专利名称：一种复合材料盒型结构主梁的制作方法
技术领域：
本发明属于复合材料加工领域，具体地，涉及一种复合材料盒型结构主梁的制作方法。
背景技术：
如图1所示，一种复合材料层压板盒型结构主梁为开口从端头向另一端头部位逐渐变窄、第一盖板(6)和第二盖板(7)为曲面的盒型结构件。其具体的结构为所述第一盖板(6)和第二盖板(7)的结构为等腰梯形，第一盖板(6)和第二盖板(7)腰长尺寸为980mm，下底为160mm，上底为100mm，第一侧板(801)和第二侧板(802)由高54mm逐渐过渡到高25mm的盒型结构。复合材料层压板盒型结构为中间空腹、薄壁结构盒型形式，对于这种复合材料结构件的成型方法通常采用阴阳模具组合成型，将零件组装在阴阳模具中按照规定的加温参数在热压机上加温固化成型；即利用阴阳模具材料本身热膨胀系数产生的挤压力，对零件施加压力加温成型，一种复合材料层压板盒型结构主梁成型方法原来就是使用该方法，即先在阳模模具上进行预浸料的铺叠组合，然后在阴模模具中进行组装，再在热压机上进行加温成型。该成型方法易造成零件腹板区域大面积疏松，严重的影响产品质量，经分析主要原因是由于该零件阴阳模具采用的材料均为45#钢，模具在加温的过程中其产生的热膨胀系数差异较小，零件在树脂凝胶时间段受到的压力偏小，不能达到层压板主梁在固化过程中所需要的成型压力。目前像这种中间空腹、薄壁盒型结构的复合材料制件，通常采用热膨胀模塑法成型，其工作原理是采用不同系数的模具材料，利用其受热体积膨胀不同产生的挤压力，对产品施加压力，但是这种成型工艺对阳模(芯模)材料要求比较严格，主要时因为选用的模具材料要求其膨胀性能和复合材料制品的树脂凝胶时间相匹配，即在复合材料制品的树脂时间段能产生所需要的膨胀压力，该种材料的选择范围较小。
发明内容
为解决上述存在的问题，本发明的目的在于提供一种复合材料盒型结构主梁的制作方法，所述方法通过将复合材料预浸料分别铺贴在阳模模具上，并组合在一起进行抽真空预压实，然后组装在阴模模具和底板上，在底板上用密封材料件将零件和模具组装成密封状态，按照规定的加温参数进热压罐抽真空加温加压固化成型，实现复合材料预浸料的每个型面区域都能在树脂凝胶时间段受到压力，防止压力偏小引起零件疏松。为解决上述存在的问题，本发明主要采用一种复合材料盒型结构主梁的制作方法，所述复合材料盒型结构主梁包括第一盖板、第二盖板、第一侧板和第二侧板，所述第一盖板通过第一侧板和第二侧板与第二盖板连接，所述方法包括如下步骤
A、根据所述复合材料盒型结构主梁的结构制作阳模模具、阴模模具以及辅助工装均压
板；B、将复合材料预浸料铺贴在阳模模具上，并在常温下进行抽真空预压实；
C、将预压实的复合材料预浸料铺叠在阴模模具上；
D、将辅助工装均压板、经步骤B处理后的阳模模具、经步骤C处理后的阴模模具由上而下组合，放置脱模材料、吸胶材料、隔离材料、透气材料后，组装在底板上，然后封装在真空袋内；
E、将真空袋放入热压罐内抽真空并进行气密性检查；
F、热压罐按照1°C 3°C/min的升温速率升温至135°C 145°C，保温3(T40min，加压O. 5MPa O. 6MPa的气压后保压升温至175°C 180°C，保温保压2 3小时后，以彡2V /min的降温速率降温至40°C以下后，卸压并去除所述阳模模具、阴模模具、辅助工装均压板以及底板，最终得到所述复合材料盒型结构主梁。根据本发明所提供的一种复合材料盒型结构主梁的制作方法，采用的是，所述阳模模具由第一阳模模具、第二阳模模具以及第三阳模模具组成；在步骤B中，将复合材料预浸料分别铺贴在第一阳模模具、第二阳模模具以及第三阳模模具上，然后组合成所述阳模模具。根据本发明所提供的一种复合材料盒型结构主梁的制作方法，采用的是，在步骤B中，抽真空的时间为3(T40min，抽真空后的真空度高于或者等于-O. 096MPa。本发明的有益效果在于采用常温抽真空预压实和进热压罐加温加压固化时，复合材料预浸料的各个型面能在树脂凝胶时间段受到合适的压力，有利于复合材料预浸料内部挥发物和气泡排除，减少成型后的复合材料盒型结构主梁疏松的可能，提高了制件的质量，而且这种结构的阳模模具(芯模)不需要选用和树脂凝胶时间相匹配、热膨胀系数偏大的模具材料，阴阳模具选用同种`的金属材料便可进行零件的制造。
图1为本发明所提供的方法所要制作的复合材料盒型结构主梁的结构示意图。图2为本发明所提供的方法中组装在底板上的结构示意图。
具体实施例方式下面结合附图对本发明所提供的一种复合材料盒型结构主梁的制作方法作进一步的解释说明。本发明所提供的一种复合材料盒型结构主梁的制作方法的步骤如下
A、根据所述复合材料盒型结构主梁的结构(如图1所示)制作阳模模具3、阴模模具4以及辅助工装均压板I。即辅助工装均压板I的下表面为第一盖板6的上表面的结构和曲面弧度。阳模模具3由第一阳模模具301、第二阳模模具302以及第三阳模模具303形成第一侧板801和第二侧板802的结构和布局。阴模模具4的上表面形成第二盖板7的下表面的结构和曲面弧度。B、将复合材料预浸料2铺贴在阳模模具3上，并在常温下进行抽真空预压实。具体而言，将复合材料预浸料2分别铺贴在第一阳模模具301、第二阳模模具302以及第三阳模模具303上，然后组合成所述阳模模具3，并在常温下进行抽真空预压实。抽真空的时间为3(T40min，抽真空后的真空度高于或者等于-O. 096MPa。
C、将预压实的复合材料预浸料2铺叠在阴模模具4上。D、将辅助工装均压板1、经步骤B处理后的阳模模具3、经步骤C处理后的阴模模具4由上而下组合，放置脱模材料、吸胶材料、隔离材料、透气材料后，组装在底板5上(如图2所示)，然后封装在真空袋内。其中，所示脱模材料为脱模布，所示隔离材料为隔离膜，所示透气材料为透气毡。E、将真空袋放入热压罐内抽真空并进行气密性检查，真空度应高于或者等于-O. 096MPa。F、热压 罐按照1°C 3°C /min的升温速率升温至135°C 145°C，保温3(T40min，力口压O. 5MPa O. 6MPa的气压后保压升温至175°C 180°C，保温保压2 3小时后，以彡2V /min的降温速率降温至40°C以下后，卸压并去除所述阳模模具3、阴模模具4、辅助工装均压板I以及底板5，最终得到所述复合材料盒型结构主梁。
权利要求
1.一种复合材料盒型结构主梁的制作方法，所述复合材料盒型结构主梁包括第一盖板(6)、第二盖板(7)、第一侧板(801)和第二侧板(802),所述第一盖板(6)通过第一侧板 (801)和第二侧板(802)与第二盖板(7)连接，其特征在于，所述方法包括如下步骤A、根据所述复合材料盒型结构主梁的结构制作阳模模具(3)、阴模模具(4)以及辅助工装均压板(I);B、将复合材料预浸料(2)铺贴在阳模模具(3)上，并在常温下进行抽真空预压实；C、将预压实的复合材料预浸料(2)铺叠在阴模模具(4)上；D、将辅助工装均压板(I)、经步骤B处理后的阳模模具(3)、经步骤C处理后的阴模模具(4)由上而下组合，放置脱模材料、吸胶材料、隔离材料、透气材料后，组装在底板(5)上， 然后封装在真空袋内；E、将真空袋放入热压罐内抽真空并进行气密性检查；F、热压罐按照1°C 3°C/min的升温速率升温至135°C 145°C，保温3(T40min，加压O.5MPa O. 6MPa的气压后保压升温至175°C 180°C，保温保压2 3小时后，以彡2V /min的降温速率降温至40°C以下后，卸压并去除所述阳模模具(3)、阴模模具(4)、辅助工装均压板(I)以及底板(5 )，最终得到所述复合材料盒型结构主梁。
2.根据权利要求1所述的一种复合材料盒型结构主梁的制作方法，其特征在于， 所述阳模模具(3)由第一阳模模具(301)、第二阳模模具(302)以及第三阳模模具(303)组成；在步骤B中，将复合材料预浸料(2)分别铺贴在第一阳模模具(301)、第二阳模模具 (302)以及第三阳模模具(303)上，然后组合成所述阳模模具(3)。
3.根据权利要求1所述的一种复合材料盒型结构主梁的制作方法，其特征在于，在步骤B中，抽真空的时间为3(T40min，抽真空后的真空度高于或者等于_0. 096MPa。
4.根据权利要求1所述的一种复合材料盒型结构主梁的制作方法，其特征在于，在步骤E中，真空袋抽真空后的真空度高于或者等于-O. 096MPa。
全文摘要
本发明涉及一种复合材料盒型结构主梁的制作方法，所述方法包括如下步骤A、制作阳模模具、阴模模具以及辅助工装均压板；B、将复合材料预浸料铺贴在阳模模具上，并在常温下进行抽真空预压实；C、将预压实的复合材料预浸料铺叠在阴模模具上；D、将辅助工装均压板、阳模模具、阴模模具由上而下组合，封装在真空袋内；E、将真空袋放入热压罐内抽真空并进行气密性检查；F、热压罐升温，保温，加压后保压升温，保温保压，降温，卸压并去除所述阳模模具、阴模模具、辅助工装均压板以及底板，最终得到所述复合材料盒型结构主梁。所述方法实现复合材料预浸料的每个型面区域都能在树脂凝胶时间段受到压力，防止压力偏小引起零件疏松。
文档编号B29C70/34GK103029307SQ201210532079
公开日2013年4月10日 申请日期2012年12月12日 优先权日2012年12月12日
发明者黄红初, 吴平, 马军, 万建平, 鄢和庚, 李跃, 殷俊, 马闪红 申请人:江西洪都航空工业集团有限责任公司