技术领域
[0001] 本实用新型涉及一种RTM工艺整体成型的复合材料多耳多腔结构。
背景技术
[0002]
碳纤维增强复合材料是一种新型的高性能材料,具有比强度高、比模量高,耐疲劳,可设计性强等诸多优点。传统的多耳多腔结构多为金属或者半金属结构,重量较全复合材料结构大了很多。但是现有的全复合材料多耳多腔结构大多采用
热压罐工艺通过二次胶接、装配成型。首先,热压罐工艺使用
预浸料采用热压罐进行
固化,预浸料的储存以及热压罐固化的成本非常高,其次,二次胶接、装配增加了装配成本。螺钉连接和
铆钉连接这种点连接处容易产生应以集中,导致连接强度不佳。实用新型内容
[0003] 本实用新型的目的是提供一种RTM工艺整体成型的复合材料多耳多腔结构,解决
现有技术中存在的成本非常高,螺钉连接和铆钉连接这种点连接处容易产生应以集中,导致连接强度不佳的问题。
[0004] 本实用新型的技术解决方案是:
[0005] 一种RTM工艺整体成型的复合材料多耳多腔结构,包括前梁、后梁、前耳、后耳、插入肋和
底板,前梁与后梁平行设置,前梁与后梁的共同两端分别设有底板,底板分别与前梁、后梁垂直设置,前梁与后梁间设有一个以上的插入肋,且插入肋设于两端的底板间,插入肋分别与前梁、后梁垂直设置,前梁设有一个以上的前耳,后梁设有一个以上的后耳。
[0006] 进一步地,前梁和后梁分别采用单耳片结构。
[0007] 进一步地,前耳和后耳分别采用三耳片结构。
[0008] 进一步地,该RTM工艺整体成型的复合材料多耳多腔结构采用RTM工艺整体成型制成,后耳采用
泡沫夹心结构。
[0009] 进一步地,后耳包括由外向内依次设置的外蒙皮、蜂窝泡沫和内蒙皮。
[0010] 一种上述任一项所述RTM工艺整体成型的复合材料多耳多腔结构的制造方法,首先,将
碳纤维织物进行热定型,然后使用自动裁剪机进行下料,在预制
体模具上分别制作后梁、后耳、插入肋以及前梁、前耳的预制体组,在成型模具上制备底板预制体,然后组装合模,采用RTM多点注射、多点出胶工艺进行注胶,最终采用固化炉进行固化。
[0011] 进一步地,具体包括以下步骤:
[0012] a、制作RTM成型模具,RTM成型模具为组合模具,RTM成型模具包括上模、限位
块、下模和芯模,RTM成型模具设有三个注胶口,分别位于后梁的底部中心
位置与两端处;分别在前梁的两端、前耳、后耳处设置出胶口;
[0013] b、制作预制体模具,用于成型后梁、后耳、插入肋以及前梁、前耳的预制体组,包括:
[0014] b1、在预制体模具上铺贴带有定型剂的碳纤维缎纹织物,并在织物上依次铺放隔离膜、脱模布、
真空袋,采用
密封胶条将真空袋密封;
[0015] b2、抽真空920mbar以上进行热定型,定型
温度为1300±5℃,时间为30min;定型完毕,冷却沿
切割线修剪至净尺寸备用;
[0016] c、净尺寸复材多耳多腔结构RTM整体成型,包括:
[0017] c1、RTM成型模具合模,检测模具气密性要求整体真空920mbar以上,并且5min压降不超过20mbar;
[0018] c2、使用三个注胶口进行注胶,待出胶口均出胶后,依次升压排泡,无气泡排出后保压、固化;
[0019] d、净尺寸多耳多腔结构脱模,包括:
[0020] d1、热脱模:拆除上模;
[0021] d2、移除四周限位块;
[0022] d3、冷脱模:拆除芯模;
[0024] 本实用新型的有益效果是:该种RTM工艺整体成型的复合材料多耳多腔结构,降低了整个结构的重量,减少了装配量,避免了二次胶接以及螺钉连接和铆钉连接这种点连接,提高了整个结构的
刚度和强度,此外RTM工艺为低成本的液体成型闭模工艺,得到的RTM工艺整体成型的复合材料多耳多腔结构为净尺寸整体结构,不需要后续的加工,成本低廉,环境友好。
附图说明
[0025] 图1是本实用新型
实施例RTM工艺整体成型的复合材料多耳多腔结构的结构示意图;
[0026] 图2是RTM成型模具结构示意图;
[0027] 其中:1-前梁,2-后梁,3-前耳,4-后耳,5-插入肋,6-底板, 7-上模,8-后耳镶块组件,9-肋镶块组件,10-前耳镶块组件,11-后梁镶块,12-下模,13-芯模。
具体实施方式
[0028] 下面结合附图详细说明本实用新型的优选实施例。实施例
[0029] 一种RTM工艺整体成型的复合材料多耳多腔结构,包括前梁1、后梁2、前耳3、后耳4、插入肋5和底板6,前梁1与后梁2平行设置,前梁1与后梁2的共同两端分别设有底板6,底板6分别与前梁1、后梁2垂直设置,前梁1与后梁2间设有一个以上的插入肋5,且插入肋5设于两端的底板6间,插入肋5分别与前梁1、后梁2垂直设置,前梁1设有一个以上的前耳3,后梁2设有一个以上的后耳4。
[0030] 该种RTM工艺整体成型的复合材料多耳多腔结构,降低了整个结构的重量,减少了装配量,避免了二次胶接以及螺钉连接和铆钉连接这种点连接,提高了整个结构的刚度和强度。
[0031] 前梁1和后梁2分别采用单耳片结构。前耳3和后耳4分别采用三耳片结构。该RTM工艺整体成型的复合材料多耳多腔结构采用RTM工艺整体成型制成,整体采用RTM工艺成型,降低了整个结构的重量。后耳4采用泡沫夹心结构。后耳4包括由外向内依次设置的外蒙皮、蜂窝泡沫和内蒙皮。
[0032] 一种上述任一项所述RTM工艺整体成型的复合材料多耳多腔结构的制造方法,首先,将碳纤维织物进行热定型,然后使用自动裁剪机进行下料,在预制体模具上分别制作后梁2、后耳4、插入肋5以及前梁1、前耳3的预制体组,在成型模具上制备底板6预制体,然后组装合模,采用RTM多点注射、多点出胶工艺进行注胶,最终采用固化炉进行固化。
[0033] 具体包括以下步骤:
[0034] a、制作RTM成型模具,RTM成型模具为组合模具,RTM成型模具包括上模7、限位块、下模12和芯模13,RTM成型模具设有三个注胶口,分别位于后梁2的底部中心位置与两端处;分别在前梁1的两端、前耳3、后耳4处设置出胶口;
[0035] b、制作预制体模具,用于成型后梁2、后耳4、插入肋5以及前梁1、前耳3的预制体组,包括:
[0036] b1、在预制体模具上铺贴带有定型剂的碳纤维缎纹织物,并在织物上依次铺放隔离膜、脱模布、真空袋,采用密封胶条将真空袋密封;
[0037] b2、抽真空920mbar以上进行热定型,定型温度为1300±5℃,时间为30min;定型完毕,冷却沿切割线修剪至净尺寸备用;
[0038] c、净尺寸复材多耳多腔结构RTM整体成型,包括:
[0039] c1、RTM成型模具合模,检测模具气密性要求整体真空920mbar以上,并且5min压降不超过20mbar;
[0040] c2、使用三个注胶口进行注胶,待出胶口均出胶后,依次升压排泡,无气泡排出后保压、固化;
[0041] d、净尺寸多耳多腔结构脱模,包括:
[0042] d1、热脱模:拆除上模7;
[0043] d2、移除四周限位块,包括前耳3镶块组件、后耳镶块组件8、肋镶块组件9、后梁镶块11;
[0044] d3、冷脱模:拆除芯模13;
[0045] e、检验、包装、入库。
[0046] 该种制造方法为低成本的液体成型闭模工艺,得到的RTM工艺整体成型的复合材料多耳多腔结构为净尺寸整体结构,不需要后续的加工,成本低廉,环境友好。
[0047] 除上述实施例外,本实用新型
专利产品还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案,均落在本专利要求的保护范围内。