[发明专利]大尺寸空间双S弯复合材料构件整体制造方法

说明书

本发明公开了大尺寸空间双S弯复合材料构件整体制造方法，提出了低成本母模+薄壳复合材料阳模结构形式的复合成型模具并集成型面加工、热分布试验、型面精加工度检测等功能，形成结构功能一体化模具，解决了复合材料构件尺寸精度要求高、内表面粗糙度等级要求高、成型模具热分布试验等问题，提出使用薄壳复合材料阳模作为复合材料构件的成型模具；复合材料构件外形呈空间双S弯，曲率变化大，高度尺寸大，无拔模角度，对于以上结构特征引起的毛坯整体脱模困难问题，并考虑克服脱模过程中的变形问题，对薄壳复合材料阳模表面处理后，在构件毛坯上可实现模具的层层剥离进行去除，脱模过程无外力，对构件毛坯无冲击损伤。

技术领域

本发明属于民机复合材料构件制造工艺技术领域，具体涉及一种大尺寸空间双S弯复合材料构件整体制造方法。

背景技术

复合材料结构件具有重量轻、强度刚度高、良好的成型工艺性等优点，在民用飞机领域得到越来越广泛的应用，尤其是大型复合材料结构件。

大尺寸空间双S弯复合材料构件为C919大型客机的离机通道，属适航类零件，成型模具热分布试验要求需满足民机工艺规范要求；外形呈空间双S弯，曲率变化大，高度尺寸大，采用传统制造方法脱模困难；属薄壳腔体类零件，且内、外形尺寸精度要求高，工艺装备设计制造要求高。

国内有关复合材料构件的整体制造的研究主要应用在尺寸较小、曲率变化平缓的飞机进气道制造等方面，且无适航制造要求，薄壁金属分体式阳模法、水溶性模具法等传统制造工艺方法可以解决。

发明内容

发明目的

本发明提供了一种大尺寸空间双S弯复合材料构件整体制造方法，解决了复合材料构件成型制造中，由于产品高度尺寸大、空间双S弯、曲率变化大引起的整体成型制造困难、成型模具热分布均匀性问题、成型模具制造成本高、研制周期长等问题。

发明技术解决方案

为了实现上述发明目的，本发明采用下述的技术方案：

大尺寸空间双S弯复合材料构件整体制造方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1：选用低成本材料作为母模材料，在烘箱中对母模毛坯进行抽真空压实，然后在数控机床上粗、精加工母模外型面，形成薄壳复合材料阳模的内型面的成型面，对母模外型面进行检测；

步骤2：在母模外型面上成型薄壳复合材料阳模，固化结束后，数控加工薄壳复合材料阳模外型面，形成复合材料构件内型面的成型面，对薄壳复合材料阳模外型面进行检测；

步骤3：对母模进行拆卸，保留薄壳复合材料阳模，对阳模外型面进行精度检测；

步骤4：对薄壳复合材料阳模进行热分布试验，试验通过后，作为复合材料构件的成型模具；

步骤5：在薄壳复合材料阳模外型面精准铺贴复合材料构件毛坯，复合材料构件毛坯成型固化结束后，对复合材料构件毛坯边界在数控机床上精确加工；

步骤6：对薄壳复合材料阳模进行层层剥离去除，剥离后形成毛坯，切割喷涂后形成复合材料构件；

步骤7：对复合材料构件内型面进行精度检测，并进行无损检测。

优选的，在步骤1和2之间进行：对母模外型面进行表面处理，在外型面均匀涂覆脱模层，实现与薄壳复合材料阳模内表面的隔离。

优选的，在步骤4和5之间进行：对薄壳复合材料阳模外型面进行表面处理，铺贴隔离膜，形成与复合材料构件毛坯成型时内表面的隔离。

优选的，步骤1、2、3、7中使用三坐标测量机进行型面检测。

优选的，母模包括母模模体，母模模体为双S型且一端端面面积大于另一端端面面积；母模模体大端端面可拆卸连接有支撑板。