[发明专利]一种复合材料典型构件的树脂注射流动仿真及成型方法

说明书

本发明涉及一种复合材料典型构件的树脂注射流动仿真及成型方法。该方法对复合材料典型构件进行树脂注射流动仿真，依据树脂注射流动仿真的结果设置复合材料典型构件的注胶口和出胶口的位置；根据树脂注射流动仿真的结果及注胶口和出胶口的位置设计复合材料典型构件的RTM注胶及成型工装，利用RTM注胶及成型工装进行复合材料典型构件的成型。本发明采用PAM‑RTM软件开展了构件的树脂注射流动仿真，并实现了产品RTM注胶及固化过程的可靠密封及成型。本发明涉及的复合材料典型构件为复合材料主承力翼面内部零件，在泡沫夹芯结构主承力翼面中替代局部区域的泡沫，能够防止泡沫在主承力翼面成型的固化压力下塌陷变形，高翼面的刚强度和可靠性。

技术领域

本发明涉及一种复合材料典型构件的树脂注射流动仿真及成型方法，属于复合材料成型技术领域。

背景技术

复合材料构件的设计制造大多仍沿用传统的物理量尺寸传递体系，国外形容为“trial(试验)-and-error(错误)”，即所有的结果都是在产品试制后才知道问题出现在哪里，再不断进行回归设计，反复修改，浪费了大量物力和财力。

随着计算机技术和数控技术的不断发展，各种各样的软件和数控设备相继出现，使复合材料构件研制过程以数字量传递成为可能，为复合材料构件实现数字化制造创造了良好的条件。通过计算机对产品进行模拟设计、制造，可以使复合材料产品的研制得到快速、高效的发展，是提高产品质量稳定性、提高效率、降低成本的必要手段。

发明内容

本发明的目的在于提供一种复合材料典型构件的树脂注射流动仿真及RTM注胶成型方法。

本发明采用的技术方案如下：

第一方面，本发明提供一种复合材料典型构件的树脂注射流动仿真及成型方法，包括以下步骤：

对复合材料典型构件进行树脂注射流动仿真，依据树脂注射流动仿真的结果设置复合材料典型构件的注胶口和出胶口的位置；

根据树脂注射流动仿真的结果及注胶口和出胶口的位置设计复合材料典型构件的RTM注胶及成型工装，利用RTM注胶及成型工装进行复合材料典型构件的成型。

进一步地，所述复合材料典型构件为复合材料主承力翼面内部零件，用于在泡沫夹芯结构主承力翼面中替代局部区域的泡沫。

进一步地，所述对复合材料典型构件进行树脂注射流动仿真，是采用PAM-RTM软件进行树脂注射流动仿真，所述树脂注射流动仿真的步骤包括：模型导入、网格划分、分析类型定义、材料定义、铺层参考方向定义、铺层定义、注胶方案定义、仿真计算、结果输出。

进一步地，所述分析类型定义，是选择等温填充分析模块进行工艺仿真分析；所述铺层参考方向定义，设定的铺层参考方向为平行于所述复合材料典型构件的前缘方向；所述铺层定义，设定的铺层角度均为0度；所述注胶方案定义，将注胶口设置在前缘位置，数量为2个，注胶口的压力为0.6MPa，出胶口设置在后缘位置，数量为1个，出胶口的压力为一个大气压。

进一步地，所述RTM注胶及成型工装在前缘端面位置设置两个注胶孔，后缘端面位置设置一个出胶孔；注胶孔和出胶孔为圆形，直径在2mm～10mm之间；注胶孔距离实际产品的边缘的间隙为0.1mm～1mm。

进一步地，所述RTM注胶及成型工装为上下对模结构，或者为底模—中框—顶模的三层模结构；不同模具分块之间的对接面预设密封槽，密封槽中安装密封管以实现复合材料产品在RTM注胶过程中的密封；所述密封槽的拐角处作倒圆角处理，避免密封管弯折成锐角或者直角形状而增加漏气的风险。

进一步地，所述RTM注胶及成型工装的产品定位轴上下端面加装盖板，盖板直径和定位轴直径一致或者大于定位轴直径，盖板上设置密封槽并安装密封管以实现定位轴的密封。

进一步地，所述利用RTM注胶及成型工装进行复合材料典型构件的成型，包括：