本發(fā)明涉及一種復(fù)合材料支架高質(zhì)量成型方法，特別是一種較大尺寸大厚度多腔法蘭加筋結(jié)構(gòu)復(fù)合材料支架高質(zhì)量成型方法，屬于結(jié)構(gòu)復(fù)合材料及工藝領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

當(dāng)前，航天領(lǐng)域?qū)π滦吞?hào)提出的減重、高效的要求，使得輕質(zhì)高強(qiáng)的復(fù)合材料的應(yīng)用日趨廣泛，從大型結(jié)構(gòu)艙段發(fā)展到艙內(nèi)零部件。目前，國(guó)內(nèi)已有一些結(jié)構(gòu)艙段用配套零部件進(jìn)行了復(fù)合材料化，如三角撐板、支座、操作口蓋等，其形狀規(guī)則、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、厚度較小、成型工藝簡(jiǎn)單，主要起一定的連接、支撐作用。

復(fù)合材料支架為艙內(nèi)較大尺寸大厚度異型多腔構(gòu)件，除對(duì)儀器起一定的支撐作用外，同時(shí)需承受一定工況下產(chǎn)生的較大載荷，且裝配關(guān)系較多，設(shè)計(jì)對(duì)其承載能力、內(nèi)部質(zhì)量、尺寸精度要求較高。因此如何通過(guò)合理的模具設(shè)計(jì)、成型工藝，解決較大尺寸大厚度多腔法蘭加筋結(jié)構(gòu)復(fù)合材料支架纖維連續(xù)性及對(duì)稱(chēng)性鋪放、壓力的有效施加和均勻傳遞等問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)復(fù)合材料支架的高質(zhì)量、高尺寸精度整體共固化成型，同時(shí)滿足結(jié)構(gòu)承載能力的要求是亟需解決的技術(shù)難題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種復(fù)合材料支架高質(zhì)量成型方法，通過(guò)優(yōu)化模具設(shè)計(jì)、復(fù)合材料鋪層設(shè)計(jì)及中溫預(yù)壓實(shí)、模芯更替、固化成型工藝控制技術(shù)等，實(shí)現(xiàn)復(fù)合材料支架的高質(zhì)量整體共固化成型，滿足型號(hào)結(jié)構(gòu)減重要求。

本發(fā)明的上述目的主要是通過(guò)如下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)的：

一種復(fù)合材料支架高質(zhì)量成型方法，采用的成型模具包括n個(gè)上格腔陽(yáng)模、m個(gè)下格腔陽(yáng)模、n個(gè)軟模、側(cè)擋板、上蓋板和下底板，所述n個(gè)上格腔陽(yáng)模、n個(gè)軟模的形狀與待制備支架的n個(gè)上格腔的形狀相匹配，所述m個(gè)下格腔陽(yáng)模的形狀與待制備支架的m個(gè)下格腔的形狀相匹配，具體成型方法包括如下步驟：

步驟(1)、將預(yù)浸料分別鋪設(shè)在n個(gè)上格腔陽(yáng)模的表面和m個(gè)下格腔陽(yáng)模的表面；

步驟(2)、將完成鋪設(shè)的預(yù)浸料進(jìn)行加溫預(yù)壓實(shí)；

步驟(3)、預(yù)壓實(shí)冷卻后拆除n個(gè)上格腔陽(yáng)模，形成n個(gè)上格腔預(yù)浸料鋪層，將n個(gè)軟模分別放入所述n個(gè)上格腔預(yù)浸料鋪層中；

步驟(4)、將n個(gè)上格腔預(yù)浸料鋪層與m個(gè)鋪設(shè)預(yù)浸料的下格腔陽(yáng)模進(jìn)行組裝，使得上格腔預(yù)浸料鋪層與下格腔預(yù)浸料鋪層接觸并壓緊；

步驟(5)、將下底板分別與m個(gè)下格腔陽(yáng)模和n個(gè)軟模進(jìn)行固定連接，側(cè)擋板分別與上蓋板、下底板固定連接，形成封閉模腔；

步驟(6)、進(jìn)行加熱固化，固化完成后拆除側(cè)擋板、上蓋板、軟模和下底板，得到復(fù)合材料支架；

所述n、m均為正整數(shù)，且n≥2，m≥1。

在上述成型方法中，所述步驟(1)中在n個(gè)上格腔陽(yáng)模的上表面分別鋪設(shè)預(yù)浸料并下翻至其側(cè)表面，下格腔陽(yáng)模為1個(gè)，在下格腔陽(yáng)模的上表面鋪設(shè)預(yù)浸料并下翻至其側(cè)表面。

在上述成型方法中，所述步驟(1)鋪設(shè)過(guò)程中，每鋪設(shè)0.5-1mm厚度的鋪層進(jìn)行一次抽真空壓實(shí)，提高鋪層緊實(shí)度，壓實(shí)后對(duì)多余的料邊進(jìn)行去除。

在上述成型方法中，所述步驟(2)中預(yù)壓實(shí)的具體方法為：將完成鋪設(shè)的預(yù)浸料采用隔離材料、吸膠材料和真空袋依次包裹后，在烘箱、加熱平臺(tái)或熱壓罐中進(jìn)行預(yù)壓實(shí)，保溫溫度為70-90℃，保溫時(shí)間為30min-120min。

在上述成型方法中，所述預(yù)浸料為碳纖維環(huán)氧樹(shù)脂熱熔預(yù)浸料，預(yù)浸料厚度為0.125-0.20mm，樹(shù)脂質(zhì)量百分比含量為30％-38％，揮發(fā)份含量≤1％，纖維面密度為130-220g/m²。

在上述成型方法中，所述軟模為硅橡膠軟模，硅橡膠軟模內(nèi)含金屬芯，金屬芯與下底板連接。

在上述成型方法中，所述待制備的支架的上格腔體積v1與硅橡膠軟模的體積v2之差δv滿足：5％＜δv/v1＜12％。

在上述成型方法中，所述步驟(4)中n個(gè)上格腔預(yù)浸料鋪層與1個(gè)下格腔預(yù)浸料鋪層進(jìn)行組裝時(shí)，內(nèi)置n個(gè)軟模的n個(gè)上格腔預(yù)浸料鋪層依次放置在內(nèi)置下格腔陽(yáng)模的下格腔預(yù)浸料鋪層上部，且n個(gè)上格腔預(yù)浸料鋪層的上表面與下格腔預(yù)浸料鋪層的上表面接觸并壓緊，形成待制備支架的腹板，兩端的2個(gè)上格腔預(yù)浸料鋪層的外側(cè)表面與下格腔預(yù)浸料鋪層的外側(cè)表面分別對(duì)齊，形成待制備支架的緣板，相鄰2個(gè)上格腔預(yù)浸料鋪層之間的側(cè)表面鋪層形成待制備支架的筋板；所述內(nèi)置n個(gè)軟模的n個(gè)上格腔預(yù)浸料鋪層并排放置在內(nèi)置下格腔陽(yáng)模的下格腔預(yù)浸料鋪層上部。

在上述成型方法中，設(shè)待制備支架的腹板厚度為h1，緣板厚度為h2，筋板厚度為h3，則預(yù)浸料的鋪層厚度為h1，h2，h3中最小值的一半，即鋪層厚度為1/2min{h1，h2，h3}。

在上述成型方法中，若腹板厚度h1、緣板厚度h2、筋板厚度h3中腹板厚度h1為最大值，即滿足h1≥max{h2，h3}，則需要增加鋪設(shè)腹板夾芯料，在組裝之前進(jìn)行鋪設(shè)；若腹板厚度h1、緣板厚度h2、筋板厚度h3中腹板厚度h1為最小值，即滿足h1≤min{h2，h3}，則需要增加鋪設(shè)筋板夾芯料，在組裝之前進(jìn)行鋪設(shè)。

在上述成型方法中，所述步驟(4)將n個(gè)上格腔預(yù)浸料鋪層與1個(gè)下格腔預(yù)浸料鋪層進(jìn)行組裝后，若兩端的2個(gè)上格腔預(yù)浸料鋪層的外側(cè)表面與下格腔預(yù)浸料鋪層的外側(cè)表面分別對(duì)齊后的鋪層厚度，小于待制備支架的緣板(11)厚度，則增加外側(cè)表面的預(yù)浸料鋪層，以滿足待制備支架的緣板(11)的厚度要求。

在上述成型方法中，所述側(cè)擋板為兩個(gè)，均為u型結(jié)構(gòu)，u型結(jié)構(gòu)的端面對(duì)齊后形成環(huán)形腔體。

在上述成型方法中，所述步驟(6)中固化在烘箱或熱壓罐中進(jìn)行，固化升溫速率為10～40℃/h，固化溫度為150℃～185℃，固化時(shí)間為3h～8h。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下有益效果：

(1)、本發(fā)明采用特殊設(shè)計(jì)的成型模具進(jìn)行復(fù)合材料支架的制備，通過(guò)采用金屬鋪層上下陽(yáng)模、金屬-硅橡膠(含金屬芯)組合加壓模、外陰模(上蓋板、下底板、側(cè)擋板)，形成封閉模腔，并通過(guò)硅橡膠軟模、金屬芯協(xié)同加壓，解決外壓無(wú)法對(duì)格腔的筋板施加壓力及筋板尺寸精度問(wèn)題，保證了支架腹板、緣板，尤其是筋板成型的質(zhì)量及尺寸精度；

(2)、本發(fā)明采用金屬鋪層上下陽(yáng)模，通過(guò)預(yù)浸料鋪層設(shè)計(jì)，解決了復(fù)合材料支架纖維最大限度連續(xù)性問(wèn)題，滿足承載需求；

(3)、本發(fā)明通過(guò)中溫預(yù)壓實(shí)工藝控制、模芯更替、固化成型工藝控制，解決格腔組裝精度、整體共固化問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)復(fù)合材料支架的一次高質(zhì)量成型；

(4)、本發(fā)明根據(jù)待制備支架的腹板、緣板和筋板的尺寸關(guān)系，設(shè)計(jì)在鋪層過(guò)程中增加腹板夾芯料或筋板夾芯料，滿足了復(fù)合材料支架的成型精度和質(zhì)量。

(5)、本發(fā)明通過(guò)對(duì)軟模結(jié)構(gòu)材料進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，軟模采用硅橡膠，且軟模內(nèi)含金屬芯，金屬芯通過(guò)螺釘或銷(xiāo)釘與下底板連接，并給出了待制備支架的格腔體積v1與硅橡膠(含金屬芯)體積v2之差δv需要滿足的條件，進(jìn)一步保證了筋板成型的質(zhì)量及尺寸精度。

(6)、本發(fā)明支架與傳統(tǒng)金屬構(gòu)件相比減重約30％-50％，滿足航天型號(hào)輕質(zhì)化要求。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明復(fù)合材料支架高質(zhì)量成型方法流程圖；

圖2為本發(fā)明支架成型模具示意圖；

圖3為本發(fā)明成型模具中側(cè)擋板示意圖。

圖4為本發(fā)明復(fù)合材料支架鋪層示意圖；

圖5為本發(fā)明支架成型模具組裝示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的描述：

如圖1所示為本發(fā)明復(fù)合材料支架高質(zhì)量成型方法流程圖，本發(fā)明的復(fù)合材料支架的成型方法具體包括如下步驟：

1、成型模具設(shè)計(jì)制造

復(fù)合材料支架依靠金屬-硅橡膠組合模具，采用整體成型技術(shù)，達(dá)到大厚度異型多腔體(格腔并排、非并排并存)復(fù)合材料支架一次成型，解決較大尺寸大厚度多腔法蘭加筋結(jié)構(gòu)復(fù)合材料支架纖維連續(xù)性及對(duì)稱(chēng)性鋪放、壓力的有效施加和均勻傳遞等問(wèn)題，滿足結(jié)構(gòu)承載能力、高質(zhì)量、高精度的設(shè)計(jì)要求。

模具設(shè)計(jì)為封閉、組合式硬模，在復(fù)合材料支架并排格腔或非并排格腔內(nèi)放置硅橡膠軟模，硅橡膠軟模內(nèi)含金屬芯，通過(guò)硅橡膠軟模、金屬芯協(xié)同加壓，使復(fù)合材料固化過(guò)程中各邊均勻有效受力，保證了產(chǎn)品高質(zhì)量成型及尺寸均勻性。待制備復(fù)合材料支架包括腹板、緣板、筋板以及形成的上下格腔。

成型模具包括金屬硬模和硅橡膠軟模(含金屬芯)：

(1)金屬硬模

根據(jù)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)形式，設(shè)計(jì)金屬硬模，包括上格腔陽(yáng)模1(n個(gè)分瓣，本實(shí)施例中為3個(gè)分瓣)、下格腔陽(yáng)模2(整體或m個(gè)分瓣，本實(shí)施例中為整體)、側(cè)擋板4(p塊側(cè)擋板，側(cè)擋板數(shù)量依據(jù)產(chǎn)品外型面需求進(jìn)行設(shè)計(jì)和分瓣，本實(shí)施例中為2個(gè))、上蓋板5、下底板6，如圖2所示為本發(fā)明支架成型模具示意圖，其中下格腔陽(yáng)模2與下底板6可以為一體化設(shè)計(jì)，上蓋板5、下底板6、側(cè)擋板4通過(guò)螺栓機(jī)械連接，上蓋板5、下底板6連接后形成的腔體高度滿足待制備復(fù)合材料支架高度尺寸要求。

上格腔陽(yáng)模1與下格腔陽(yáng)模2以腹板厚度中心線位置進(jìn)行對(duì)稱(chēng)式分瓣，然后上陽(yáng)模再以格腔進(jìn)行再分瓣，分瓣原則為以筋板厚度中心線位置進(jìn)行對(duì)稱(chēng)式分瓣。保證筋板與腹板的纖維連續(xù)性鋪放。上格腔陽(yáng)模1僅用于鋪層，下格腔陽(yáng)模2用于鋪層和固化。

如圖3為本發(fā)明成型模具中側(cè)擋板示意圖，本發(fā)明實(shí)施例中側(cè)擋板4為兩個(gè)，為u型結(jié)構(gòu)，u型結(jié)構(gòu)的端面對(duì)齊后形成環(huán)形腔體，上蓋板5與下底板6分別位于環(huán)形腔體的上端面與下端面，側(cè)擋板4的內(nèi)型面根據(jù)待制備支架的外形設(shè)計(jì)，可以為弧形擋板4-1、波浪形擋板4-2等，如圖3所示。

(2)硅橡膠軟模(含金屬芯)

硅橡膠軟模3尺寸設(shè)計(jì)依據(jù)格腔尺寸、形狀、復(fù)合材料支架成型壓力和硅橡膠膨脹特性進(jìn)行。根據(jù)大量試驗(yàn)和研究，待成型支架格腔體積v1與硅橡膠軟模3(含金屬芯)的體積v2之差δv滿足：5％＜δv/v1＜12％，提供成型壓力p，0.4mpa＜p＜1.5mpa。硅橡膠軟模3內(nèi)含金屬芯3-1，金屬芯3-1通過(guò)螺釘或銷(xiāo)釘3-2與下底板6連接。

n個(gè)上格腔分瓣陽(yáng)模1、n個(gè)硅橡膠軟模3的形狀與待制備的支架的n個(gè)上格腔的形狀相匹配，下格腔陽(yáng)模2的形狀與待制備的支架的下格腔的形狀相匹配。

2、預(yù)浸料制備

制備碳纖維/環(huán)氧樹(shù)脂熱熔預(yù)浸料，熱熔預(yù)浸料的質(zhì)量指標(biāo)為預(yù)浸料厚度0.125-0.20mm，樹(shù)脂質(zhì)量百分比含量30％-38％，揮發(fā)份含量≤1％，纖維面密度130-220g/m²。

3、預(yù)浸料下料

按照待制備支架尺寸，采用自動(dòng)下料機(jī)對(duì)預(yù)浸料進(jìn)行裁剪下料。

4、陽(yáng)模鋪層

如圖4所示為本發(fā)明復(fù)合材料支架鋪層示意圖；在n個(gè)上格腔分瓣陽(yáng)模1的上表面分別鋪設(shè)預(yù)浸料并下翻至鋪設(shè)在其側(cè)表面，在下格腔陽(yáng)模2的上表面鋪設(shè)預(yù)浸料并下翻至鋪設(shè)在其側(cè)表面。即鋪層時(shí)形成腹板的預(yù)浸料下翻至緣板，保證腹板預(yù)浸料與緣板預(yù)浸料纖維連續(xù)。如圖4所示，包括上格腔陽(yáng)模鋪層20，下陽(yáng)模鋪層21，緣板鋪層22，腹板夾芯料鋪層23，筋板夾芯料鋪層24。

每鋪設(shè)0.5-1mm厚度的鋪層進(jìn)行一次抽真空壓實(shí)，提高鋪層緊實(shí)度，壓實(shí)后對(duì)多余的料邊進(jìn)行去除。

如圖5所示為本發(fā)明支架成型模具組裝示意圖；預(yù)浸料鋪層與1個(gè)下格腔預(yù)浸料鋪層進(jìn)行組裝時(shí)，內(nèi)置n個(gè)軟模3的n個(gè)上格腔預(yù)浸料依次并排放置在內(nèi)置下格腔陽(yáng)模2的下格腔預(yù)浸料鋪層上部，且n個(gè)上格腔預(yù)浸料鋪層的上表面與下格腔預(yù)浸料鋪層的上表面接觸并壓緊，形成待制備支架的腹板10，兩端的2個(gè)上格腔預(yù)浸料鋪層的外側(cè)表面與下格腔預(yù)浸料鋪層的外側(cè)表面分別對(duì)齊，形成待制備支架的緣板11，相鄰2個(gè)上格腔預(yù)浸料鋪層之間的側(cè)表面鋪層形成待制備支架的筋板12。如圖5所示。

設(shè)待制備支架的腹板10的厚度為h1，緣板11的厚度為h2，筋板12的厚度為h3，則預(yù)浸料的鋪層厚度為h1，h2，h3中最小值的一半，即鋪層厚度為1/2min{h1，h2，h3}。

若腹板厚度h1、緣板厚度h2、筋板厚度h3中腹板厚度h1為最大值，即滿足h1≥max{h2，h3}，則需要增加鋪設(shè)腹板夾芯料13，在組裝之前進(jìn)行鋪設(shè)；若腹板厚度h1、緣板厚度h2、筋板厚度h3中腹板厚度h1為最小值，即滿足h1≤min{h2，h3}，則需要增加鋪設(shè)筋板夾芯料14，在組裝之前進(jìn)行鋪設(shè)。

復(fù)合材料支架鋪層時(shí)，依據(jù)腹板、緣板、筋板厚度特點(diǎn)，盡量保證纖維的連續(xù)性及對(duì)稱(chēng)性鋪放，提高產(chǎn)品承載能力，如圖4所示。若復(fù)合材料支架腹板厚度h1(4mm≤h1≤20mm)，緣板厚度h2，筋板厚度h3，將腹板與筋板厚度差δh1單獨(dú)鋪覆成夾芯料，1/2min{h1，h2，h3}腹板上面與上緣板及筋板進(jìn)行預(yù)浸料連續(xù)鋪放，1/2min{h1，h2，h3}腹板下面與下緣板進(jìn)行預(yù)浸料連續(xù)鋪放。若h1≥max{h2，h3}，則夾芯料為腹板夾芯料，可實(shí)現(xiàn)筋板與腹板纖維100％連續(xù)，腹板與緣板纖維h2/h1*100％連續(xù)；若h1為最小厚度，h1≤min{h2，h3}，則夾芯料為筋板夾芯料，可實(shí)現(xiàn)筋板與腹板纖維h1/h3*100％連續(xù)，腹板與緣板纖維100％連續(xù)。

5、中溫預(yù)壓實(shí)

產(chǎn)品的大厚度鋪覆易造成預(yù)浸料壓實(shí)程度不足，固化前產(chǎn)品型面較差、壓縮量較大(15-25％)、固化時(shí)多余料擠出產(chǎn)生架空等，致使固化時(shí)壓力無(wú)法均勻有效傳遞，造成產(chǎn)品出現(xiàn)大面積缺陷(缺陷百分比大于3.5％)、厚度偏差大于10％，無(wú)法滿足設(shè)計(jì)技術(shù)指標(biāo)要求。另外，成型過(guò)程中涉及格腔陽(yáng)模與硅橡膠軟模的替換及格腔的組裝，由于鋪層料預(yù)聚程度低，料偏軟，脫模困難，且料壓實(shí)程度差，易造成組裝位置偏差、組裝質(zhì)量差等問(wèn)題，嚴(yán)重影響產(chǎn)品的成型質(zhì)量。因此在成型過(guò)程中必須對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行預(yù)壓實(shí)。

將產(chǎn)品采用隔離材料、吸膠材料、真空袋包裹后，在烘箱、加熱平臺(tái)或熱壓罐中進(jìn)行預(yù)壓實(shí)，保溫溫度70-90℃，保溫時(shí)間30min-120min。

6、模芯更替

預(yù)壓實(shí)待冷卻后，預(yù)壓實(shí)冷卻后拆除n個(gè)上格腔分瓣陽(yáng)模1，形成n個(gè)預(yù)浸料上格腔，將n個(gè)硅橡膠軟膜3分別放入n個(gè)預(yù)浸料上格腔中，硅橡膠軟模3與預(yù)浸料上格腔之間形成間隙3-3，如圖5所示。必要時(shí)，可先將上格腔鋪層分瓣陽(yáng)模鋪層料產(chǎn)品冷凍1-2h后，將上格腔分瓣陽(yáng)模1脫出。將硅橡膠軟模3(含金屬芯)放入格腔中。

7、腔體組裝

依據(jù)圖紙將上格腔鋪層料與下格腔鋪層料進(jìn)行組裝，側(cè)面對(duì)齊，壓緊。具體組裝參見(jiàn)步驟4，若h1、h2、h3不完全相等，則按照步驟4中具體描述，將腹板夾芯料或筋板夾芯料進(jìn)行鋪放后，再進(jìn)行組裝。

8、緣板剩余料鋪層

組裝后，若兩端的2個(gè)上格腔預(yù)浸料鋪層的最外側(cè)表面與下格腔預(yù)浸料鋪層的外側(cè)表面分別對(duì)齊后的鋪層厚度，小于待制備支架的緣板11的厚度，則增加外側(cè)表面的預(yù)浸料鋪層，以滿足待制備支架的緣板11的厚度要求。

9、模具組裝

采用螺釘將兩塊側(cè)擋板4、上蓋板5與下底板6連接，即將下底板6與下格腔陽(yáng)模2進(jìn)行固定連接，下底板6與n個(gè)軟膜3固定連接，側(cè)擋板4分別與上蓋板5、下底板6固定連接；由于固化前產(chǎn)品壓縮量較大，采用弓形夾對(duì)外陰模((上蓋板、下底板、側(cè)擋板))進(jìn)行2-4次組裝壓實(shí)，去除多余的料邊，使固化前外陰模(上蓋板、下底板、側(cè)擋板)充分壓緊，組裝到位，形成封閉模腔18。

10、加熱或加熱加壓固化

組裝后送入烘箱或熱壓罐中固化。本實(shí)施例中固化工藝為升溫速率10～40℃/h,固化溫度150℃～185℃，固化時(shí)間3h～8h。

11、脫模

依次拆除兩塊側(cè)擋板4、上蓋板5、硅橡膠軟模3，將產(chǎn)品從下底板6上脫出，清理干凈四周的毛邊，得到復(fù)合材料支架。

本發(fā)明制備得到的復(fù)合材料支架與傳統(tǒng)金屬構(gòu)件相比減重約30％-50％，滿足航天型號(hào)輕質(zhì)化要求。

實(shí)施例1

產(chǎn)品名稱(chēng)：四腔法蘭加筋復(fù)合材料支架

產(chǎn)品尺寸：弧長(zhǎng)1000mm，腹板厚度h1為10mm，筋板厚度h3為8mm，緣板厚度h2為8mm。鋪層設(shè)計(jì)為筋板與腹板纖維100％連續(xù)，腹板與緣板纖維80％連續(xù)。鋪層預(yù)浸料的厚度為1/2min{h1，h2，h3}，即鋪層厚度為4mm。且滿足h1≥max{h2，h3}，需要增加鋪設(shè)腹板夾芯料，在組裝之前進(jìn)行鋪設(shè)。

實(shí)施步驟如下：

模具設(shè)計(jì)為封閉式金屬-硅橡膠組合模具，上格腔陽(yáng)模依據(jù)筋板厚度中心線分為3瓣，如圖2所示。待成型產(chǎn)品格腔體積v1與硅橡膠(含金屬芯)體積v2之差δv＝7％v1。

選用預(yù)浸料厚度0.15mm，樹(shù)脂含量35±3％，揮發(fā)份含量≤1％，纖維面密度165±5g/m²。

按照產(chǎn)品尺寸，采用自動(dòng)下料機(jī)對(duì)預(yù)浸料進(jìn)行裁剪下料。

在上格腔鋪層分瓣陽(yáng)模及下格腔陽(yáng)模上進(jìn)行預(yù)浸料4mm鋪層，鋪層時(shí)形成腹板的預(yù)浸料下翻至緣板，保證腹板預(yù)浸料與緣板預(yù)浸料纖維連續(xù)。同時(shí)鋪2mm腹板夾芯料。每0.6mm鋪層進(jìn)行一次抽真空壓實(shí)，壓實(shí)后對(duì)多余的料邊進(jìn)行去除。

將產(chǎn)品采用隔離材料、吸膠材料、真空袋包裹后，在烘箱中進(jìn)行預(yù)壓實(shí)，保溫溫度80-85℃，保溫時(shí)間45min。

預(yù)壓實(shí)后，將上格腔鋪層分瓣陽(yáng)模鋪層料在冰庫(kù)內(nèi)冷卻1h，將上格腔陽(yáng)模塊脫出。將硅橡膠軟模(含金屬芯)放入格腔中。

將腹板夾芯料鋪放于下格腔鋪層料上，然后依據(jù)圖紙將上格腔鋪層料與下格腔鋪層料進(jìn)行組裝，側(cè)面對(duì)齊，壓緊。

完成緣板剩余4mm料鋪層。

采用螺釘將兩塊側(cè)擋板、上蓋板與下底板鋪層模連接。采用弓形夾對(duì)外陰模進(jìn)行2次組裝壓實(shí)，去除多余的料邊，使固化前外陰模充分壓緊，組裝到位，形成封閉模腔。

組裝后送入烘箱或熱壓罐中固化。固化工藝為升溫速率20～30℃/h,固化溫度165℃～175℃，固化時(shí)間6h。

固化后，依次拆除兩塊側(cè)擋板、上蓋板、硅橡膠軟模，將制品從下底板上脫出，清理干凈四周的毛邊，得到制品。

實(shí)施例2

產(chǎn)品名稱(chēng)：六腔法蘭加筋復(fù)合材料支架

產(chǎn)品尺寸：弧長(zhǎng)1500mm，腹板厚度h1為12mm，筋板厚度h3為14mm，緣板厚度h2為12mm。鋪層設(shè)計(jì)為筋板與腹板纖維85.7％連續(xù)，腹板與緣板纖維100％連續(xù)。鋪層預(yù)浸料的厚度為1/2min{h1，h2，h3}，即鋪層厚度為6mm。滿足h1≤min{h2，h3}，則需要增加鋪設(shè)筋板夾芯料，在組裝之前進(jìn)行鋪設(shè)。

實(shí)施步驟如下：

模具設(shè)計(jì)為封閉式金屬-硅橡膠組合模具，上格腔陽(yáng)模依據(jù)筋板中心線分為5瓣。成型產(chǎn)品格腔體積v1與硅橡膠(含金屬芯)體積v2之差δv＝6％v1。

選用預(yù)浸料厚度0.15mm，樹(shù)脂含量35±3％，揮發(fā)份含量≤1％，纖維面密度165±5g/m²。

按照產(chǎn)品尺寸，采用自動(dòng)下料機(jī)對(duì)預(yù)浸料進(jìn)行裁剪下料。

在上格腔鋪層分瓣陽(yáng)模及下格腔陽(yáng)模上進(jìn)行預(yù)浸料6mm鋪層，鋪層時(shí)形成腹板的預(yù)浸料下翻至緣板，保證腹板預(yù)浸料與緣板預(yù)浸料纖維連續(xù)。同時(shí)鋪2mm筋板夾芯料。每1mm鋪層進(jìn)行一次抽真空壓實(shí)，壓實(shí)后對(duì)多余的料邊進(jìn)行去除。

將產(chǎn)品采用隔離材料、吸膠材料、真空袋包裹后，在烘箱中進(jìn)行預(yù)壓實(shí)，保溫溫度85-90℃，保溫時(shí)間30min。

預(yù)壓實(shí)后，將上格腔鋪層分瓣陽(yáng)模鋪層料在冰庫(kù)內(nèi)冷卻2h，將上格腔陽(yáng)模塊脫出。將硅橡膠軟模(含金屬芯)放入格腔中。

依據(jù)圖紙將上格腔鋪層料與下格腔鋪層料進(jìn)行組裝，筋板間夾入2mm筋板夾芯料，側(cè)面對(duì)齊，壓緊。

完成緣板剩余6mm料鋪層。

采用螺釘將兩塊側(cè)擋板、上蓋板與下底板鋪層模連接。采用弓形夾對(duì)外陰模進(jìn)行4次組裝壓實(shí)，去除多余的料邊，使固化前外陰模充分壓緊，組裝到位，形成封閉模腔。

組裝后送入烘箱或熱壓罐中固化。固化工藝為升溫速率10～15℃/h,固化溫度170℃～180℃，固化時(shí)間6h。

固化后，依次拆除兩塊側(cè)擋板、上蓋板、硅橡膠軟模，將制品從下底板上脫出，清理干凈四周的毛邊，得到制品。

以上所述，僅為本發(fā)明最佳的具體實(shí)施方式，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。

本發(fā)明說(shuō)明書(shū)中未作詳細(xì)描述的內(nèi)容屬于本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員的公知技術(shù)。