一种复合材料零件R区成型工装的制作方法

一种复合材料零件r区成型工装
技术领域
1.本实用新型复合材料热压罐成型技术，涉及一种复合材料零件r区成型工装。


背景技术：

2.复合材料梁类零件现在已成熟应用于飞机结构中承力件和次承力件，其结构通常为j型层压件和c型层压件，在零件研制过程中，r区外形公差及厚度不稳定，r角表面质量差，无损检测表征为局部点状孔隙超差，金相测试显示局部有纤维皱褶。
3.现有技术方案成型主模体为阳模结构，配复合材料侧板，其他区域由真空袋袋压固化。固化过程中，由于工装r角区域压力聚集的特性，导致纤维往腹板面和缘条面滑移，造成零件r区厚度不可控，零件局部厚度超差，且腹板及缘条区装配面不平整，无法进行有效装配。为了解决上述技术问题，采用了如本实用新型结构形式的r区成型工装，成型后碳捻丝完全贴合铺层，零件外形控制在公差范围内，保证了缘条面和r角的外形轮廓和厚度。


技术实现要素：

4.提出一种外形可设计的梁类零件r区成型工装，保证缘条面和r角的外形轮廓和厚度。
5.技术方案
6.一种复合材料零件r区成型工装，其特征为：所述装置包括1-上模、2-下模一、3-下模二、4-底座、5-销钉。下模一2与下模二3通过销钉5固定，上模1和下模一2、下模二3贴合后，上模1与下模一2、下模二3形成的区域组成碳捻丝的设计外形。底座4与下模一2、下模二3固定。
7.模具泄漏度不大于0.01mpa/min，用于碳捻丝热固化。
8.底座4型面外四周留100～150mm余量用于打真空袋。
9.型腔表面镀铬，确保表面光滑，粗糙度不大于0.8。
10.所述上模1、下模一2、下模二3、底座4材料为钢，保证强度。所述上模1、下模一2、下模二3、底座4为阴模平板式结构。
11.模具非工作面倒r3以上圆角。
12.底座和下模焊接成型。
13.技术效果
14.本实用新型能通过销钉5固定下模一2、下模二3后，将需要成型零件放入凹槽内，放置上模1，并用万力夹压紧压模施力。此装置解决了复合材料梁类零件r区表面不平整，尺寸厚度合格率低的常见问题，使得零件装配型面精确，产品表面光滑平整，保证产品正常交付。
附图说明
15.图1工装侧视图；
16.其中，1-上模、2-下模一、3-下模二、4-底座、5-销钉；
17.图2工装正视图；
18.图3工装俯视图。
具体实施方式
19.下面结合附图1-3对本实用新型做出进一步的说明。
20.一种复合材料零件r区成型工装，其特征为：所述的装置包括1-上模、2-下模一、3-下模二、4-底座、5-销钉。下模一2与下模二3通过销钉5固定，上模1和下模一2、下模二3贴合后，上模与下模形成的区域组成碳捻丝的设计外形。
21.模具泄漏度不大于0.01mpa/min，用于碳捻丝热固化。保证气密程度。
22.底座4型面外四周留100～150mm余量，用于打真空袋。
23.型腔表面镀铬，确保表面光滑，粗糙度不大于0.8。
24.所述上模1、下模一2、下模二3、底座4材料为钢，保证强度，阴模平板式结构。
25.模具非工作面倒r3以上圆角。
26.底座和下模焊接成型。
27.所述热压罐固化，利用热压罐内部的高温压缩气体产生压力对符合材料进行加热加压以完成固化的方法，一般情况下，热压罐内含有的气源有：空气、氮气、二氧化碳，对预浸料制备-切割-铺贴-成型-后固化；成型-罐中吸胶、与固化工艺热量传递、钳位密实、树脂固化、树脂流动、气泡形成与运动、参与应力与变形。
28.采用该工艺的有点包括如下：
29.首先罐内压力均匀，因为用压缩气体或惰性气体或混合气体向热压罐内重启加压，作用在真空袋表面各店法线上的压力是相同的，是构建在均匀压力下成型、固化；
30.其次罐内空气温度均匀，加热或冷却气体在罐内的告诉循环罐内各点气体温度基本上都一样，在模具结构合理的前提下，可以保证密封在模具上的构件升降温度过程中各点温差不会造成过大。
31.关于复合材料：
32.复合材料是由两种或两种以上纯物质或一物质复合而成的固体材料，这种材料比原来单一的材料性能优越，具有综合效果。复合材料必须是人造的，是人们根据需求设计制造的材料，以所涉及的形式、比例、分布组合而成，各组分之间有明显的界面存在，不仅保持各组分材料性能的有点，而且还可以通过各组分性能的互补和关联可以获得单一组成材料所不能达到的综合性能。复合材料主要分为金属和非金属两大类。
33.具体工作流程:
34.1销钉5固定下模一2、下模二3；
35.2将单向带预浸料双面衬纸去除，沿着宽度进行2次对折压紧后将预浸料卷成圆柱状；
36.3将圆柱状的预浸料卷放入下模的凹槽中，盖上上模1，用万力夹压紧压模。
37.4将模具送入热压罐或固化炉中热压实。


技术特征：
1.一种复合材料零件r区成型工装，其特征为：包括上模(1)、下模一(2)、下模二(3)、底座(4)、销钉(5)；下模一(2)与下模二(3)通过销钉(5)固定，上模(1)和下模一(2)、下模二(3)贴合后，上模(1)与下模一(2)、下模二(3)形成的区域组成碳捻丝的设计外形；底座(4)与下模一(2)、下模二(3)固定。2.根据权利要求1所述的一种复合材料零件r区成型工装，其特征为：模具泄漏度不大于0.01mpa/min，用于碳捻丝热固化。3.根据权利要求1所述的一种复合材料零件r区成型工装，其特征为：底座(4)型面外四周留100～150mm余量。4.根据权利要求1所述的一种复合材料零件r区成型工装，其特征为：型腔表面镀铬，粗糙度不大于0.8。5.根据权利要求1所述的一种复合材料零件r区成型工装，其特征为：所述上模(1)、下模一(2)、下模二(3)、底座(4)材料为钢。6.根据权利要求1所述的一种复合材料零件r区成型工装，其特征为：所述上模(1)、下模一(2)、下模二(3)、底座(4)为阴模平板式结构。7.根据权利要求1所述的一种复合材料零件r区成型工装，其特征为：模具非工作面倒大于r3的圆角。8.根据权利要求1所述的一种复合材料零件r区成型工装，其特征为：底座(4)和下模一(2)、下模二(3)焊接成型。

技术总结
本实用新型复合材料热压罐成型技术，涉及一种复合材料零件R区成型工装。装置包括上模、下模一、下模二、底座、销钉。下模一与下模二通过销钉固定，上模和下模一、下模二贴合后，上模与下模形成的区域组成碳捻丝的设计外形。本实用新型能通过销钉固定下模一、下模二后，将需要成型零件放入凹槽内，放置上模，并用万力夹压紧压模施力。此装置解决了复合材料梁类零件R区表面不平整，尺寸厚度合格率低的常见问题，使得零件装配型面精确，产品表面光滑平整，保证产品正常交付。证产品正常交付。证产品正常交付。


技术研发人员：汪海伦 陈志超 詹清
受保护的技术使用者：江西昌河航空工业有限公司
技术研发日：2021.07.30
技术公布日：2022/3/8