[发明专利]一种π型截面环状复材零件的成型工装及方法

权利要求书

1.一种π型截面环状复材零件的成型工装，其特征在于：该成型工装包括外部的底座(1)和盖板(6)，以及内部的下模块(2)、中模块(3)、上模块(4)和外模块(5)，其中所述外模块(5)为分段的环形结构，其他各部分为整体的环形结构，由所述内部各模块组合后形成环形的π型型腔；所述底座(1)和盖板(6)的对接面安装有胶条(7)，并通过对接后形成的腔体内表面挤压所述内部的各模块，在所述底座(1)周向上设置有注胶嘴(8)，在所述盖板(6)周向上设置有真空嘴(9)，并分别通过相应的管路与所述π型型腔连通。

2.根据权利要求1所述的成型工装，其特征在于：所述底座(1)和盖板(6)的截面为“L”形，且盖板(6)内环面具有倾角。

3.根据权利要求2所述的成型工装，其特征在于：所述外模块(5)的外侧环形面具有倾角，与所述盖板(6)的倾角配合，在盖板(6)的压力下向内侧移动。

4.根据权利要求1或2所述的成型工装，其特征在于：所述注胶嘴(8)和真空嘴(9)交叉且均匀间隔布置。

5.根据权利要求1或2所述的成型工装，其特征在于：所述外模块(5)的分段数量大于等于3个。

6.根据权利要求1或2所述的成型工装，其特征在于：所述底座(1)和盖板(6)还有测温孔。

7.一种π型截面环状复材零件的成型方法，利用如权利要求1-6所述的成型工装，其特征在于，该方法包括以下步骤：

(一)预成型

在所述下模块(2)、中模块(3)和上模块(4)表面，分别铺贴复合材料，并送入固化炉进行固化预成型，构成形状为“L”形、“U”形和“L”形的预制体；

(二)合模

将所述预制体切边后与各自的模块结合，并由下至上放入所述成型工装的底座(1)上，在相邻预制体的顶角结合区域填充碳绳，并在外表面整体铺贴复合材料，然后放置外模块(5)并安装胶条(7)，将盖板(6)与底座(1)结合；

(三)预热和注胶

将树脂和成型工装预热后，通过所述注胶嘴(8)向π型型腔内注胶，同时通过真空嘴(9)抽气；

(四)固化成型

在热压机内固化成型。

8.根据权利要求7所述的成型方法，其特征在于：步骤(一)中的固化条件为：真空不小于0.09Mpa，0.5～3℃/min升温到80～100℃，保持60～90min，然后以不大于4℃/min冷却至室温。

9.根据权利要求7或8所述的成型方法，其特征在于：步骤(三)中，将树脂放入注胶桶中，加热至80℃±5℃，保持60～90min，搅拌器速度设置在15％；通过热压机升温将模具加热至80℃±5℃，模具内部抽真空不小于0.098Mpa。

10.根据权利要求7或8所述的成型方法，其特征在于：步骤(四)中，升温速率按0.5～3℃/min，升温至180℃，保持120±10min，然后升温至200℃保持60～120min，最后以不大于4℃/min降温至40℃以下。