Diese Erfindung gehört zum Bereich der Verbundwerkstoffverarbeitungstechnologie und betrifft ein Herstellungsverfahren für ein schlankes BauteilVierkantrohr aus KohlefaserverbundwerkstoffStrukturkomponente.
Hintergrundtechnologie:
Kohlefaserverbundwerkstoffe werden aufgrund ihrer Vorteile wie geringes Gewicht, hohe Festigkeit, Korrosionsbeständigkeit, einfache Formgebung und ästhetische Qualität häufig in Luft- und Raumfahrtprodukten verwendet. Der strukturelle Trend bei Verbundwerkstoffkomponenten geht tendenziell einfacher und leichter. Unter den gegebenen technischen Bedingungen bestehen jedoch erhebliche Herausforderungen bei der Verarbeitung von Verbundwerkstoffen. Eine solche Struktur ist eine schlanke Verbundrohrkomponente (siehe Abbildung 1). Dieses Verbundwerkstoffbauteil ist schlankVierkantrohr aus KohlefaserStrukturkomponente mit einer gleichmäßigen Dicke rund um das Produkt und einer kleinen inneren Hohlraumgröße. Die Abmessungen betragen (50 × 60) mm bei einer Länge von ca. 1000 mm. Die Innen- und Außenflächen des schlanken Carbon-Vierkantrohr-Strukturbauteils müssen glatt sein, insbesondere die Innenfläche, an der sich spätere Montageverbindungen befinden. Die maßlichen Anforderungen an die Montagegenauigkeit sind hoch. Da die Kohlenstofffaserstruktur des Verbundwerkstoffs hauptsächlich auf der Faserlastübertragung beruht, kann der Montagebereich nicht poliert oder modifiziert werden. Die Innenflächenabmessungen im Montagebereich erfordern eine hohe Präzision und die Abmessungen der vier Eckbereiche (4 r) müssen den Größenanforderungen entsprechen. Daher muss die Innenfläche der schlanken Vierkantrohrstrukturkomponente aus Kohlefaserverbundwerkstoff durch Formen geformt werden, um sicherzustellen, dass die Innenflächenabmessungen den Montageanforderungen entsprechen. Aufgrund der strukturellen Gestaltung dieses Bauteils als Vierkantrohrstruktur und der Komplexität der bestehenden Verbundwerkstoff-Herstellungsverfahren liegt die Hauptkomplexität jedoch im Entformungsprozess des Produkts. Um den strukturellen Anforderungen gerecht zu werden, umfassen die bestehenden Formverfahren hauptsächlich die folgenden Möglichkeiten:
1. Verwendung des Positivformgusses: Das Risiko dieser Methode besteht darin, dass beim Entformungsprozess aufgrund der geringen Größe des inneren Hohlraums und der schlanken Struktur des Bauteils das Produkt und die Positivform nach dem Erhitzen eng anliegen und bei hoher Temperatur und hohem Druck geformt. Bestehende Formverfahren können das Produkt nicht von der Positivform trennen, was zu Qualitätsproblemen beim Entformen führt.
2. Die Verwendung von Negativformguss: Das Risiko dieser Methode besteht darin, dass die Abmessungen der Außenfläche zwar garantiert werden können, die vom Produkt angegebenen Anforderungen an die Abmessungen der Innenfläche und des R-Eckbereichs jedoch nicht erfüllt werden können . Daher kann die für die spätere Montage des Produkts erforderliche Abstimmungsgenauigkeit nicht gewährleistet werden.
3. Verwendung einer elastischen Form: Es werden Negativ- und Positivformen verwendet, wobei die Positivform durch eine expandierbare Kernform oder eine aufblasbare Kernform ersetzt wird, die durch eine externe Luftquelle aufgeblasen wird, um sich auszudehnen und Druck auf die Oberfläche zu übertragen laminieren. Das Formungsrisiko dieser Methode für schlanke PersonenVierkantrohr aus KohlefaserverbundwerkstoffDie Hauptstrukturkomponente liegt in den hohen Anforderungen an die aufblasbare Kernform, die einen separaten Umformprozess erfordert, was zu komplexen Produktionsabläufen und erhöhten Produktionskosten führt.
Vor diesem technischen Hintergrund müssen für eine solche schlanke Kohlenstofffaser-Vierkantrohrstrukturkomponente, die eine einfache und leichte Form, glatte Innen- und Außenflächen sowie Innenflächenabmessungen erfordert, die den Anforderungen der Montagegenauigkeit entsprechen, Durchbrüche am vorhandenen Formteil vorgenommen werden Prozesse. Diese Erfindung nutzt eine positive Formlaminierung, verwendet eine gleichmäßige Druckplatte für die Form zur Formung der Außenfläche und gewährleistet die Entformung des Produkts mithilfe von Entformungshilfswerkzeugen unter der Prämisse, die Produktqualität zu gewährleisten. Dieser technische Ansatz ermöglicht die Herstellung schlanker Komponenten mit quadratischer Rohrstruktur aus Kohlefaser, verbessert die Teilequalität und gewährleistet die Maßanforderungen für die Genauigkeit der Innenflächenmontage.