專利名稱：錐形酚醛復合材料結構件整體毛坯預制件搭接成型工藝的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種錐形酚醛復合材料結構件整體毛坯的預制件搭接成型工 藝，屬于復合材料加工領域。
技術背景隨著酚醛復合材料技術的發(fā)展，整體成型的復雜型面結構件已成為產品設 計的趨勢，整體成型的結構件不僅可以提高產品的整體性和可靠性，并且簡化 了生產工序，提高了生產效率。現(xiàn)在使用等靜壓成型技術整體成型錐形酚醛復合材料結構件，整體毛坯制 作時采用在陰模內垂直裝料，人工搗實后，用膠套密封抽真空預壓制得整體毛 坯。由于膠套收縮不規(guī)則及手工裝料的不均勻，使得這樣制作出來的整體毛坯 表面不平，厚度極不均勻，產品不僅有缺料的風險，且局部加工余量大，造成 了原材料的浪費，也降低了生產效率。 發(fā)明內容本發(fā)明的技術解決問題是克服現(xiàn)有技術的不足，提供一種能保證毛坯的 整體性，產品厚度均勻，降低勞動強度，節(jié)約用料，提高生產效率的錐形酚醛 復合材料結構件整體毛坯的預制件搭接成型工藝。本發(fā)明的技術解決方案是錐形酚醛復合材料結構件整體毛坯預制件搭接 成型工藝，其特征在于通過下列步驟實現(xiàn)(1 )將錐形酚醛復合材料結構件的外型面展開并根據整體毛坯的尺寸分 瓣，每瓣加上預制件的搭接寬度為尺寸依據，設計制造平板預壓模；(2 )按產品的厚度和加工余量計算每塊預制件所用的酚醛預混料；(3 )將平板預壓模與整體成型模同時預熱至50 ~ 7CTC;(4)在平板預壓模中水平均勻裝入酚醛預混料；(5) 采用液壓機對平板預壓模加壓1 ~ 2Mpa,保壓、保溫10 ~ 30min后脫模；(6) 將脫模后的預制件立即在錐形靠模上彎曲成弧形預制件，冷卻15~ 30min;(7) 將冷卻后的預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 )根據整體毛坯的尺寸將錐形酚醛復合材料結構件分瓣，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。所述的每塊預制件所用的酚醛預混料為s * (d+l) * g,其中s為平^1預壓才莫 面積，d為產品厚度，l為加工余量，g為酚醛預混料密度。所述的根據整體毛坯的尺寸將錐形酚醛復合材料結構件分瓣，可以是不均 勻分瓣。本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比有益效果為(1 )本工藝方法先用平板預壓模生產預制件，將以前垂直裝料轉化為平面 裝料，并用液壓機加壓預壓，降低了裝料難度和勞動強度，提高了工藝的可控 性，使得產品厚度均勻、完整，產品質量的穩(wěn)定性大幅提高；(2)生產實踐中使用本工藝方法能節(jié)約1/3的酚醛預混料，大大降低了生 產成本；(3 )使用本工藝方法使原有4天的加工周期降到2.5天，提高了生產效率。


圖1為本發(fā)明流程圖具體實施方式
實施例1:加工流程如圖1所示。某產品大端直徑900mm，小端700mm,高1200mm，厚度10mm,加工 余量10mm，產品密度1.65g/cm3,搭接寬度200mm,將整體毛坯等分為2瓣， 以此為依據設計平板預壓模，平板預壓模的型腔尺寸為大端1620 mm、小端 1300 mm、寬1200 mm、深150mm，根據預制件裝料量計算公式s * (d+l) * g， 計算得每塊預制件用58kg的酚醛預混料；將平板預壓模安裝到液壓機上，平 板預壓模和整體成型陰模同時預熱至6CTC;在平板預壓模中均勻裝入58kg的 酚醛預混料，液壓機合模，加壓1MPa,保溫15min,開模取出預制件，在錐 形靠模上手工施力將平板預制件彎曲成弧形預制件，自然冷卻15min;以相同 工序制作另一塊預制件；將兩塊預制件放入組合好的陰模內進行搭接；用膠套 密封，抽真空加壓制得厚度均勻的整體毛坯。實施例2:某產品大端直徑1200mm,小端1000mm,高1600mm，厚度12mm，加 工余量10mm，產品密度1.65g/cm3，搭接寬度200mm，將整體毛坯等分為4 瓣，以此為依據設計平板預壓模，平板預壓模的型腔尺寸為大端1140mm、小 端1000mm、寬1600mm、深150mm，根據預制件裝料量計算公式s * (d+l) * g，計算得每塊預制件用62kg的酚醛預混料；將平板預壓模安裝到液壓機上， 平板預壓模和整體成型陰模同時預熱至7CTC;在平板預壓模中均勻裝入62kg 的酚醛預混料，液壓機合模，加壓2MPa,保溫20min,開模取出預制件，在 錐形靠模上手工施力將平板預制件彎曲成弧形預制件，自然冷卻20min;以相 同工序制作另三塊預制件；將四塊預制件放入組合好的陰模內進行搭接；用膠 套密封，抽真空加壓制得厚度均勻的整體毛坯。實施例3:某產品大端直徑600mm,小端500mm，高600mm,厚度10mm,加工 余量10mm，產品密度1.65g/cm3，搭接寬度200mm,可將整體毛坯不勻分為 2瓣，以此為依據設計兩塊平板預壓模，第 一塊平板預壓模型腔尺寸為大端1100mm、小端943mm、寬600mm、深150 mm,第二塊平板預壓模型腔尺寸為 大端1185mm、小端1028 mm、寬600 mm、深150 mm,根據預制件裝料量 計算公式s * (d+l) * g,計算得第一塊預制件用20kg的酚酪預混料，第二塊預 制件用22kg的酚醛預混料；將第一塊平才反預壓模安裝到液壓機上，平板預壓 模和整體成型陰模同時預熱至5CTC;在第一塊平板預壓才莫中均勻裝入20kg酚 醛預混詳十，液壓機合模，加壓1.5MPa,保溫15min，開模取出預制件，在錐 形靠模上手工施力將平板預制件彎曲成弧形預制件，自然冷卻15min;將第二 塊平板預壓模安裝到液壓機上，平板預壓才莫和整體成型陰才莫同時預熱至50 °C; 在第二塊平板預壓模中均勻裝入22kg酚醛預混料，液壓機合模，加壓1.5MPa, 保溫15min,開模取出預制件，在錐形靠模上手工施力將平板預制件彎曲成弧 形預制件，自然冷卻15min;將兩塊預制件放入組合好的陰模內進行搭接；用 膠套密封，抽真空加壓制得厚度均勻的整體毛坯。本發(fā)明未詳細說明部分屬本領域技術人員公知常識。
權利要求
1、錐形酚醛復合材料結構件整體毛坯預制件搭接成型工藝，其特征在于通過下列步驟實現(xiàn)(1)將錐形酚醛復合材料結構件的外型面展開并根據整體毛坯的尺寸分瓣，每瓣加上預制件的搭接寬度為尺寸依據，設計制造平板預壓模；(2)按產品的厚度和加工余量計算每塊預制件所用的酚醛預混料；(3)將平板預壓模與整體成型模同時預熱至50～70℃；(4)在平板預壓模中水平均勻裝入酚醛預混料；(5)采用液壓機對平板預壓模加壓1～2Mpa，保壓、保溫10～30min后脫模；(6)將脫模后的預制件立即在錐形靠模上彎曲成弧形預制件，冷卻15～30min；(7)將冷卻后的預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、 根據權利要求1所述的錐形酚醛復合材料結構件整體毛坯預制件4荅接成 型工藝，其特征在于所述步驟(1)根據整體毛坯的尺寸將錐形酚搭復合材料 結構件分瓣，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、 根據權利要求1所述的錐形酚醛復合材料結構件整體毛坯預制件4吝接成 型工藝，其特征在于所述的搭接寬度為200~250mm。
4、 根據權利要求1所述的錐形酚醛復合材料結構件整體毛坯預制件搭接成 型工藝，其特征在于所述的加工余量不大于10mm。
5、 根據權利要求1所述的錐形酚醛復合材料結構件整體毛坯預制件搐"接成 型工藝，其特征在于所述的每塊預制件所用的酚醛預混料為s^d+l)^g，其 中s為平板預壓模面積，d為產品厚度，l為加工余量，g為酚醛預混料密度。
6、 根據權利要求1所述的錐形酚醛復合材料結構件整體毛坯預制件搭接成 型工藝，其特征在于所述的^f艮據整體毛坯的尺寸將錐形酚醛復合材料結構件 分瓣，可以是不均勾分瓣。
全文摘要
錐形酚醛復合材料結構件整體毛坯預制件搭接成型工藝，將錐形酚醛復合材料結構件的外型面展開并分瓣，加上預制件搭接的寬度為尺寸依據，設計制造平板預壓模；計算每塊預制件的裝料量；在預熱的預壓模中水平均勻裝入酚醛預混料，液壓機對預壓模加壓保溫10～30min后脫模；脫模后的預制件立即在錐形靠模上彎曲成弧形預制件，冷卻15～30min；將預制件放入預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。生產實踐中使用本工藝方法能節(jié)約1/3的酚醛預混料，大大降低了生產成本；使原有4天的加工周期降到2.5天，提高了生產效率；降低了裝料難度和勞動強度，提高了工藝的可控性，使得產品厚度均勻、完整，產品質量的穩(wěn)定性大幅提高。
文檔編號B29K61/04GK101396870SQ20081022683
公開日2009年4月1日 申請日期2008年11月18日 優(yōu)先權日2008年11月18日
發(fā)明者丁仁興, 淼 于, 趙建設, 鄭世平 申請人:航天材料及工藝研究所