【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种复合材料异型环框结构成型方法，属于复合材料成型。
技术介绍
1、复合材料因具有轻质高强的特性，被广泛用于航空航天领域的主/次承力结构，一些舱体结构因部局部位置过厚，需要预先成型，得到预压实。
2、对于环向方向截面均不相同的异型环框结构，目前可通过在模具中填充短切纤维实现，但成型产品强度较低，成型质量差，所以如何实现一种复合材料异型环框结构整体成型成为亟待解决的难题。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于针对采用短切纤维成型异型环框结构强度低、填充位置精度低等问题，提供一种复合材料异型环框结构成型方法，提高复合材料环框结构强度及成型质量，实现复合材料异型环框结构连续纤维铺覆成型。
2、为达到上述目的，本专利技术采用的技术方案是：
3、一种复合材料异型环框结构成型方法，方法包括如下步骤：
4、(1)获取异型环框结构中的异型捻条结构，将异型捻条结构的三维数学模型沿着环向按照一定间距插入多个截面，使产品分割成多个部分；
5、(2)测量出每个截面的面积，根据截面的面积和已知的单层预浸料厚度，计算出每一个截面对应的纤维用量，进而得出沿环向方向每一个截面对应弧长的纤维用量；
6、(3)将截面对应的纤维用量以及截面对应的环向的弧长转换成折线图；
7、(4)将预浸料按照折线图进行合料，根据合料结果利用数控机床对预浸料进行裁料，得到捻条料；
8、(5)在三维数学模型中提取出铺层边界二维图
9、(6)沿着模具上的起点，将铺层边界碳布铺覆在模具上，得到捻条边界；
10、(7)将捻条料沿着模具标识及捻条边界进行铺覆；
11、(8)铺覆蒙皮均厚区至预定层数，再通过压机模压进行整体固化成型，得到异型环框结构。
12、优选地，异型捻条结构的分割间距(即相邻截面之间的距离)为30～70mm。
13、优选地，预浸料为t800、t700或t300级高温环氧单向预浸料，单层预浸料的固化名义厚度为0.125mm。
14、优选地，纵向截面的纤维用量h(mm)＝纵向截面面积s(mm2)/单层预浸料固化名义厚度t(mm)。
15、优选地，纤维用量h(mm)与弧长l(mm)，用软件cad绘制成折线图，弧长为预浸料长度方向，纤维用量为预浸料的宽度方向。
16、优选地，预浸料的宽度为(h+x)mm，预浸料的长度为(l+x)mm，其中为x余量宽度，x优选为20mm，l为合料后的折线图的总弧长。
17、优选地，所述将预浸料按照折线图进行合料，其采用的单向预浸料的宽度为1000mm，当纤维用量h≥980mm时，可以预先将单向预浸料按照折线图进行合料。
18、优选地，数控机床裁好的捻条料的环向分割点为3～4个，分割点对应的弧长与模具上的标识一一对应；设置环向分割点为了将异型环框结构分为多段以便于进行铺层和成型。
19、一种复合材料异型环框结构，利用上述方法制备得到。
20、本专利技术针对采用短切纤维成型异型环框结构强度低、填充位置精度低等问题，提供一种复合材料异形环框结构成型方法，通过对异型结构区采用数字-图形转化，以及定点铺覆的方法，实现不等截面异型结构整体成型，保证纤维的连续性，制备出高强度高质量的复合材料异型环框结构。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种复合材异型环框结构成型方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将异型捻条结构的三维数学模型沿着环向按照一定间距插入多个截面，其中相邻截面之间的距离为30～70mm。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述预浸料为T800、T700或T300级高温环氧单向预浸料，单层预浸料的固化名义厚度为0.125mm。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述纤维用量H＝纵向截面面积S/单层预浸料固化名义厚度T。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将截面对应的纤维用量以及截面对应的环向的弧长转换成折线图，包括：将纤维用量H与弧长L用计算机软件绘制成折线图，弧长为预浸料的长度方向，纤维用量为预浸料的宽度方向。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述预浸料的宽度为(H+X)mm，预浸料的长度为(L+X)mm，其中H为纤维用量，X为余量宽度，L为合料后的折线图的总弧长。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述X为20mm。
8.根
9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，数控机床裁好的所述捻条料的环向分割点为3～4个，分割点对应的弧长与模具上的标识一一对应。
10.根据权利要求1～9中任一项所述方法制备得到的复合材料异型环框结构。
...【技术特征摘要】
1.一种复合材异型环框结构成型方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将异型捻条结构的三维数学模型沿着环向按照一定间距插入多个截面，其中相邻截面之间的距离为30～70mm。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述预浸料为t800、t700或t300级高温环氧单向预浸料，单层预浸料的固化名义厚度为0.125mm。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述纤维用量h＝纵向截面面积s/单层预浸料固化名义厚度t。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将截面对应的纤维用量以及截面对应的环向的弧长转换成折线图，包括：将纤维用量h与弧长l用计算机软件绘制成折线图，弧长为预浸料的长度方向，纤...
【专利技术属性】
技术研发人员：夏雅男，罗玲，王国勇，魏洪峰，李卓达，刘雷波，井文奇，鲍喜亮，王娟，
申请(专利权)人：航天特种材料及工艺技术研究所，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。