用于复合材料加强筋结构件成型的纤维软模成型方法及应用.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN110815855A(43)申请公布日2020.02.21(21)申请号201911175178.9(22)申请日2019.11.26(71)申请人航天海鹰（镇江）特种材料有限公司地址212100江苏省镇江市新区培山路86号(72)发明人谢海洋马秀菊郭渊盛毅黎玉钦梁炯苏双林(74)专利代理机构南京创略知识产权代理事务所(普通合伙)32358代理人吕娟(51)Int.Cl.B29C70/34(2006.01)B29C70/68(2006.01)权利要求书1页说明书3页(54)发明名称用于复合材料加强筋结构件成型的纤维软模成型方法及应用(57)摘要本发明公开了一种用于复合材料构件成型的增强纤维软模成型方法及应用，通过机械制造的方法加工一个与复合材料加强筋结构件外形尺寸完全一致的金属假件，并通过该金属假件制造出用于复合材料构件成型的具有一定刚度的增强纤维软模工装；通过该软模工装可均匀、精确地将热压罐施加的压力传递给复合材料加强筋结构件，从而避免加强筋部位的热滞后效应，并在保证加强筋条的外形尺寸及轮廓度，同时提高了制件的制造效率。CN110815855ACN110815855A权利要求书1/1页1.用于复合材料加强筋结构件成型的纤维软模成型方法，其特征在于：包括步骤如下：1）制作金属假件：通过机械制造的方法加工一个与复合材料加强筋结构件外形尺寸完全一致的金属假件；2）制作软模：将步骤1）中制作的金属假件安装在纤维软模的成型模具中，并在金属假件与纤维软模的成型模具之间形成的空腔表面铺贴增强纤维预浸料，然后进行模具组合，并送入热压罐进行固化，从而制造出具有一定刚度的纤维软模，即为用于复合材料加强筋结构件成型的纤维软模。2.根据权利要求1所述的用于复合材料加强筋结构件成型的纤维软模成型方法，其特征在于：步骤1）中所述的复合材料加强筋结构件，其夹芯结构中的加强筋截面形状为L型、T型或Ω型。3.根据权利要求1所述的用于复合材料加强筋结构件成型的纤维软模成型方法，其特征在于：步骤2）中，所述纤维软模的成型模具具有侧面挡板和底板，其与金属假件之间存在装配关系，同时该纤维软模的模具的各个挡板对金属假件起到限位作用。4.根据权利要求1所述的用于复合材料加强筋结构件成型的纤维软模成型方法，其特征在于：步骤2）中，所述增强纤维预浸料的表面包覆有橡胶材料。5.根据权利要求1或4所述的用于复合材料加强筋结构件成型的纤维软模成型方法，其特征在于：所述增强纤维预浸料为碳纤维预浸料或玻纤预浸料；所述橡胶材料为硅橡胶。6.根据权利要求1所述的用于复合材料加强筋结构件成型的纤维软模成型方法，其特征在于：步骤2）中，铺设的增强纤维预浸料层数为1～5层。7.根据权利要求1所述的用于复合材料加强筋结构件成型的纤维软模成型方法，其特征在于：步骤2）中，所述固化的条件为：固化压力600～650kPa，固化温度180℃±6℃，固化时间120min。8.根据权利要求1或7所述的用于复合材料加强筋结构件成型的纤维软模成型方法，其特征在于：步骤2）中，所述固化，当固化压力达到140kPa时，将真空袋与大气连通，并保持连通状态直至固化完成。9.用于复合材料加强筋结构件成型的纤维软模的应用，其特征在于：将预成型的加强筋结构件安装到权利要求1～8所述的纤维软模内，并在该纤维软模及强筋结构件上铺贴腹板预浸料，然后进行合模固化，即可得到复合材料加强筋结构件。2CN110815855A说明书1/3页用于复合材料加强筋结构件成型的纤维软模成型方法及应用技术领域[0001]本发明涉及一种复合材料构件成型的增强纤维软模成型方法及应用。背景技术[0002]树脂基碳纤维复合材料具有比强度、比刚度高，可设计性强，抗疲劳断裂性能好，耐腐蚀，尺寸稳定性好等优越的性能，是目前航空、航天、交通等领域中应用十分广泛的高性能结构材料。在多种碳纤维复合材料成型工艺中，热压罐工艺具有成型温度和压力均匀，对于不同材料、外形、尺寸及结构的零件具有很好的适应性，因而成为了研究和制造航空航天高品质复合材料构件的主要工艺方法之一。[0003]随着对复合材料零件强度、刚度要求的日益提高，零件的结构也越来越复杂，其中带有单向或纵横向加强筋组件的腹板结构件是典型结构件之一。例如，结构相对复杂的复合材料加强筋腹板，其不仅包含纵横加强筋结构，同时腹板上带有加厚区以及减轻孔，在制造这类零件时，加强筋之间的间距，以及加强筋与腹板的相对位置度要求通常比较严格。[0004]目前，大多使用芯模方法成型这类零件，芯模材质一般为模具钢或者铝合金。芯模的作用是将热压罐的压力和温度传递至复合材料制件，使制件在高温高压下成型，同时芯模的刚性可以保证加强筋的外形尺寸符合设计要求。使用芯模的缺