專利名稱：錐形酚醛復(fù)合材料結(jié)構(gòu)件整體毛坯預(yù)制件搭接成型工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種錐形酚醛復(fù)合材料結(jié)構(gòu)件整體毛坯的預(yù)制件搭接成型工 藝，屬于復(fù)合材料加工領(lǐng)域。
技術(shù)背景隨著酚醛復(fù)合材料技術(shù)的發(fā)展，整體成型的復(fù)雜型面結(jié)構(gòu)件已成為產(chǎn)品設(shè) 計(jì)的趨勢(shì)，整體成型的結(jié)構(gòu)件不僅可以提高產(chǎn)品的整體性和可靠性，并且簡(jiǎn)化 了生產(chǎn)工序，提高了生產(chǎn)效率?，F(xiàn)在使用等靜壓成型技術(shù)整體成型錐形酚醛復(fù)合材料結(jié)構(gòu)件，整體毛坯制 作時(shí)采用在陰模內(nèi)垂直裝料，人工搗實(shí)后，用膠套密封抽真空預(yù)壓制得整體毛 坯。由于膠套收縮不規(guī)則及手工裝料的不均勻，使得這樣制作出來(lái)的整體毛坯 表面不平，厚度極不均勻，產(chǎn)品不僅有缺料的風(fēng)險(xiǎn)，且局部加工余量大，造成 了原材料的浪費(fèi)，也降低了生產(chǎn)效率。 發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的技術(shù)解決問(wèn)題是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種能保證毛坯的 整體性，產(chǎn)品厚度均勻，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，節(jié)約用料，提高生產(chǎn)效率的錐形酚醛 復(fù)合材料結(jié)構(gòu)件整體毛坯的預(yù)制件搭接成型工藝。本發(fā)明的技術(shù)解決方案是錐形酚醛復(fù)合材料結(jié)構(gòu)件整體毛坯預(yù)制件搭接 成型工藝，其特征在于通過(guò)下列步驟實(shí)現(xiàn)(1 )將錐形酚醛復(fù)合材料結(jié)構(gòu)件的外型面展開并根據(jù)整體毛坯的尺寸分 瓣，每瓣加上預(yù)制件的搭接寬度為尺寸依據(jù)，設(shè)計(jì)制造平板預(yù)壓模；(2 )按產(chǎn)品的厚度和加工余量計(jì)算每塊預(yù)制件所用的酚醛預(yù)混料；(3 )將平板預(yù)壓模與整體成型模同時(shí)預(yù)熱至50 ~ 7CTC;(4)在平板預(yù)壓模中水平均勻裝入酚醛預(yù)混料；(5) 采用液壓機(jī)對(duì)平板預(yù)壓模加壓1 ~ 2Mpa,保壓、保溫10 ~ 30min后脫模；(6) 將脫模后的預(yù)制件立即在錐形靠模上彎曲成弧形預(yù)制件，冷卻15~ 30min;(7) 將冷卻后的預(yù)制件放入整體成型模中搭接；(8) 用膠套密封整體成型模，抽真空制得整體毛坯。所述步驟(1 )根據(jù)整體毛坯的尺寸將錐形酚醛復(fù)合材料結(jié)構(gòu)件分瓣，整體 毛坯大端直徑大于1米，等分成4瓣，整體毛坯大端直徑小于1米，等分成2瓣。所述的搭接寬度為200~250mm。 所述的加工余量不大于10mm。所述的每塊預(yù)制件所用的酚醛預(yù)混料為s * (d+l) * g,其中s為平^1預(yù)壓才莫 面積，d為產(chǎn)品厚度，l為加工余量，g為酚醛預(yù)混料密度。所述的根據(jù)整體毛坯的尺寸將錐形酚醛復(fù)合材料結(jié)構(gòu)件分瓣，可以是不均 勻分瓣。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比有益效果為(1 )本工藝方法先用平板預(yù)壓模生產(chǎn)預(yù)制件，將以前垂直裝料轉(zhuǎn)化為平面 裝料，并用液壓機(jī)加壓預(yù)壓，降低了裝料難度和勞動(dòng)強(qiáng)度，提高了工藝的可控 性，使得產(chǎn)品厚度均勻、完整，產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定性大幅提高；(2)生產(chǎn)實(shí)踐中使用本工藝方法能節(jié)約1/3的酚醛預(yù)混料，大大降低了生 產(chǎn)成本；(3 )使用本工藝方法使原有4天的加工周期降到2.5天，提高了生產(chǎn)效率。


圖1為本發(fā)明流程圖具體實(shí)施方式
實(shí)施例1:加工流程如圖1所示。某產(chǎn)品大端直徑900mm，小端700mm,高1200mm，厚度10mm,加工 余量10mm，產(chǎn)品密度1.65g/cm3,搭接寬度200mm,將整體毛坯等分為2瓣， 以此為依據(jù)設(shè)計(jì)平板預(yù)壓模，平板預(yù)壓模的型腔尺寸為大端1620 mm、小端 1300 mm、寬1200 mm、深150mm，根據(jù)預(yù)制件裝料量計(jì)算公式s * (d+l) * g， 計(jì)算得每塊預(yù)制件用58kg的酚醛預(yù)混料；將平板預(yù)壓模安裝到液壓機(jī)上，平 板預(yù)壓模和整體成型陰模同時(shí)預(yù)熱至6CTC;在平板預(yù)壓模中均勻裝入58kg的 酚醛預(yù)混料，液壓機(jī)合模，加壓1MPa,保溫15min,開模取出預(yù)制件，在錐 形靠模上手工施力將平板預(yù)制件彎曲成弧形預(yù)制件，自然冷卻15min;以相同 工序制作另一塊預(yù)制件；將兩塊預(yù)制件放入組合好的陰模內(nèi)進(jìn)行搭接；用膠套 密封，抽真空加壓制得厚度均勻的整體毛坯。實(shí)施例2:某產(chǎn)品大端直徑1200mm,小端1000mm,高1600mm，厚度12mm，加 工余量10mm，產(chǎn)品密度1.65g/cm3，搭接寬度200mm，將整體毛坯等分為4 瓣，以此為依據(jù)設(shè)計(jì)平板預(yù)壓模，平板預(yù)壓模的型腔尺寸為大端1140mm、小 端1000mm、寬1600mm、深150mm，根據(jù)預(yù)制件裝料量計(jì)算公式s * (d+l) * g，計(jì)算得每塊預(yù)制件用62kg的酚醛預(yù)混料；將平板預(yù)壓模安裝到液壓機(jī)上， 平板預(yù)壓模和整體成型陰模同時(shí)預(yù)熱至7CTC;在平板預(yù)壓模中均勻裝入62kg 的酚醛預(yù)混料，液壓機(jī)合模，加壓2MPa,保溫20min,開模取出預(yù)制件，在 錐形靠模上手工施力將平板預(yù)制件彎曲成弧形預(yù)制件，自然冷卻20min;以相 同工序制作另三塊預(yù)制件；將四塊預(yù)制件放入組合好的陰模內(nèi)進(jìn)行搭接；用膠 套密封，抽真空加壓制得厚度均勻的整體毛坯。實(shí)施例3:某產(chǎn)品大端直徑600mm,小端500mm，高600mm,厚度10mm,加工 余量10mm，產(chǎn)品密度1.65g/cm3，搭接寬度200mm,可將整體毛坯不勻分為 2瓣，以此為依據(jù)設(shè)計(jì)兩塊平板預(yù)壓模，第 一塊平板預(yù)壓模型腔尺寸為大端1100mm、小端943mm、寬600mm、深150 mm,第二塊平板預(yù)壓模型腔尺寸為 大端1185mm、小端1028 mm、寬600 mm、深150 mm,根據(jù)預(yù)制件裝料量 計(jì)算公式s * (d+l) * g,計(jì)算得第一塊預(yù)制件用20kg的酚酪預(yù)混料，第二塊預(yù) 制件用22kg的酚醛預(yù)混料；將第一塊平才反預(yù)壓模安裝到液壓機(jī)上，平板預(yù)壓 模和整體成型陰模同時(shí)預(yù)熱至5CTC;在第一塊平板預(yù)壓才莫中均勻裝入20kg酚 醛預(yù)混詳十，液壓機(jī)合模，加壓1.5MPa,保溫15min，開模取出預(yù)制件，在錐 形靠模上手工施力將平板預(yù)制件彎曲成弧形預(yù)制件，自然冷卻15min;將第二 塊平板預(yù)壓模安裝到液壓機(jī)上，平板預(yù)壓才莫和整體成型陰才莫同時(shí)預(yù)熱至50 °C; 在第二塊平板預(yù)壓模中均勻裝入22kg酚醛預(yù)混料，液壓機(jī)合模，加壓1.5MPa, 保溫15min,開模取出預(yù)制件，在錐形靠模上手工施力將平板預(yù)制件彎曲成弧 形預(yù)制件，自然冷卻15min;將兩塊預(yù)制件放入組合好的陰模內(nèi)進(jìn)行搭接；用 膠套密封，抽真空加壓制得厚度均勻的整體毛坯。本發(fā)明未詳細(xì)說(shuō)明部分屬本領(lǐng)域技術(shù)人員公知常識(shí)。
權(quán)利要求
1、錐形酚醛復(fù)合材料結(jié)構(gòu)件整體毛坯預(yù)制件搭接成型工藝，其特征在于通過(guò)下列步驟實(shí)現(xiàn)(1)將錐形酚醛復(fù)合材料結(jié)構(gòu)件的外型面展開并根據(jù)整體毛坯的尺寸分瓣，每瓣加上預(yù)制件的搭接寬度為尺寸依據(jù)，設(shè)計(jì)制造平板預(yù)壓模；(2)按產(chǎn)品的厚度和加工余量計(jì)算每塊預(yù)制件所用的酚醛預(yù)混料；(3)將平板預(yù)壓模與整體成型模同時(shí)預(yù)熱至50～70℃；(4)在平板預(yù)壓模中水平均勻裝入酚醛預(yù)混料；(5)采用液壓機(jī)對(duì)平板預(yù)壓模加壓1～2Mpa，保壓、保溫10～30min后脫模；(6)將脫模后的預(yù)制件立即在錐形靠模上彎曲成弧形預(yù)制件，冷卻15～30min；(7)將冷卻后的預(yù)制件放入整體成型模中搭接；(8)用膠套密封整體成型模，抽真空制得整體毛坯。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的錐形酚醛復(fù)合材料結(jié)構(gòu)件整體毛坯預(yù)制件4荅接成 型工藝，其特征在于所述步驟(1)根據(jù)整體毛坯的尺寸將錐形酚搭復(fù)合材料 結(jié)構(gòu)件分瓣，整體毛坯大端直徑大于1米，等分成4瓣，整體毛坯大端直徑小 于1米，等分成2瓣。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的錐形酚醛復(fù)合材料結(jié)構(gòu)件整體毛坯預(yù)制件4吝接成 型工藝，其特征在于所述的搭接寬度為200~250mm。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的錐形酚醛復(fù)合材料結(jié)構(gòu)件整體毛坯預(yù)制件搭接成 型工藝，其特征在于所述的加工余量不大于10mm。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的錐形酚醛復(fù)合材料結(jié)構(gòu)件整體毛坯預(yù)制件搐"接成 型工藝，其特征在于所述的每塊預(yù)制件所用的酚醛預(yù)混料為s^d+l)^g，其 中s為平板預(yù)壓模面積，d為產(chǎn)品厚度，l為加工余量，g為酚醛預(yù)混料密度。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的錐形酚醛復(fù)合材料結(jié)構(gòu)件整體毛坯預(yù)制件搭接成 型工藝，其特征在于所述的^f艮據(jù)整體毛坯的尺寸將錐形酚醛復(fù)合材料結(jié)構(gòu)件 分瓣，可以是不均勾分瓣。
全文摘要
錐形酚醛復(fù)合材料結(jié)構(gòu)件整體毛坯預(yù)制件搭接成型工藝，將錐形酚醛復(fù)合材料結(jié)構(gòu)件的外型面展開并分瓣，加上預(yù)制件搭接的寬度為尺寸依據(jù)，設(shè)計(jì)制造平板預(yù)壓模；計(jì)算每塊預(yù)制件的裝料量；在預(yù)熱的預(yù)壓模中水平均勻裝入酚醛預(yù)混料，液壓機(jī)對(duì)預(yù)壓模加壓保溫10～30min后脫模；脫模后的預(yù)制件立即在錐形靠模上彎曲成弧形預(yù)制件，冷卻15～30min；將預(yù)制件放入預(yù)熱的整體成型模中搭接，再用膠套密封抽真空制得整體毛坯。生產(chǎn)實(shí)踐中使用本工藝方法能節(jié)約1/3的酚醛預(yù)混料，大大降低了生產(chǎn)成本；使原有4天的加工周期降到2.5天，提高了生產(chǎn)效率；降低了裝料難度和勞動(dòng)強(qiáng)度，提高了工藝的可控性，使得產(chǎn)品厚度均勻、完整，產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定性大幅提高。
文檔編號(hào)B29K61/04GK101396870SQ20081022683
公開日2009年4月1日 申請(qǐng)日期2008年11月18日 優(yōu)先權(quán)日2008年11月18日
發(fā)明者丁仁興, 淼 于, 趙建設(shè), 鄭世平 申請(qǐng)人:航天材料及工藝研究所