一种碳纤维复合材料盒状加筋结构的成型方法

摘要

本发明涉及一种碳纤维复合材料盒状加筋结构的成型方法，属于碳纤维增强树脂基复合材料结构成型技术领域。本发明的铺层阳模分为四个部分，便于铺层过程的拆装；成型阴模腔体分成四部分，模具分离面选在产品圆角与平面过渡位置，各部分之间通过定位销和螺钉连接；定位板与阴模四周腔体采用滑动配合关系。

主权项

一种碳纤维复合材料盒状加筋结构的成型方法，待成型的盒状加筋结构的横截面为直角梯形；中间的一条筋将该盒状加筋结构的内腔分为两个梯形空腔，即左侧空腔和右侧空腔；左侧空腔和右侧空腔均为由口向里逐渐变大的梯形结构；其特征在于该成型方法的步骤为：1）制备铺层阳模：铺层阳模包括阳模A（1）、阳模B（2）、阳模C（4）、阳模D（5）和底座（3）；阳模A（1）和阳模B（2）紧挨一起组成左侧阳模；左侧阳模的形状与左侧空腔形状一致；阳模C（4）和阳模D（5）紧挨一起组成右侧阳模，右侧阳模的形状与右侧空腔形状一致；阳模A（1）、阳模B（2）、阳模C（4）和阳模D（5）组成的外形尺寸与待成型的盒状加筋结构的内腔尺寸一致；2）制备成型阴模：成型阴模包括左侧板（6）、下侧板（7）、定位板（8）、上侧板（9）、右侧板（10）、定位销（11）和螺钉（12）；下侧板（7）上带有U型槽；左侧板（6）、下侧板（7）、上侧板（9）和右侧板（10）围成的空腔与待成型的盒状加筋结构的外形尺寸一致；下侧板（7）和上侧板（9）上分别有一个导向槽；3）制备碳纤维单向无纬布预浸料，并制备热膨胀橡胶软模；4）将步骤1）制备的左侧阳模固定在底座（3）上，在左侧阳模的表面铺叠步骤3）制备的碳纤维预浸料，铺叠厚度为待成型的盒状加筋结构厚度的1/2，铺叠完成后将左侧阳模连同铺层一起从底座（3）上取下；将步骤1）制备的右侧阳模固定在底座（3）上，在右侧阳模的表面铺叠步骤3）制备的碳纤维预浸料，铺叠厚度为待成型的盒状加筋结构厚度的1/2；将左侧阳模紧贴右侧阳模再次安装在底座（3）上，形成铺层阳模，在铺层阳模的表面铺叠步骤3）制备的碳纤维预浸料，铺叠厚度为待成型的盒状加筋结构厚度的1/2；铺层完成后，在铺层的表面依次铺放带孔隔离膜、吸胶纸、透气氟布及透气毡；铺放完成后整体使用真空袋膜和密封胶条封装，然后放入热压罐内进行吸胶预压；吸胶预压完成后，泄压、降温至室温后，脱除真空袋膜、透气毡、透气氟布、吸胶纸、带孔隔离膜，最后将铺层阳模进行脱除，得到层合体；5）在步骤4）得到的层合体放在下侧板（7）的U型槽中，在上侧板（9）、左侧板（6）和右侧板（10）上分别安装各自的定位销（11），然后将上侧板（9）、左侧板（6）和右侧板（10）通过各自的定位销（11）定位在下侧板（7）上，使得左侧板（6）、下侧板（7）、上侧板（9）和右侧板（10）围成的腔体与层合体的外表面贴合；最后用螺钉（12）进行紧固；将定位板（8）安装在下侧板（7）和上侧板（9）的导向槽中，定位板（8）可以在下侧板（7）和上侧板（9）的导向槽中滑动；6）将步骤3）制备的热膨胀橡胶软模分为四个部分，装入层合体内腔中，得到组合体；热膨胀橡胶软模的四个部分分别与铺层阳模的四个部分一一对应；7）将步骤6）得到的组合体表面依次铺放透气氟布及透气毡；铺放完成后整体使用真空袋膜和密封胶条封装，然后放入热压罐内固化成型，泄压、降温至室温后，脱除真空袋膜、透气毡、透气氟布，最后将成型阴模进行脱除，得到碳纤维复合材料盒状加筋结构。