[发明专利]一种长梁结构复合材料制件成型工装及其成型方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种长梁结构复合材料制件成型工装及其成型方法。 

背景技术

长梁结构复合材料制作一般是指零件长度较长，且长度与宽度相差较大，由腹板和缘条两部分组成，结构形式呈“I”形或“[”形。而“I”形结构件在成型时，要先成型2个“[”形坯料，再通过组合的方式成型“I”形，因此“[”形结构件的制作尤为重要。 

为方便铺叠和固化工序的操作，长梁结构复合材料制件一般使用阳模成型。由于梁缘条尺寸小，固化时缘条坯料在温度和压力的作用下，使靠近模具末端处的树脂极其容易流失，纤维也容易出现滑移，从而导致梁缘条靠近模具边缘处较薄，且缘条厚度也容易出现不均匀的现象。 

为保证长梁结构件的内部质量，要使用工艺盖板，一般为一整体结构，可以是金属的，也可以是硫化橡胶的。金属整体盖板在长梁R角处成型困难，且容易出现与长梁坯料不贴合现象，即R角处架桥，影响零件内部质量，硫化橡胶整体盖板一般要先制作假件，利用假件反制，成本较高。 

发明内容

本发明的目的是提供一种“[”形长梁结构复合材料制件成型工装及其成型方法，能够有效保证长梁结构件的外形面质量，且减小边缘效应给梁缘条厚度带来的影响，同时降低了生产成本。 

本发明的技术方案：“[”形长梁结构复合材料制件成型工装，成型模的两侧设有工艺垫条，工艺垫条的下边缘与成型模的下边缘平齐，成型模和工艺垫条的外侧罩有工艺盖板，“[”型长梁结构复合材料制件位于由成型模、工艺垫条和工艺盖板三者构成的腔室内；工艺盖板由铝质工艺盖板和聚四氟乙烯工艺盖板组成，其中铝质工艺盖板为平面板位于工艺盖板的三个直平面上，聚四氟乙烯工艺盖板为平面板根据R角形状弯曲成弧度板，该弧度板位于工艺盖板的两个R角处。 

一种 “[”形长梁结构复合材料制件成型工装的成型方法，采用如下步骤： 

1）使用“[”形长梁结构复合材料制件成型模铺叠坯料；

2）使用壁纸刀将“[”形长梁结构复合材料制件两侧缘梁条靠近成型模底面的坯料修切，使端面整齐；

3）使用双面胶带将工艺垫条粘贴到成型模的两侧，确保工艺垫条与“[”形长梁结构复合材料制件边缘和成型模底面均不出现干涉；

4）将铝质工艺盖板和聚四氟乙烯工艺盖板用压敏胶带连接成为一个整体工艺盖板；

5）放置工艺盖板。

聚四氟乙烯工艺盖板的宽度小于相邻两铝质工艺盖板之间的间隙。 

本发明的有益效果：本发明通过在缘条理论边缘预留一定的工艺余量（一般为20mm-30mm）这种方式来减小边缘效应对梁缘条厚度带来的影响，此时长梁结构复合材料制件模具的设计高度由两部分叠加确定，即梁缘条的理论尺寸和一定的工艺余量。采用工艺垫条不仅可以有效降低长梁结构复合材料制件固化成型时的边缘效应对零件带来的影响，而且通过工艺垫条的厚度可以很好的保证梁缘条的厚度，使其在设计允许的公差范围之内。若将工艺垫条与成型模设计成一体结构，模具型面会较为复杂，既不方便零件铺叠工序操作，又不利于模具机械加工。而采用单独设计工艺垫条的方案，既可以满足工艺要求，又能降低模具的加工难度，同时方便铺叠工序的操作，可有效提高工作效率，节约生产成本。 

使用了分体工艺盖板，两种类型材质，一类为铝制，长梁三个直平面的宽度为长梁截面去除R角部分，长度与长梁模具相同；一类为聚四氟乙烯，在长梁的两个R角处各放一个，长度与长梁模具相同，宽度略小于两铝制工艺盖板间的间隙，聚四氟乙烯质地较软，能够很好的贴敷坯料，满足R角处的工艺要求。 

附图说明

图1为“[”形长梁结构复合材料制件成型工装结构示意图。 

图2为成型模与工艺垫条组合示意图。 

图3为成型模结构示意图。 

图4为工艺垫条结构示意图。 

图5为工艺盖板组合示意图。 

具体实施方式

如图1至图4所示，“[”形长梁结构复合材料制件成型工装，成型模1的两侧设有工艺垫条2，工艺垫条2的下边缘与成型模1的下边缘平齐，成型模1和工艺垫条2的外侧罩有工艺盖板，“[”型长梁结构复合材料制件位于由成型模1、工艺垫条2和工艺盖板三者构成的腔室内；如图5所示，工艺盖板由铝质工艺盖板3和聚四氟乙烯工艺盖板4胶接而成，其中铝质工艺盖板3为平面板位于工艺盖板的三个直平面上，聚四氟乙烯工艺盖板4为平面板根据R角形状弯曲成弧度板，该弧度板位于工艺盖板的两个R角处。 

一种 “[”形长梁结构复合材料制件成型工装的成型方法，采用如下步骤：