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。

技術(shù)特征：

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℃。

技術(shù)總結(jié)
本公開涉及復(fù)合材料承力結(jié)構(gòu)件成型技術(shù)領(lǐng)域，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。本公開提供了一種結(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。通過實(shí)施本公開的技術(shù)方案保證外形尺寸精確性，提升凸臺與變厚度區(qū)對接強(qiáng)度要求，解決了機(jī)械加工難以保證碳纖維異形結(jié)構(gòu)外形尺寸和內(nèi)部質(zhì)量的問題。

技術(shù)研發(fā)人員：劉剛祥,朱君,陳先林,李晗,楊戈,黃永勇,周世豪,徐悅欣,涂一丹
受保護(hù)的技術(shù)使用者：湖北三江航天紅陽機(jī)電有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/2/13