材料构件11主要用作某型号的列车顶盖,多墙体复合材料构件11主要由内墙组件和外墙组件组成,内墙组件和外墙组件均为多层纤维布增强复合材料,多层纤维布增强复合材料的基体材料为不饱和聚酯树脂体系或环氧树脂体系(本实施例选用LT-5089A环氧树脂),纤维布为碳纤维布或玻璃纤维布(本实施例选用无碱玻璃纤维04斜纹布),纤维布的体积分数为45% ;内墙组件的各内墙体12之间、外墙组件的各外墙体13之间以及内墙组件和外墙组件之间均未设置连接件,内墙组件的各内墙体12之间、外墙组件的各外墙体13之间以及内墙组件和外墙组件之间均未设置胶结面,多墙体复合材料构件11主要由内墙组件和外墙组件共固化一体成型后制备得到。
本实施例的多墙体复合材料构件中,外墙组件为一长方体管状结构,内墙组件为一 “V”形槽状的肋形抗剪结构。本实施例中,内墙体12的厚度为8mm,外墙体13的厚度为8mm,内墙体12与外墙体13的厚度比为I : I。上述本实施例的多墙体结构复合材料构件的RTM制备方法如图4所示,具体可包括以下步骤I.本实施例的步骤I与实施例I的步骤I相同;2.本实施例的步骤2与实施例I的步骤2基本相同,其区别主要在于选用的第一增强材料为购自江苏丹阳中亚玻璃纤维有限公司的无碱玻璃纤维04斜纹布,选用的第二增强材料为购自江苏丹阳中亚玻璃纤维有限公司的无碱玻璃纤维02平纹布,且第二增强材料32的铺覆层数为20层;3.本实施例的步骤3与实施例I的步骤3相同;
脂体系为LT-5089A环氧树脂(购自惠利树脂有限公司)和LT-5089B固化剂(购自惠利树脂有限公司),注胶过程中LT-5089A环氧树脂和LT-5089B固化剂的质量比为100 30 ;5.本实施例的步骤5与实施例I的步骤5基本相同,其区别主要在于本实施例的固化制度是指先在60°C下保温固化2h,再在100°C温度下保温固化2h ;6.本实施例的步骤6与实施例I的步骤6相同。本发明的产品和制备工艺完全适合于列车车顶盖和牵引梁等各种复杂截面结构件的整体成型。在具体应用中,可根据实践需要调整模具形状、预成型体构型、增强材料和树脂体系。以上实施例制备的多墙体复合材料构件整体性好,结构刚度高,可广泛应用于诸如轨道交通车辆顶盖、牵引梁以及飞机翼盒等大型减重装备中,实现多墙体复合材料构件的高效率、高质量、低成本成型,与本发明构思无实质性差异的各种等同工艺方案均在本发明权利要求的保护范围内。
权利要求
1.一种多墙体复合材料构件,所述多墙体复合材料构件主要由内墙组件和外墙组件组成,所述内墙组件和外墙组件均为多层纤维布增强复合材料,所述多层纤维布增强复合材料的基体材料为不饱和聚酯树脂体系或环氧树脂体系,所述纤维布为碳纤维布或玻璃纤维布,所述纤维布的体积分数为35% 55%,其特征在于所述内墙组件的各内墙体之间、外墙组件的各外墙体之间以及内墙组件和外墙组件之间均未设置连接件,所述内墙组件的各内墙体之间、外墙组件的各外墙体之间以及内墙组件和外墙组件之间均未设置胶结面,所述多墙体复合材料构件主要由内墙组件和外墙组件共固化一体成型后制备得到。
2.根据权利要求I所述的多墙体复合材料构件,其特征在于所述外墙组件为封闭式的空心框架结构,所述内墙组件为固接于外墙组件内壁上的肋形抗剪结构。
3.根据权利要求2所述的多墙体复合材料构件,其特征在于所述外墙组件为长方体管状结构,所述内墙组件为“V”形槽状的肋形抗剪结构。
4.根据权利要求I或2或3所述的多墙体复合材料构件,其特征在于所述内墙体与外墙体的厚度比为I : (I 2)。
5.—种如权利要求I 4中任一项所述的多墙体复合材料构件的RTM制备方法,包括以下步骤 (1)模具制备根据所述多墙体复合材料构件的形状设计并制备模具系统,所述模具系统包括阳模和阴模,所述阳模和阴模可拼装成成型所述多墙体复合材料构件的模腔,所述阴模是由布设于模腔外围、且用于成型多墙体复合材料构件外形框架的阴模模具件组成,所述阳模是由布设于模腔腔体间的空隙中、且用于成型多墙体复合材料构件内部架构的阳模模具件组成;所述阳模和阴模上设有用于拼装的预留孔;所述阴模上预设有用于RTM成型的注胶孔和出胶孔; (2)铺覆增强材料按照铺层设计方案在所述阳模模具件表面铺覆增强材料; (3)组装模具系统在上述铺覆增强材料的同时,通过紧固件将所述阳模模具件固定在所述阴模模具件上,并通过紧固件将阴模模具件进行拼装,组成由阴模包覆阳模的封闭式模具系统; (4)真空注胶检查模具系统的气密性后,准备树脂体系,在所述注胶孔处连接注胶系统,在所述出胶孔处连接抽真空系统,通过抽真空方式向模具系统的模腔中进行树脂体系的注入,直至树脂充填完毕,停止注射; (5)共固化成型卸除所述注胶系统和抽真空系统,将所述模具系统放入烘箱中,按照预设的固化制度进行共固化成型;成型后经脱模、修整得到多墙体复合材料构件。
6.根据权利要求5所述的RTM制备方法,其特征在于所述阴模模具件包括两块“L”形的阴模模具件侧板、一块长方形的阴模模具件底板和一块长方形的阴模模具件顶板,所述阴模模具件侧板、阴模模具件底板和阴模模具件顶板组装成长方体箱形的阴模。
7.根据权利要求6所述的RTM制备方法,其特征在于所述阳模模具件为三个直三棱柱状的阳模模具件,所述阳模模具件组成长方体状的阳模;所述阴模和阳模合模后形成长方体空心管形的外墙体模腔和“V”形槽状的内墙体模腔,所述内墙体模腔的交棱端相交于外墙体模腔的一个面上,所述内墙体模腔的两条外棱端分别交汇于外墙体模腔的两条拐角棱处。
8.根据权利要求7所述的RTM制备方法,其特征在于所述注胶孔设置在所述内墙体模腔的交棱端与所述阴模模具件底板的交汇处;所述出胶孔有两个,两个出胶孔分别设置在所述内墙体模腔的两条外棱端与所述阴模模具件顶板的交汇处。
9.根据权利要求8所述的RTM制备方法,其特征在于,所述步骤(5)中的脱模包括以下步骤将所述阴模模具件底板和阴模模具件顶板卸除,或者将阴模全部卸除,再通过紧固件在阳模底面或顶面的预留孔处固接一阳模连接板,然后在阳模连接板的一侧连接一牵引杆,通过牵引杆将所述模具系统中的阳模取出。
10.根据权利要求5 9中任一项所述的RTM制备方法,其特征在于所述共固化成型是指将所述内墙组件和外墙组件的成型置于同一模具系统中且在同一固化制度下进行成型;所述共固化成型的固化制度是指先在30°C 70°C下保温固化2h 4h,再在80°C .120°C下保温固化2h 4h。
全文摘要
本发明公开了一种多墙体复合材料构件及其RTM制备方法,该构件主要由内墙组件和外墙组件组成,内墙组件的各内墙体、外墙组件的各外墙体之间以及内、外墙组件之间均未设置连接件,亦未设置胶结面,构件主要由内、外墙组件共固化一体成型后制备得到。该RTM制备方法包括以下步骤首先制备成型用模具,包括设于模腔外围的阴模和设于模腔腔体间空隙中的阳模;阴、阳模上设有用于拼装的预留孔;阴模上预设有用于成型的注胶孔和出胶孔;然后在阳模上铺覆增强材料,并通过紧固件将阴模和阳模进行拼装,最后进行真空注胶、共固化成型、脱模修整后得到多墙体复合材料构件。本发明的构建整体性好、可靠性好、力学性能好、且有利于实现装备结构轻量化。
文档编号C08K7/06GK102717516SQ20121018117
公开日2012年10月10日 申请日期2012年6月4日 优先权日2012年6月4日
发明者尹昌平, 曾竟成, 江大志, 肖加余, 蒋彩, 邢素丽 申请人:中国人民解放军国防科学技术大学
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