[发明专利]一种T型截面环状回转体结构复合材料制件成型方法

说明书

技术领域

本发明涉及复合材料加工制造技术领域，具体是一种T型截面环状回转体结构复合材料制件的成型方法。

背景技术

如图1所示为一种典型的T型截面环状回转体结构制件，因其曲率大、结构复杂、成型难度高，目前多采用金属材料或高性能树脂材料制造。随着满足轻量化和高强度的要求，在飞机设计上选择了先进复合材料来制造其为T型截面环状回转体结构的舷窗口框。在现有技术中，由复合材料制造的T型截面制件多为直线型结构，通常作为大型壁板或梁肋制件的加强筋。对于直线型的T型截面复合材料制件，一般采用两个直线型的刚性模具成型，成型的关键是保证两个R角位置的质量。而T型截面环状回转体结构的复合材料制件如图1所示由L型环状内缘条（11）和L型环状外缘条（12）和底板（13）三部分构成一体结构，成型难度要远高于直线型结构，必须使用组合模具，模具组合后内侧缘条呈一个闭合环紧贴在内侧模具的表面，因为复合材料固化过程中的树脂溢出及径向收缩现象，固化后零件的内侧将与模具紧密贴合，使零件脱模困难，若强制脱模，很容易对零件或者模具造成损伤；模具组合时，由于零件底板的存在，两个模具之间会产生一个高度为底板厚度的闭合空腔，该空腔的存在将严重影响零件的加压效果；回转体结构零件的内外R角的质量相比直线型结构的零件更加难以控制。

发明内容

本发明的目的是针对T型截面环状回转体结构复合材料制件成型难度大，内部质量、内外R角质量难以控制以及难脱模的问题，提供一种能够保证内部质量和内外R角质量，且能顺利脱模的T型截面环状回转体结构复合材料制件的成型方法。

本发明采用的技术方案是：

一种T型截面环状回转体结构复合材料制件成型方法,包括如下步骤：

1)        制作T型截面环状回转体结构复合材料制件的模型，利用模型制作橡胶工艺盖板；

2)        根据T型截面环状回转体结构复合材料制件的底板和L型环状内缘条配合要求制作硅橡胶定位辅助工装；硅橡胶定位辅助工装为圆柱形；

3)        在实体工装上定位硅橡胶辅助工装，然后沿硅橡胶辅助工装的外沿在实体工装上铺叠底板；

4)        将空心工装翻转，在空心工装的立边表面包覆一层聚四氟乙烯脱模布，然后在空心工装立边表面和与实体工装组合时的接触表面包覆一层无孔隔离膜，将硅橡胶辅助工装与空心工装的底面定位，然后沿硅橡胶辅助工装外沿向空心工装的立边在空心工装上铺叠出L型环状内缘条；

5)        再将空心工装翻转，将空心工装和实体工装组合，组合时，两套工装间闭合空腔利用硅橡胶定位辅助工装填补，在R角位置填充0°纤维棍，然后沿空心工装立边的外表面和实体工装铺叠L型环状外缘条；

6)        铺叠完成后，盖上顶盖，将橡胶工艺盖板套装在顶盖和L型环状外缘条上，进行固化成型，使L型环状内缘条和L型环状外缘条和底板三部分构成一体结构。

本发明的有益效果是：首先，本发明在空心工装表面依次包覆了一层聚四氟乙烯脱模布和一层无孔隔离膜，有效地阻止了固化过程中溢出的树脂粘在空心工装的表面，固化后零件即使有一定的收缩，也可以通过先抽出夹在零件和空心工装之间的聚四氟乙烯脱模布来实现顺利脱模；其次，本发明利用硅橡胶定位辅助工装，不仅实现了底板和L型环状内缘条铺叠的精准定位，同时利用橡胶具有的良好弹性，实现了两套工装的精准组合，有效的填补了由于底板厚度形成的空腔，保证了零件的内侧的加压质量，进而保证了零件的内部质量；最后利用钢质工装和橡胶工艺盖板分别控制内外R角的质量，采用刚柔结合的方式有效地保证了内外R角的质量。

附图说明

图1是典型T型截面环状回转体结构复合材料制件的结构示意图。

图2是本发明中成型工装的结构示意图。

具体实施方式

实施例    一种T型截面环状回转体结构复合材料制件成型方法

（一）  成型工装

    如图2所示为一种成型工装：由实体工装（1）、空心工装（2）、顶盖（3）和定位销（4）构成。

（二）  成型方法

1)        制作T型截面环状回转体结构复合材料制件的模型，利用模型制作橡胶工艺盖板；橡胶工艺盖板柔性高，可以满足回转体结构高曲率外型面R角加压的要求；

2)        根据T型截面环状回转体结构复合材料制件的底板和L型环状内缘条配合要求制作硅橡胶定位辅助工装；硅橡胶定位辅助工装为圆柱形；