一种热隔膜预成型方法.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CN112848368A(43)申请公布日2021.05.28(21)申请号201911098820.8(22)申请日2019.11.12(71)申请人航天特种材料及工艺技术研究所地址100074北京市丰台区云岗北里40号院(72)发明人陈超李阳刘秀张帅唐中华(74)专利代理机构北京君尚知识产权代理有限公司11200代理人陈艳(51)Int.Cl.B29C70/30(2006.01)B29C70/54(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图1页(54)发明名称一种热隔膜预成型方法(57)摘要本发明公开了一种热隔膜预成型方法，以组合可拆卸式工装作为铺贴、热隔膜预成型共用成型工装，在组合的预成型工装上完成预浸料的铺贴、预压实之后，拆除辅助铺贴工装，在保留的预成型主体工装上进行热隔膜预成型的操作，最终获得想要的预浸料片叠层预成型体。本方法可以解决传统热隔膜预成型工艺中至少需要铺层和预成型两套工装的问题，消除了未固化预浸料片转移带来的料片变形缺陷，避免了预浸料片的重复定位流程，对于提高热隔膜预成型体的成型精度、质量和成型效率具有重要意义。CN112848368ACN112848368A权利要求书1/1页1.一种热隔膜预成型方法，其特征在于，包括以下步骤：制造与热隔膜预成型体型面相匹配的预成型主体工装，在预成型主体工装的成型面上制造相匹配的延伸工装部分，作为辅助铺贴工装；将预成型主体工装与辅助铺贴工装进行组合，作为预成型体的预成型工装，在预成型工装的型面上进行预浸料片叠层的铺贴及预压实；将预浸料片叠层在预成型工装的支撑下转移到热隔膜预成型设备中，并将辅助铺贴工装拆除，仅保留预成型主体工装，进行热隔膜预成型操作；将热隔膜预成型获得的预成型体进行组装，固化后得到最终的复合材料结构。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，预成型主体工装与预成型主体工装之间采用机械可拆卸连接。3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，辅助铺贴工装表面贴有隔离膜，隔离膜边界不小于预浸料片叠层在辅助铺贴工装上的铺放范围，用于防止预浸料片与辅助铺贴工装粘连。4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，预成型主体工装型面包括L型、C型、Z型或Ω型。5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，预成型主体工装采用的材质包括钢、铝合金、木材、碳纤维复合材料或玻璃纤维复合材料。6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，采用自动铺丝、自动铺带或激光投影辅助手工铺贴的方式在预成型工装的型面上进行预浸料片叠层的铺贴。7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，预浸料片的增强材料包括碳纤维、玻璃纤维或芳纶纤维；预浸料片的树脂体系包括热固性树脂体系、热塑性树脂体系或干纤维铺放用定型剂。8.如权利要求1所述的方法，其特征在于，采用封装真空袋抽真空的方式对预浸料片叠层进行预压实，在真空度不小于0.075MPa下保持10min以上。9.如权利要求1所述的方法，其特征在于，将预浸料片叠层在预成型工装的支撑下转移到热隔膜预成型设备中进行加热，升温速率控制在0.5～2℃/min，温度保持在40～90℃。10.如权利要求1所述的方法，其特征在于，将热隔膜预成型获得的预成型体进行组装的方式包括L型组装为T型、C型组装为工型、L型和C型组装为J型。2CN112848368A说明书1/4页一种热隔膜预成型方法技术领域[0001]本发明涉及一种复合材料预成型方法，更具体地说，是指一种消除了未固化预浸料片转移流程的热隔膜预成型方法。背景技术[0002]壁板加筋复合材料因其对结构具有高效的增强，在航空航天领域中得到大范围应用。壁板加筋复合材料的筋条多为L型、C型、T型、工型、Ω型等，无论采用共固化还是共胶接工艺，都面临着大量的预成型体的制备，传统手工铺贴的成型效率及质量稳定性都日渐难以满足发展要求。[0003]近些年，随着复合材料自动化成型技术的发展成熟，针对预成型体的制备通常采用两种自动化成型方法，一种是直接采用自动铺丝工艺，在预成型工装上铺放成型；另一种是采用自动铺丝或自动铺带工艺铺贴预浸料片叠层之后，通过热隔膜预成型工艺进行预成型体的制备。[0004]直接采用自动铺丝工艺进行预成型体的制备能够保证预成型体的制备精度和成型质量，但预成型体的截面尺寸往往较小，自动铺丝工艺的成型效率难以发挥。除此之外，受限于设备贵重原因，自动铺丝机直接铺贴预成型体的生产成本较高，目前在工程化大批量应用环境中不具备成本优势。而采用自动铺丝或自动铺带铺贴预浸料片叠层，可以充分发挥自动化成型设备的效率优势，后续热隔膜预成型工艺能够以较好的成本优势快速完成预成型体的制备，两种工艺相结合是目前技术发展水平下的最优选择。[0005]目前采用自动铺放工艺与热隔膜预成型工艺相结合