C型复合材料预成型体的成型装置及其成型方法与流程

本发明涉及复合材料，更具体地说，涉及一种c型复合材料预成型体的成型装置及其成型方法。

背景技术：

1、复合材料梁、肋、筋条等立体结构在复合材料各结构上大规模进行了运用，其作为复合材料零件中主承载的结构进行载荷传递，其质量好坏直接关系着零件的承载能力。目前大部分立体复合材料预成型体的制造方法是采用手工方法在模具上一层一层铺叠，具体制作步骤如下：先准备好铺叠模，然后将单层的预浸料铺在铺叠模上，同时辅助采用封真空袋抽真空的方法压实。铺叠中铺层遇到拐角时，需要用熨斗或其它加热的手段将层与层贴实，铺层间容易裹入气泡。另外，对于每一个折角处，都是单独铺叠，铺叠的质量无法保证一致。所以，为了克服铺叠过程中出现的褶皱或者铺层之间不贴和的情况，需要耗费大量的时间，造成了效率低同时铺叠质量还不容易保证。

2、综上，手工铺叠的方式对于尺寸较长、结构复杂的c型立体预成型体，存在质量一致性差、容易出现褶皱、夹杂和裹气现象、铺叠难度大、消耗时间较长等缺点，对于大规模生产，手工铺叠的方式很难完成。

技术实现思路

1、(一)要解决的技术问题

2、本发明要解决的技术问题是现有的手工铺叠的方式对于尺寸较长、结构复杂的c型立体预成型体，存在质量一致性差、容易出现褶皱、夹杂和裹气现象、铺叠难度大、消耗时间较长等缺点，对于大规模生产，手工铺叠的方式很难完成。

3、(二)技术方案

4、为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

5、第一方面，本发明提供一种c型复合材料预成型体的成型装置，用于将平面预铺层板成型为c型复合材料预成型体，所述成型装置包括壳体、成型模具、升降组件、弹性薄膜、真空吸附组件以及温度控制组件；所述壳体设有吸附腔以及与所述吸附腔相连通的开口；成型模具具有用于放置平面预铺层板的c形成型面；所述升降组件设于所述吸附腔内，且所述升降组件的输出端连接于所述成型模具；弹性薄膜覆盖于所述平面预铺层板背离所述c形成型面的侧面，且连接于所述壳体，以封闭所述开口；真空吸附组件设于所述吸附腔内，用于对所述吸附腔抽真空以将所述弹性薄膜吸附于所述平面预铺层板背离所述c形成型面的侧面；所述温度控制组件用于将所述平面预铺层板加热至形变温度；其中，所述升降组件能够驱动所述成型模具移动，在弹性薄膜的作用下，使所述平面预铺层板贴合所述c形成型面，以形成c型复合材料预成型体。

6、优选地，所述壳体沿所述开口的周向设有沿边。

7、优选地，所述沿边设有与所述吸附腔相连通的导气孔。

8、优选地，所述成型装置还包括温度控制组件，所述温度控制组件包括加热模块和加热冷却模块，所述加热模块设于所述沿边处，所述加热冷却模块设于所述成型模具靠近所述沿边的侧部。

9、优选地，所述成型装置还包括压框，所述压框设于所述弹性薄膜背离所述壳体的侧面。

10、优选地，所述弹性薄膜的材料为硅橡胶。

11、第二方面，本发明还提供一种c型复合材料预成型体的成型方法，使用上述技术方案中任一种所述的c型复合材料预成型体的成型装置进行实施，包括以下步骤：

12、步骤一、将所述平面预铺层板放置于所述c形成型面的端面上，然后将所述弹性薄膜覆盖于所述平面预铺层板背离所述c形成型面的侧面，且使所述弹性薄膜封闭所述开口；

13、步骤二、启动所述真空吸附组件，所述真空吸附组件对所述吸附腔抽真空，将所述弹性薄膜吸附于所述平面预铺层板的侧面；

14、步骤三、启动温度控制组件，所述温度控制组件将所述平面预铺层板加热至形变温度；

15、步骤四、启动所述升降组件，所述升降组件驱动所述成型模具移动，在弹性薄膜的作用下，使所述平面预铺层板贴合所述c形成型面，以形成c型复合材料预成型体。

16、优选地，所述平面预铺层板为未固化的复合材料铺层板。

17、优选地，所述平面预铺层板包括树脂基体和位于所述树脂基体内的增强体，所述增强体为单向带预浸料或纤维织物预浸料。

18、优选地，所述成型方法还包括：

19、步骤五、所述平面预铺层板贴合所述c形成型面形成c型复合材料预成型体后，所述温度控制组件对所述c型复合材料预成型体进行降温冷却。

20、(三)有益效果

21、本发明的上述技术方案至少具有如下优点：

22、1、本发明中，升降组件能够驱动成型模具移动，在弹性薄膜的作用下，使平面预铺层板贴合c形成型面，形成c型复合材料预成型体。该种成型方式成型方便快捷，能够实现c型复合材料预成型体的快速成型，降低了工人的劳动强度，提高了生产效率和节约了生产成本。

23、2、本发明中，首先将预浸料铺层形成平面预铺层板，不容易出现褶皱、夹杂和裹气现象，将平面预铺层板成型通过同一成型模具成型为c型复合材料预成型体，成型的一致性高，成型质量好。

技术特征：

1.一种c型复合材料预成型体的成型装置，其特征在于，用于将平面预铺层板成型为c型复合材料预成型体，所述成型装置包括：

2.如权利要求1所述的c型复合材料预成型体的成型装置，其特征在于，所述壳体沿所述开口的周向设有沿边。

3.如权利要求2所述的c型复合材料预成型体的成型装置，其特征在于，所述沿边设有与所述吸附腔相连通的导气孔。

4.如权利要求2所述的c型复合材料预成型体的成型装置，其特征在于，所述成型装置还包括温度控制组件，所述温度控制组件包括加热模块和加热冷却模块，所述加热模块设于所述沿边处，所述加热冷却模块设于所述成型模具靠近所述沿边的侧部。

5.如权利要求1所述的c型复合材料预成型体的成型装置，其特征在于，所述成型装置还包括压框，所述压框设于所述弹性薄膜背离所述壳体的侧面。

6.如权利要求1所述的c型复合材料预成型体的成型装置，其特征在于，所述弹性薄膜的材料为硅橡胶。

7.一种c型复合材料预成型体的成型方法，其特征在于，使用如权利要求1-6任一项所述的c型复合材料预成型体的成型装置进行实施，包括以下步骤：

8.如权利要求7所述的c型复合材料预成型体的成型方法，其特征在于，所述平面预铺层板为未固化的复合材料铺层板。

9.如权利要求7所述的c型复合材料预成型体的成型方法，其特征在于，所述平面预铺层板包括树脂基体和位于所述树脂基体内的增强体，所述增强体为单向带预浸料或纤维织物预浸料。

10.如权利要求7所述的c型复合材料预成型体的成型方法，其特征在于，所述成型方法还包括：

技术总结本发明提供了一种C型复合材料预成型体的成型装置及其成型方法，包括壳体、成型模具、升降组件、弹性薄膜、真空吸附组件以及温度控制组件；壳体设有吸附腔以及与吸附腔相连通的开口；成型模具具有C形成型面；升降组件的输出端连接于成型模具；弹性薄膜覆盖于平面预铺层板背离C形成型面的侧面，且连接于壳体，以封闭开口；真空吸附组件用于对吸附腔抽真空以将弹性薄膜吸附于平面预铺层板背离C形成型面的侧面；温度控制组件用于将平面预铺层板加热至形变温度；其中，升降组件能够驱动成型模具移动，在弹性薄膜的作用下，使平面预铺层板贴合C形成型面，以形成C型复合材料预成型体。本发明的成型效率高、一致性好、成型质量好。技术研发人员：薛向晨,王犇,张栋梁,张琛,朱威受保护的技术使用者：中航复合材料有限责任公司技术研发日：技术公布日：2024/7/15