多型面复合材料支架成型技术

发布时间：2021-03-28 02:51

　　阐述了一种多型面复合材料支架整体成型技术,重点对工艺方案、模具设计、铺层工艺优化设计、固化方式进行了探究。结果表明:采用一体化成型方案,能够实现一种多型面复合材料支架的成型。通过工艺研究,突破了组合式模具设计,对称、阶梯过渡的铺层,真空辅助硅橡胶加压关键技术。产品具有较优的成型质量、尺寸精度及力学性能。复合材料制件内部无分层、疏松、孔隙等缺陷,纤维体积分数可控制在（60±3）%,孔隙率测试值均低于1.0%。产品安装面平面度优于0.3 mm,角度公差在±0.1°范围内。随炉试件力学性能高于设计指标,满足用户使用要求。 

【文章来源】：宇航材料工艺. 2020,50(04)北大核心CSCD

【文章页数】：4 页

【部分图文】：

一体化支架示意图

与二次胶接成型方法相比，整体成型方案有着诸多优点。一方面，整体成型可以对构件进行统一的结构设计，便于对复合材料铺层设计进行优化，达到产品最优的力学性能；另一方面，整体成型可以减少工序，从而缩短生产周期。当然，整体成型方案也有着自身的缺点，如可供选择的工艺方案较少，工艺过程复杂。结合本文一体化支架的结构特点，整体成型方案更加适合。一体化支架外表面为精密设备安装面，要求较高的精度，因此需优先保证产品外表面的尺寸要求。支架为十六面体、半封闭式结构。为保证多面体支架安装面尺寸、脱模及整体成型要求，提出了芯模铺层、外模固化的技术路线。复合材料一体化支架的工艺流程如图2所示。采用真空辅助硅橡胶加压-热压罐法固化成型。2.2 模具设计

复合材料构件模具设计时，需优先考虑成型产品的尺寸及形位精度。在此基础上，还需从铺层工艺性、工艺的可操作性等方面进行考虑。结合一体化支架的结构特点，设计了一套芯模-外模组合式模具。其中，芯模用于产品的铺层及预压，外模用于产品的固化，其结构形式如图3、图4所示。图4 金属外模示意图

【参考文献】：
期刊论文
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[3]复合材料设计制造一体化中的固化变形预报技术[J]. 唐占文,张博明.  航空制造技术. 2014(15)
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硕士论文
[1]纤维增强复合材料真空助力器支架成型质量研究[D]. 贾朝阳.武汉理工大学 2016



本文编号：3104738