一种C型环组件结构一体成型工艺的制作方法

一种c型环组件结构一体成型工艺
技术领域
1.本发明属于航天材料制备技术领域，特别涉及c型环组件结构一体成型工艺。


背景技术：

2.纤维增强复合材料在航天领域已经得到广泛的应用，应用场景也逐渐多样化，对于复合材料组件结构减轻重量的要求也在不断提高。高强度碳纤维/氰酸酯树脂复合材料具有强度高、密度低等优势，现有的复合材料组件结构，通常是先成型若干件简单结构形式的复合材料零件，再通过螺钉、螺母、垫片等标准件及胶粘剂，装配一个整体的复合材料组件，装配工艺不可避免使用大量的标准件及胶粘剂，增加了结构重量。为了满足组件结构进一步减轻重量的使用需求，以使复合材料组件结构一体成型技术的应用将更加广泛，如能够将复合材料组件装配结构更改为一体成型结构，产品成型后无需装配即可满足设计要求，既降低了装配难度、节省了装配工期，又能避免使用大量标准件及胶粘剂，以减轻结构重量，无疑是未来的发展趋势。


技术实现要素：

3.为解决背景技术中存在的问题，本发明提供一种c型环组件结构一体成型工艺。
4.本发明的技术方案如下：
5.一种c型环组件结构一体成型工艺，包括以下步骤：
6.步骤一、制备模具，所述模具包括成型底板、c型环内模、盒型件阳模、盒型件阴模、内圈分瓣、外圈分瓣、上盖板、下盖板；
7.步骤二、制备预浸料；
8.步骤三、将所述预浸料铺放在盒型件阳模上，铺放厚度为盒型件成品尺寸的1.1倍；
9.步骤四、将盒型件阴模装配于盒型件阳模上，以覆盖铺放完成的预浸料，对盒型件预浸料进行预压实，压实后的铺放厚度为盒型件成品尺寸的1.05倍；
10.步骤五、取下盒型件阴模，制备出盒型件预制体；
11.步骤六、将盒型件预制体和c型环内模装配到成型底板上，将所述预浸料铺放在盒型件预制体和c型环内模上形成c型环蒙皮；
12.步骤七、将下盖板、内圈分瓣、外圈分瓣装配到c型环蒙皮的下端面、内环面及外环面上，将上盖板装配到c型环蒙皮的上端面上；
13.步骤八、采用一体成型金属模具对步骤七中的上盖板、下盖板、内圈分瓣及外圈分瓣内部结构进行加热加压固化，以使内部结构为成品尺寸的1.0倍；
14.步骤九、将上盖板、下盖板、内圈分瓣、外圈分瓣、成型底板、c型环内模以及盒形件阳模取下，最终得到c型环组件结构。
15.作为本发明的优选，所述步骤一中，预浸料的制备是以高强度碳纤维作为增强体，以氰酸酯树脂作为基体，采用热融预浸法制备，密度为1.6
±
0.03g/cm3。
16.作为本发明的优选，所述步骤九中，加热加压固化的温度为185～195℃。
17.本发明的有益效果如下：
18.本发明提供的c型环组件结构一体成型工艺，采用热融预浸法制备热固性高强度碳纤维/氰酸酯树脂预浸料，先制备盒形件预制体，再铺放c型环蒙皮，最后对包裹模具的产品进行加压固化，最终得到一体成型的复合材料c型环组件结构。实现了复合材料组件一体成型技术的应用，达到了进一步减轻结构重量的使用需求，将起到内部加强作用的盒形件及确定产品轮廓尺寸的c型环蒙皮等复材件一体成型，在减重效果明显的同时，产品成型后的无需装配即可满足设计要求，既降低了装配难度、节省了装配工期，又避免使用大量标准件及胶粘剂，减轻了结构重量。
附图说明
19.通过参考以下结合附图的说明，并且随着对本发明的更全面理解，本发明的其它目的及结果将更加明白及易于理解。在附图中：
20.图1为本发明中的成型底板示意图。
21.图2为本发明中c型环内模示意图。
22.图3为本发明中盒型件阳模示意图。
23.图4为本发明中盒型件预制体制备示意图。
24.图5为本发明中盒型件示意图。
25.图6为本发明中内圈分瓣和外圈分瓣的示意图。
26.图7为本发明中上盖板和下盖板的示意图。
27.图8为本发明的装配示意图一。
28.图9为本发明的装配示意图二。
29.图10为本发明的装配示意图三。
30.图11为本发明的装配示意图四。
31.图12为本发明制备产品的示意图一。
32.图13为本发明制备产品的示意图二。
33.其中的附图标记为：成型底板1、c型环内模2、盒型件阳模3、盒型件4、内圈分瓣5、外圈分瓣6、上盖板7、下盖板8、盒型件预制体9、c型环蒙皮10。
具体实施方式
34.为使本领域技术人员能够更好的理解本发明的技术方案及其优点，下面结合附图对本技术进行详细描述，但并不用于限定本发明的保护范围。
35.在本技术的描述中，需要说明的是，术语“内”、“下”等指示的方位或位置关系为：基于附图所示的方位或位置关系，或者是该申请产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。
36.在本技术的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。
对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
37.实施例
38.一种c型环组件结构一体成型工艺：制备模具，包括成型底板1、c型环内模2、盒型件阳模3、盒型件阴模、内圈分瓣5、外圈分瓣6、上盖板7、下盖板8(参阅图1至图7)；
39.制备预浸料；将所述预浸料铺放在盒形件阳模3上(参阅图4)，铺放厚度为盒型件4成品尺寸的1.1倍；
40.将盒型件阴模装配于盒形件阳模3上，以覆盖铺放完成的预浸料，对盒型件预浸料进行预压实，压实后的铺放厚度为盒型件4成品尺寸的1.05倍；取下盒型件阴模，制备出盒型件预制体9(参阅图5)；
41.将盒型件预制体9和c型环内模2装配到成型底板1上(参阅图8)，将所述预浸料铺放在盒型件预制体9和c型环内模2上形成c型环蒙皮10(参阅图9)；
42.将下盖板8、内圈分瓣5及外圈分瓣6分别装配到c型环蒙皮10的下端面、内环面及外环面上，将成型上盖板7装配到c型环蒙皮10的上端面上(参阅图10和图11)；
43.采用一体成型金属模具对步骤七中的上盖板7、下盖板8、内圈分瓣5及外圈分瓣6内部结构进行加热加压固化，温度为185～195℃，以使内部结构为成品尺寸的1.0倍；
44.将上盖板7、下盖板8、内圈分瓣5、外圈分瓣6、成型底板1、c型环内模2以及盒形件阳模3取下，最终得到c型环组件结构(参阅图12和图13)。
45.进一步的，预浸料的制备是以高强度碳纤维作为增强体，以氰酸酯树脂作为基体，采用热融预浸法制备，密度为1.6
±
0.03g/cm3。
46.以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。