[发明专利]一种拼装式真空管路结构及辅助抽真空方法

说明书

本申请公开了一种拼装式真空管路结构及辅助抽真空方法，管路结构包括导气槽、盖板、移动真空底座，导气槽为可拼装结构，由不同形状的槽段拼装组合形成环绕复合材料零件的导气通路，导气槽侧面设有移动真空底座。进行辅助抽真空时在铺贴好的复材零件四周拼装组合导气槽，使复材零件置于导气通路内，安装移动真空底座将抽真空袋上的移动真空嘴与移动真空底座连接，并分别与抽真空系统和真空监测器具连接。

技术领域

本发明涉及复合材料零件制造领域，尤其适用于复合材料零件铺贴、固化过程中必须的真空管路系统结构。

背景技术

复合材料具有比强度、比模量高，耐腐蚀，疲劳性能好，可设计性强等诸多优点，在航空、航天、轨道交通等领域得到了非常广泛的应用。随着复合材料使用量的快速增长，其零件的外形尺寸不断增大，结构形式日趋复杂，研制风险不断提高。

复合材料零件的制造可大致分为下料、铺贴、固化、铣切、检测等几个阶段。其中，铺贴是形成复合材料零件实体的重要过程，固化则是原材料发生物理、化学变化的关键阶段。在铺贴过程中，需要抽真空排除铺层间夹裹的空气，提供可控、均匀的压实力。在固化过程中，则需要通过抽真空来排除小分子副产物，提供恒定、均匀的固化压力。因此，真空管路系统的稳定性和可靠性，对复合材料零件的内、外部质量而言，至关重要。

目前，制造复合材料零件所需的真空系统可分为两大类：一类是：不设计单独的真空系统，单纯利用透气织物等辅助材料实现导通。这种方法的使用效果不佳，尤其对于结构复杂的复合材料零件，经常会形成假真空区域，影响产品质量；另一类是：通过在工装表面设置导气槽，加装固定式导气管路的方法构建真空管路系统。这种方法的使用效果较好，能够在真空袋内形成持续、稳定的真空环境。但是，这种方法提高了工装的制造难度，并且增加了潜在漏气风险点，降低了系统可靠性。导气管路固定在工装上，一旦出现漏气问题，返修难度极高，甚至可能导致工装报废。

因此，迫切需要一种具备可靠性高，安装、返修、更换便捷，适应性强，能够满足复合材料零件复杂外形的需要，且成本低廉的真空管路系统。

发明内容

本发明设计了一种拼装式真空管路结构，能够在各类工装表面快速构建真空管路系统，满足零件铺贴、固化过程中必须的抽真空压实要求。

本发明的技术方案如下：一种拼装式真空管路结构，包括导气槽、盖板、移动真空底座，导气槽为可拼装结构，由不同形状的槽段拼装组合形成环绕复合材料零件的导气通路，其截面为上窄下宽的梯形，侧壁和底部均布有导气孔；导气槽上覆盖有盖板，盖板上设有导气孔；导气槽侧面设有移动真空底座。

使用这种拼装式真空管路结构进行辅助抽真空的方法，包括如下步骤：

1将复材铺贴在工装上；

2在铺贴好的复材零件四周拼装组合导气槽，使复材零件置于导气通路内，安装移动真空底座；

3盖上盖板；

4用真空袋包覆导气槽、盖板和复材零件；

5将抽真空袋上的移动真空嘴与移动真空底座连接，并分别与抽真空系统和真空监测器具连接；

6放入热压罐进行固化。

本发明具备如下优点：

(1)通过外接式真空管路系统，避免了在工装表面及内部安装导气管路，对真空管路系统本身无气密要求，减少了复合材料零件制造过程中可能存在的漏气风险点，提高了系统整体可靠性；

(2)真空管路多段拼装组合式设计，适应性强，能够满足各类复合材料零件的使用要求；

(3)真空管路安装、拆除便捷，能够满足大批量生产的需求；

(4)真空管路与成型模分离，减少了真空管路数量，降低了生产成本；