Esta invención pertenece al campo de la tecnología de procesamiento de materiales compuestos e involucra un método de fabricación para una pieza esbelta.tubo cuadrado compuesto de fibra de carbonocomponente de la estructura.
Tecnología de fondo:
Los materiales compuestos de fibra de carbono se han utilizado ampliamente en productos aeroespaciales debido a sus ventajas de peso ligero, alta resistencia, resistencia a la corrosión, fácil moldeado y calidad estética. La tendencia estructural de los componentes de materiales compuestos tiende a ser simplificada y ligera. Sin embargo, bajo las condiciones técnicas existentes, existen importantes desafíos en los procesos de moldeo de materiales compuestos. Una de esas estructuras es un componente de tubo compuesto delgado (consulte la Figura 1). Este componente de material compuesto es un delgadotubo cuadrado de fibra de carbonoComponente de estructura con un espesor uniforme alrededor del producto y un tamaño de cavidad interna pequeño. Las dimensiones son (50 × 60) mm con una longitud de aproximadamente 1000 mm. Las superficies interior y exterior del componente de estructura de tubo cuadrado de carbono delgado deben ser lisas, especialmente la superficie interior, que tiene conexiones de montaje posteriores. Los requisitos dimensionales para la precisión del montaje son elevados. Dado que la estructura de fibra de carbono del material compuesto depende principalmente de la transferencia de carga de la fibra, el área de ensamblaje no se puede pulir ni modificar. Las dimensiones de la superficie interior en el área de ensamblaje requieren alta precisión y las dimensiones de las cuatro áreas de las esquinas (4 r) deben cumplir con los requisitos de tamaño. Por lo tanto, la superficie interior del componente de estructura de tubo cuadrado compuesto de fibra de carbono delgada debe depender del moldeo para garantizar que las dimensiones de la superficie interna cumplan con los requisitos de ensamblaje. Sin embargo, debido al diseño estructural de este componente como una estructura de tubo cuadrado y a la complejidad de los métodos de fabricación de materiales compuestos existentes, la principal complejidad reside en el proceso de desmoldeo del producto. Para cumplir con los requisitos estructurales, los métodos de moldeo existentes incluyen principalmente las siguientes formas:
1. El uso de moldeo por molde positivo: El riesgo de este método es que durante el proceso de desmolde, debido al pequeño tamaño de la cavidad interior y la estructura delgada del componente, el producto y el molde positivo encajan perfectamente después de ser calentados y moldeado a alta temperatura y presión. Los métodos de moldeo existentes no pueden separar el producto del molde positivo, lo que genera problemas de calidad relacionados con el desmolde.
2. El uso de moldeo negativo: El riesgo de este método es que, si bien se pueden garantizar las dimensiones de la superficie exterior, no puede cumplir con los requisitos para las dimensiones de la superficie interna y el área de la esquina R según lo especificado por el producto. . Por lo tanto, no se puede garantizar la precisión de coordinación necesaria para el posterior montaje del producto.
3. El uso de molde elástico: Se utilizan moldes negativos y positivos, siendo reemplazado el molde positivo por un molde de núcleo expandible o un molde de núcleo inflable, que se infla mediante una fuente de aire externa para expandirse y transmitir presión a la superficie del laminado. El riesgo de moldeo de este método para las personas delgadas.tubo cuadrado compuesto de fibra de carbonoEl componente estructural radica en los altos requisitos para el molde de núcleo inflable, que necesita un proceso de formación separado, lo que resulta en procesos de producción complejos y mayores costos de producción.
En esta base técnica, para un componente de estructura de tubo cuadrado de fibra de carbono tan delgado, que requiere una forma simple y liviana, superficies internas y externas lisas y dimensiones de la superficie interna que cumplan con los requisitos de precisión del ensamblaje, se deben lograr avances en la moldura existente. procesos. Esta invención utiliza laminación positiva del molde, utiliza una placa de presión uniforme para la superficie exterior que forma el molde y garantiza el desmolde del producto con la ayuda de herramientas auxiliares de desmolde con la premisa de garantizar la calidad del producto. Este enfoque técnico logra la fabricación de componentes delgados de estructura de tubo cuadrado de fibra de carbono, mejora la calidad de las piezas y garantiza los requisitos dimensionales para la precisión del ensamblaje de la superficie interna.