本公開涉及復(fù)合材料承力結(jié)構(gòu)件成型,尤其涉及一種結(jié)構(gòu)件凸臺與變厚度區(qū)預(yù)壓工裝及成型方法。
背景技術(shù):
1、樹脂基結(jié)構(gòu)復(fù)合材料具有高強(qiáng)度、高模量、耐腐蝕抗疲勞等特點(diǎn),目前已經(jīng)廣泛用于航空航天的結(jié)構(gòu)復(fù)合材料。為適應(yīng)不同型號產(chǎn)品的研制生產(chǎn),多樣的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)隨之產(chǎn)生。某型號產(chǎn)品為適應(yīng)大小端裝配需求,產(chǎn)品設(shè)計出變厚度區(qū)和異形內(nèi)凸臺結(jié)構(gòu),成型工藝采用鋪層-熱壓罐工藝成型;產(chǎn)品小端有多處凸臺,大端框有多處變厚度區(qū)域,凸臺及變厚度區(qū)厚度較大,而凸臺尺寸較小,與產(chǎn)品一并鋪層工藝控制難度比較大,無法精確控制鋪層后的外形尺寸。
2、因此,如何保證凸臺和變厚度區(qū)外形尺寸要求,是亟需解決的問題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本公開旨在至少解決現(xiàn)有技術(shù)或相關(guān)技術(shù)中存在的技術(shù)問題之一。
2、為此,本公開提供了在本公開的第一方面提供了一種結(jié)構(gòu)件凸臺與變厚度區(qū)預(yù)壓工裝,包括工裝本體和多個預(yù)壓部,多個所述預(yù)壓部沿所述工裝本體的周向間隔設(shè)置,其中,所述預(yù)壓部包括安裝件和預(yù)壓件,所述安裝件與所述工裝本體連接,所述預(yù)壓件與所述安裝件滑動連接。
3、在一種可行的實(shí)施方式中,還包括驅(qū)動件,所述驅(qū)動件與所述預(yù)壓件連接,且所述驅(qū)動件用于施加所述預(yù)壓件向待成型結(jié)構(gòu)件壓實(shí)的作用力。
4、在一種可行的實(shí)施方式中,所述工裝本體設(shè)置為圓環(huán)形,所述預(yù)壓件的壓實(shí)方向朝向所述工裝本體的圓心。
5、在一種可行的實(shí)施方式中,所述預(yù)壓件包括調(diào)節(jié)件、第一預(yù)壓件、第二預(yù)壓件和定位預(yù)壓件,所述調(diào)節(jié)件與所述安裝件連接,所述第一預(yù)壓件、所述第二預(yù)壓件和所述定位預(yù)壓件與所述調(diào)節(jié)件連接,所述調(diào)節(jié)件用于調(diào)節(jié)所述第一預(yù)壓件、所述第二預(yù)壓件和所述定位預(yù)壓件其中之一的壓面朝向待成型結(jié)構(gòu)件。
6、在一種可行的實(shí)施方式中,還包括定位件,所述預(yù)壓部與所述工裝本體滑動連接,所述定位件用于固定所述預(yù)壓部在所述工裝本體上的相對位置。
7、在一種可行的實(shí)施方式中,所述預(yù)壓件包括調(diào)節(jié)桿和壓頭,所述調(diào)節(jié)桿與所述安裝件活動連接,所述壓頭與所述調(diào)節(jié)桿可拆卸連接。
8、在本公開的第二方面提供了一種殼體內(nèi)凸臺及變厚度區(qū)的成型方法,應(yīng)用于上述的結(jié)構(gòu)件凸臺與變厚度區(qū)預(yù)壓工裝,包括:
9、凸臺加工面鋪層,將凸臺加工面進(jìn)行交替鋪層,且每層的布設(shè)方向交錯設(shè)置,通過預(yù)壓件分別預(yù)壓小端加工面;
10、變厚度區(qū)和凸臺鋪層,凸臺交替遞減鋪層,變厚度區(qū)交替鋪層,且所述變厚度區(qū)每層的布設(shè)方向交錯設(shè)置,所述變厚度區(qū)和所述凸臺鋪層,鋪設(shè)到預(yù)設(shè)尺寸的二分之一后進(jìn)烘箱預(yù)壓,出爐后通過所述預(yù)壓塊二次預(yù)壓所述變厚度區(qū)和所述凸臺鋪層;二次預(yù)壓后將鋪層完成至所述預(yù)設(shè)尺寸進(jìn)行烘箱預(yù)壓,出爐后通過所述預(yù)壓塊進(jìn)行三次預(yù)壓;
11、固化成型,將三次預(yù)壓后的結(jié)構(gòu)件進(jìn)行真空熱壓成型。
12、在一種可行的實(shí)施方式中,所述鋪層交錯設(shè)置的順序?yàn)?度、90度、+45度、-45度,每4層通過所述預(yù)壓件預(yù)壓一次。
13、在一種可行的實(shí)施方式中,所述凸臺交替遞減鋪層的順序?yàn)?度、90度;所述變厚度區(qū)鋪層交錯設(shè)置的順序?yàn)?度、90度、+45度、-45。
14、在一種可行的實(shí)施方式中,在所述固化成型步驟中,所述真空熱壓的真空壓力小于等于-0.09mpa,熱壓壓力為0.3mpa,固化溫度為200℃,后處理溫度240℃。
15、上述說明僅是本公開提供的技術(shù)方案的概述,為了能夠更清楚了解本公開的技術(shù)手段,而可依照說明書的內(nèi)容予以實(shí)施,并且為了讓本公開的上述和其它特征和效果能夠更明顯易懂,以下特舉本公開的實(shí)施方。
1.一種結(jié)構(gòu)件凸臺與變厚度區(qū)預(yù)壓工裝,其特征在于,包括工裝本體和多個預(yù)壓部,多個所述預(yù)壓部沿所述工裝本體的周向間隔設(shè)置,其中,
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的結(jié)構(gòu)件凸臺與變厚度區(qū)預(yù)壓工裝,其特征在于,還包括驅(qū)動件,所述驅(qū)動件與所述預(yù)壓件連接,且所述驅(qū)動件用于施加所述預(yù)壓件向待成型結(jié)構(gòu)件壓實(shí)的作用力。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的結(jié)構(gòu)件凸臺與變厚度區(qū)預(yù)壓工裝,其特征在于,所述工裝本體設(shè)置為圓環(huán)形,所述預(yù)壓件的壓實(shí)方向朝向所述工裝本體的圓心。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的結(jié)構(gòu)件凸臺與變厚度區(qū)預(yù)壓工裝,其特征在于,所述預(yù)壓件包括調(diào)節(jié)件、第一預(yù)壓件、第二預(yù)壓件和定位預(yù)壓件,所述調(diào)節(jié)件與所述安裝件連接,所述第一預(yù)壓件、所述第二預(yù)壓件和所述定位預(yù)壓件與所述調(diào)節(jié)件連接,所述調(diào)節(jié)件用于調(diào)節(jié)所述第一預(yù)壓件、所述第二預(yù)壓件和所述定位預(yù)壓件其中之一的壓面朝向待成型結(jié)構(gòu)件。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的結(jié)構(gòu)件凸臺與變厚度區(qū)預(yù)壓工裝,其特征在于,還包括定位件,所述預(yù)壓部與所述工裝本體滑動連接,所述定位件用于固定所述預(yù)壓部在所述工裝本體上的相對位置。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的結(jié)構(gòu)件凸臺與變厚度區(qū)預(yù)壓工裝,其特征在于,所述預(yù)壓件包括調(diào)節(jié)桿和壓頭,所述調(diào)節(jié)桿與所述安裝件活動連接,所述壓頭與所述調(diào)節(jié)桿可拆卸連接。
7.一種殼體內(nèi)凸臺及變厚度區(qū)的成型方法,應(yīng)用于上述權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述的結(jié)構(gòu)件凸臺與變厚度區(qū)預(yù)壓工裝,其特征在于,包括:
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的結(jié)構(gòu)件凸臺與變厚度區(qū)預(yù)壓工裝,其特征在于,所述鋪層交錯設(shè)置的順序?yàn)?度、90度、+45度、-45度,每4層通過所述預(yù)壓件預(yù)壓一次。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的結(jié)構(gòu)件凸臺與變厚度區(qū)預(yù)壓工裝,其特征在于,所述凸臺交替遞減鋪層的順序?yàn)?度、90度;所述變厚度區(qū)鋪層交錯設(shè)置的順序?yàn)?度、90度、+45度、-45。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的結(jié)構(gòu)件凸臺與變厚度區(qū)預(yù)壓工裝,其特征在于,在所述固化成型步驟中,所述真空熱壓的真空壓力小于等于-0.09mpa,熱壓壓力為0.3mpa,固化溫度為200℃,后處理溫度240℃。