一种复合材料零件的起模结构及成型方法与流程

本发明属于复合材料热压罐成型技术，具体涉及一种复合材料零件的起模结构及成型方法。

背景技术：

热压罐成型技术为目前较为成熟、稳定的复合材料成型技术之一，适用于该技术的复合材料原材料为热固性树脂预浸料，该种材料固化后强度、刚性等力学性能优良，但固化后外形也确定下来，因此在零件制造之前我们要对零件铺层和起模方式进行统筹规划，设计适用于具体零件的工装结构。曲率较为复杂的零件多采用分块的工装结构或者在工装型面上预留一个小的拔模斜度。

但这两种传统方法在使用上均存在一定的限制，分块工装使用次数多了以后容易有合模缝及台阶，极难恢复到初始状态，严重影响产品质量，而拔模斜度尽管角度较小通常为0.5°～1°，但已经从根本上改变了零件的外形，在使用范围方面严重受限。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是：提出一种复合材料零件的起模结构及成型方法，保证零件在工装不分块、不增加拔模斜度的情况下保证零件顺利成型、固化、起模。

本发明复合材料零件的起模结构，对上小下大的零件进行加工，该起模结构包括上起模结构，该上起模结构包括起模凸台、固定螺栓以及主模体，所述主模体具有壳体的内型面，并具有凹线形式的上切割线和上铺层余量线，所述起模凸台在上端面具有上铺层边界线，起模凸台安装在主模体上端，固定螺栓穿过起模凸台的螺纹孔抵接在主模体上端面。

还包括下起模结构，该下起模结构包括在主模体底板上端面的下切割线及下铺层余量线。

所述上铺层余量线和/或下铺层余量线位置为从切割线延伸15mm。

所述主模体作为工装结构的一部分，该工装结构还包括主模体下部的框架，在框架上具有铲架和若干通风孔。

在所述主模体的上端侧面具有上切割线和上铺层余量线。

所述固定螺栓的数量为多个。所述固定螺栓8的数量为3个。

一种复合材料零件的成型方法，采用了上述的起模结构，该方法包括以下步骤：

1)、将起模凸台安装在主模体上端；

2)、以主模体的型面为基础进行复合材料铺层，铺层的下边界线为下铺层余量线；铺层的上边界线为上铺层边界线；

3)、配送进热压罐固化；

4)、起模时旋转固定螺栓向起模凸台施加抬起的力；

5)、起模后分别在上切割线和下切割线处切割得到最终产品。

在步骤4)中，还需在下铺层余量线处使用撬杠辅助起模和/或破坏上铺层边界线撬动起模。

在步骤2)中，上铺层边界线从起模凸台的边缘向内至少50mm，用整布或边角料均可。

有益效果：解决了复合材料零件固化成型过程中难起模、零件易损坏的问题，保证产品能顺利脱模，提高生产效率和产品稳定性。

附图说明

图1为本发明起模结构的结构示意图；

图2和图3为图1的局部放大图。

具体实施方式

下面以一个具体实例对本发明做进一步详细说明：

如图1所示,被加工的复合材料零件为某型机壳体5，壳体结构类似于喇叭开口处的结构，壳体5直径从上往下逐渐增大，有一定曲率，在底部有一处翻边，若强行起模容易损伤零件。

该壳体5在工装上成型，工装结构包括下部的框架2和上部的主模体4，主模体4具有壳体5的内型面，在框架2上具有铲架1和若干通风孔，在主模体4下方具有底板，其与所述框架2连接。在该底板上端面具有下切割线3及下铺层余量线标准15mm3-1，在主模体4上端侧面具有上切割线6、上铺层余量线标准15mm6-1。

该壳体的起模结构包括上起模结构和下起模结构，上起模结构包括起模凸台7和若干固定螺栓8、以及工装结构的上切割线6、上铺层余量线标准15mm6-1，所述起模凸台7安装在主模体4上端，并且在起模凸台7的上端面具有上铺层边界线6-2，固定螺栓8穿过起模凸台7的螺纹孔抵接在主模体4上端面；下起模结构包括工装结构的下切割线3及下铺层余量线3-1。

对该壳体5进行成型的方法，采用上述的工装结构，具体包括以下步骤：

1、将起模凸台7安装在主模体4上端；

2、以主模体4的型面为基础进行复合材料铺层，如图3所示，铺层的下边界线为下铺层余量线3-1；如图2所示，铺层的上边界线为上铺层边界线6-2如图2所示，上铺层边界线6-2必须从起模凸台7的边缘向内至少50mm，用整布或边角料均可；

3、整体由铲车配送进热压罐固化；

4、起模时，旋转固定螺栓8使其向下运动，通过反作用力向起模凸台7施加抬起的力，同时需在下铺层余量线3-1处使用撬杠辅助起模，必要时可以破坏上铺层边界线6-2并撬动起模；

5、壳体5起模后分别在上切割线6和下切割线3处切割得到最终产品。

技术特征：

技术总结
本发明属于复合材料热压罐成型技术，具体涉及一种复合材料零件的起模结构及成型方法。传统方法在使用上均存在一定的限制。本发明复合材料零件的起模结构，对上小下大的零件进行加工，该起模结构包括上起模结构，该上起模结构包括起模凸台、固定螺栓以及主模体，所述主模体具有壳体的内型面，并具有凹线形式的上切割线和上铺层余量线，所述起模凸台在上端面具有上铺层边界线，起模凸台安装在主模体上端，固定螺栓穿过起模凸台的螺纹孔抵接在主模体上端面。解决了复合材料零件固化成型过程中难起模、零件易损坏的问题，保证产品能顺利脱模，提高生产效率和产品稳定性。

技术研发人员：闵捷;熊华强;洪淑萍;丁宇辉;丁奇锋;周阳富;管海新;王强;徐大鹏
受保护的技术使用者：江西昌河航空工业有限公司
技术研发日：2019.06.11
技术公布日：2019.10.18