一种用于复合材料件的制造方法及其模具与流程

1.本发明属于复合材料技术领域，具体涉及一种用于复合材料件的制造方法及其模具。


背景技术：

2.目前，复合材料作为最新发展起来的一大类新型材料，对科学技术的发展产生了极大的推动作用，已成为衡量一个国家科学技术先进水平的重要标志之一。
3.由于复合材料比强度高、比模量低，在巨大的市场需求牵引下，复合材料成为制造业中首选的材料之一，在汽车、铁路等行业较为突显，但对航空航天事业的影响尤为显著。
4.常用的复合材料成型工艺有模压成型、袋压成型等，袋压成型是制备热固性材料以及大型复合材料器件的重要方法之一，传统的袋压成型工艺，只能保证复材件与模具的贴合面是光滑的，但复材件与橡胶袋的接触面，由于搭接、材料厚度不一致等造成接触面凹凸不平，造成复合材料件的产品稳定性降低。


技术实现要素：

5.本发明的第一目的是提供一种保证产品稳定性的用于复合材料件的制造方法。
6.本发明的第二目的是提供一种用于保证产品稳定性的用于复合材料件的制造方法的模具。
7.为实现上述的第一目的，本发明提供的用于复合材料件的制造方法包括以下步骤：s1，将复合材料铺层，将铺层后的复合材料放置于橡胶袋中；s2，将内部放置有复合材料的橡胶袋放置于模具的型腔内，橡胶袋的外侧面紧贴于型腔的内侧面；s3，将模具的第一内芯的至少一部分插入于橡胶袋，第一内芯的出气口连通至橡胶袋，以气嘴连接至第一内芯的进气口，扣合模具的上模与下模以将橡胶袋与第一内芯定位于模具内；s4，调节压力，通过气嘴而对橡胶袋施加压力；s5，加热；s6，自然冷却，将冷却后的复合材料件取出。
8.由上述方案可见，在模具中加入内芯，以内芯插入于橡胶袋以保证复合材料件的接触面光滑，保证成型后的复合材料件的产品稳定性，无需对取出的成型产品进行打磨，增加两个复合材料件之间的对接的配合度，使应用复合材料件的飞机骨架更为稳定。
9.优选的，在步骤s4中，包括，对热压机进行预热10分钟后再放入模具。
10.进一步的，在步骤s5中，包括，s51，一次加热，温度为60℃，持续30分钟。
11.进一步的，在步骤s5中，包括，s52，二次加热，温度为70℃，持续30分钟。
12.进一步的，在步骤s5中，包括，s53，三次加热，温度为85℃，持续135分钟。
13.进一步的，在步骤s5中，包括，s54，四次加热，温度为105℃，持续10分钟。
14.进一步的，在步骤s5中，包括，s55，五次加热，温度为130℃，持续75分钟。
15.进一步的，在步骤s4中，通过气嘴而对橡胶袋施加的压力为1-1.2mpa；在步骤s6中，自然冷却至温度低于60℃。
16.进一步的，在步骤s3中，包括，模具的第二内芯的至少一部分插入于橡胶袋，第一
内芯与第二内芯相对布置，相互扣合的上模与下模将第二内芯定位于模具内。
17.为实现上述的第二目的，模具包括上模、下模、第一内芯、第二内芯与气嘴，上模扣合于下模以将第一内芯与第二内芯定位于模具内，上模的第一腔体连通下模的第二腔体，第一腔体与第二腔体组成型腔，内侧放置有复合材料的橡胶袋布置于型腔内，橡胶袋的外侧面紧贴于型腔的内侧面，第一内芯的至少一部分插入于橡胶袋，第一内芯的出气口连通至橡胶袋，以气嘴连接至第一内芯的进气口，模具的第二内芯的至少一部分插入于橡胶袋，第一内芯与第二内芯相对布置；第一内芯为中空设置。
18.由上述方案可见，在模具中加入内芯，以内芯插入于橡胶袋以保证复合材料件的接触面光滑，保证成型后的复合材料件的产品稳定性，无需对取出的成型产品进行打磨，增加两个复合材料件之间的对接的配合度，使应用复合材料件的飞机骨架更为稳定。
附图说明
19.利用附图对本发明作进一步说明，但附图中的实施例不构成对本发明的任何限制，对于本领域的技术人员，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据以下附图获得其它的附图。
20.图1是本发明所述一种用于复合材料件的制造方法实施例的流程图。
21.图2是本发明所述一种用于复合材料件的制造方法的模具实施例的结构图。
22.图3是本发明所述一种用于复合材料件的制造方法的模具实施例的结构分解图。
23.图4是本发明所述一种用于复合材料件的制造方法的模具实施例的局部结构分解图。
24.附图标号说明：模具100；上模1；下模2；型腔3；第一内芯4；第二内芯5；气嘴6；橡胶袋7。
具体实施方式
25.为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
26.参见图1至图4，本实施例提供的用于复合材料件的制造方法包括以下步骤：
27.步骤s1，将复合材料铺层，将铺层后的复合材料放置于橡胶袋7中；
28.步骤s2，将内部放置有复合材料的橡胶袋7放置于模具100的型腔3内，橡胶袋7的外侧面紧贴于型腔3的内侧面；
29.步骤s3，将模具100的第一内芯4的至少一部分插入于橡胶袋7，第一内芯4的出气口连通至橡胶袋7，以气嘴连接至第一内芯4的进气口，扣合模具100的上模1与下模2以将橡胶袋7与第一内芯4定位于模具内；
30.步骤s4，包括，
31.步骤s41，对热压机进行预热10分钟后再放入模具100，
32.步骤s42，调节压力，气流依次经过气嘴6与第一内芯4，因此，通过气嘴6而对橡胶袋7施加压力，通过气嘴6而对橡胶袋7施加的压力为1-1.2mpa；
33.步骤s5，加热，包括，
34.步骤s51，一次加热，温度为60℃，持续30分钟，
35.步骤s52，二次加热，温度为70℃，持续30分钟，
36.步骤s53，三次加热，温度为85℃，持续135分钟，
37.步骤s54，四次加热，温度为105℃，持续10分钟，
38.步骤s55，五次加热，温度为130℃，持续75分钟；
39.步骤s6，自然冷却，自然冷却至温度低于60℃，将冷却后的复合材料件取出。
40.在步骤s3中，还包括，模具100的第二内芯5的至少一部分插入于橡胶袋7，第一内芯4与第二内芯5相对布置，相互扣合的上模1与下模2将第二内芯5定位于模具100内。
41.以第一内芯4与第二内芯5作为内芯，在模具100中加入内芯，将袋压工艺与模压工艺相互结合，对复合材料件中的精度要求高的位置进行加内芯以获得和模压成型一致的效果，将内芯插入于橡胶袋7以保证复合材料件的接触面光滑，保证成型后的复合材料件的产品稳定性，无需对取出的成型产品进行打磨，增加两个复合材料件之间的对接的配合度，在提高生产效率的同时更可使应用复合材料件的飞机骨架更为稳定。
42.本实施例提供的模具100可用于上述的用于复合材料件的制造方法，模具100包括上模1、下模2、第一内芯4、第二内芯5与气嘴6，上模1扣合于下模2以将第一内芯4与第二内芯5定位于模具100内，上模1的第一腔体连通下模2的第二腔体，第一腔体与第二腔体组成型腔3，内侧放置有复合材料的橡胶袋7布置于型腔3内，橡胶袋7的外侧面紧贴于型腔3的内侧面，第一内芯4的至少一部分插入于橡胶袋7，第一内芯4的出气口连通至橡胶袋7，以气嘴6连接至第一内芯4的进气口，模具100的第二内芯5的至少一部分插入于橡胶袋7，第一内芯4与第二内芯5相对布置；第一内芯4为中空设置。
43.在本实施例中，第二内芯5不连接有气嘴。
44.以第一内芯4与第二内芯5作为内芯，在模具100中加入内芯，将袋压工艺与模压工艺相互结合，对复合材料件中的精度要求高的位置进行加内芯以获得和模压成型一致的效果，将内芯插入于橡胶袋7以保证复合材料件的接触面光滑，保证成型后的复合材料件的产品稳定性，无需对取出的成型产品进行打磨，增加两个复合材料件之间的对接的配合度，在提高生产效率的同时更可使应用复合材料件的飞机骨架更为稳定。
45.模具100的内芯数量可以为一个、两个或多于两个。
46.本实施例中的复合材料件可为飞机、无人机等的内翼翼梁，因机翼多分为外翼与内翼，在外翼和内翼对接的表面部分，其对尺寸、形状要求均较高，在橡胶袋两侧分别放置有内芯，从而使内翼翼梁的精度满足要求。
47.术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相対重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含的包括一个或者更多个该特征。
48.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“定位”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接、夹持定位，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
49.最后需要强调的是，本发明不限于上述实施方式，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替
换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。