[发明专利]一种碳纤维复合材料机械手臂模压成型方法

权利要求书

1.一种碳纤维复合材料机械手臂模压成型方法，机械手臂是一根外形截面为长方形的空心管，长度为2450～2550mm，壁厚为2～4mm，其特征在于：该方法的步骤如下：

步骤一、加工成型模具：该模具包括钢质阴模(1)和阳模芯(2)，阴模(1)为U型条状结构，其U型的模腔形状控制产品的外形尺寸，在阴模(1)U型的模腔内放置条状的阳模芯(2)用于成型机械手臂空心管的中空结构，在阴模(1)U型的模腔的一端设置一个套装在阳模芯(2)一端上的环状压盖(4)用于封堵阴模(1)U型模腔与阳模芯(2)之间的间隙，在阴模(1)U型的模腔的另一端设置一个带凸起的挡块(5)，挡块(5)的凸起顶压在阳模芯(2)的另一端上并用于封堵阴模(1)U型模腔与阳模芯(2)之间的间隙，在阴模(1)U型的模腔的上部设置有封堵阴模(1)U型开口的上盖板(3)；

步骤二、预浸料下料：将碳纤维增强双马树脂预浸料Ⅰ和预浸料Ⅱ按照铺层要求进行下料；

所述碳纤维增强双马树脂预浸料Ⅰ为3K的碳纤维织物预浸料，碳纤维增强双马树脂预浸料Ⅱ为碳纤维单向带预浸料；

步骤三、阴模表面脱模层铺放：在阴模(1)模腔底面及两个侧面各铺放一层Tedlar膜；

步骤四、预浸料铺贴：

4.1在阴模(1)模腔底面及两个侧面铺贴一层预浸料铺层Ⅰ并预留翻边用于包裹后续在阴模(1)U型的模腔内放置的阳模芯(2)，粘贴真空袋进行压实；

4.2在阴模(1)模腔底面及两个侧面铺贴六层预浸料铺层Ⅱ和一层预浸料铺层Ⅰ，六层预浸料铺层Ⅱ与阴模(1)侧面上沿相平，一层预浸料铺层Ⅰ预留翻边作用与前述相同，将用于填补间隙的玻璃钢垫片A和阳模芯(2)放入阴模(1)U型的模腔内，粘贴真空袋进行压实，压实后打开真空袋取出垫片A和阳模芯(2)；

4.3重复步骤4.2一次；

4.4在阴模(1)模腔底面及两个侧面铺贴六层预浸料铺层Ⅱ和一层预浸料铺层Ⅰ，六层预浸料铺层Ⅱ与阴模(1)侧面上沿相平，一层预浸料铺层Ⅰ预留翻边作用与前述相同，将阳模芯(2)放入阴模(1)U型的模腔内，粘贴真空袋进行压实；

步骤五、阳模芯包裹：将预留出的四层用于包裹阳模芯(2)的预浸料铺层Ⅰ的翻边依次在阳模芯(2)的上表面进行铺贴，搭接缝错开，相邻的两层预浸料铺层Ⅰ之间铺贴六层预浸料铺层Ⅱ并与阴模(1)模腔两个侧面上沿处的预浸料铺层Ⅱ的边缘对接，该六层预浸料铺层Ⅱ均沿0°方向进行铺贴，每次两边对应的预浸料铺层Ⅰ的翻边完成对阳模芯(2)的包裹后均粘贴真空袋进行压实；

步骤六、模具组装、合模

安装上盖板(3)、环状压盖(4)和挡块(5)，封闭阴模(1)，将封闭好的模具整体置于压机上，启动压机预压合模；

步骤七、固化、脱模：

按照碳纤维增强双马树脂预浸料的固化制度在压机上加温、加压进行固化，当阴模(1)温度自然冷却降至65℃以下时，将机械手臂粗坯和阳模芯(2)一同从阴模(1)中脱出，再将阳模芯(2)从机械手臂粗坯中抽出，最后对机械手臂粗坯两端切边，得到碳纤维增强双马树脂

复合材料机械手臂。

2.根据权利要求1所述的碳纤维复合材料机械手臂模压成型方法，其特征在于：所述粘贴真空袋压实操作中，抽真空压力不小于-90KPa，保压10分钟以上。

3.根据权利要求1所述的碳纤维复合材料机械手臂模压成型方法，其特征在于：步骤三中铺放的Tedlar膜的厚度为20-40μm。

4.根据权利要求1所述的碳纤维复合材料机械手臂模压成型方法，其特征在于：预浸料铺层Ⅰ和预浸料铺层Ⅱ均沿0°方向进行铺贴。