4-成型工艺特点知识分享.ppt

,*,成型工艺特点,复合材料的材料,工艺性概念,复合材料制件的固,化特性,复合材料的质量控制和检测,复合材料制品成型方法的选择依据,复合材料制品作为飞机构件时的协调互换性要求,复合材料制品工艺设计内容,提纲,复合材料的材料工艺性,工艺性概念,了解工艺性的意义,改善材料工艺性的途径,评定材料工艺性的主要依据,工艺性指标及测定,任何一种材料必须被加工成制品后才能发挥其特殊性。聚合物基复合材料种类繁多，性能各异，其,材料的制造过程就是制品的制造过程,，这使得对复合材料工艺性的了解和掌握显得特别重要。,工艺性概念,聚合物复合材,料的工艺性,指复合材料或其各组成部分，在通过特定的工艺方法制造成特定制品的工艺过程中，,操作的难易程度,及,制品质量保证的难易程度。,成型工艺,成形工艺,固化工艺,成型工艺包含两个过程,成形与固化,成形,赋予构件形状,form,原材料如何制成所需结构形状（成形方法）,固化,固定构件形状,cure,赋予复合材料结构件力学性能（固化方法）,成形,固化,化学变化,(,固化反应,),化学物理耦合变化,（粘流，密实）,物理变化,（流动浸润）,成型,工艺,Processing,工艺性概念,这是由于不同的材料在工艺过程中表现出不同的物理化学行为，而这种行为取决于材料的组分和各组分的结构。同一制品可采用不同的材料，以及由材料决定的不同的工艺过程。具体的制件结构和制造工艺方法，是表现材料工艺性的条件。,如,PI,高温性能好，但固化温度高；,Kevlar,纤维韧性好，但不易剪断；,CF,力学性能好，但操作难、脆。,不同材料表现出不同的工艺性,使用性与工艺性不同,赋予制品的最终形状和大小，主要保证增强纤维的均匀分布以及在设定方向的高度排列,通过增强材料首先赋予制品以外形，并在固化过程通过模具和压力完成,成型工艺三要素：赋形、浸渍、固化,赋形,复合材料成型工艺的基本内涵,浸渍,目的：排除气体和浸润，以形成良好界面粘结和控制孔隙率,分为两类：先将原材料复合浸渍形成半成品（预浸料），再固化成型；或复合浸渍与固化成型一次完成,复合材料成型工艺的基本内涵,热固性树脂的固化：树脂由齐聚物,(,可溶可熔,),反应形成线性高分子，再交联形成三维网络结构,(,不溶不熔,),热固性树脂的固化通常需要：固化剂、促进剂，以及加热,除热引发外，还有辐射固化工艺,(,如紫外光、电子束等,),，适应外场修补,固化,.,复合材料成型工艺的基本内涵,浸润,impregnation,密实,compaction,渗透流动,infiltration flow,纤维在成型工艺中发生的物理变化,树脂基体在固化过程中的两个变化过程,线型结构 体型结构（化学变化过程）,粘流态 玻璃态（物理变化过程）,化学变化的结构往往是通过物理变化现象表现出来,对于化学变化过程而言，需要一定条件，促使反应的环境如何实现,固化工艺解决的问题,对于物理变化过程而言，要得到一定形状的产品，是用什么样手段,成形工艺解决的问题,赋 形,固 化,成型工艺,浸 渍,成形方法,固化方法,热,固,化,电,子,束,微,波,热,压,罐,手,糊,袋,压,R,T,M,模,压,缠,绕,拉,挤,喷,射,光,固,化,复合材料成型工艺的分类,常温固化,热压机固化,热压罐固化,干燥箱加热,红外灯加热,短切纤维,4.76mm,长纤维,12.7mm,连续纤维,SMC,喷射,短切毡 连续毡,织物 缠绕 预浸料,容易加工的程度,材料性能,赋形、浸渍环节主要与增强纤维的预成型方法密切相关,1),按赋形方法分为：,层贴法,采用,预浸料,在模具上铺覆成型的方法，如热压罐成型,采用,连续纤维的增强材料,（布、带、毡）和低粘度胶液在模具上铺覆成型的方法，如手糊成型,沉积法,利用压缩空气或抽空气方法使短切纤维沉积到模具表面上的方法，如喷射成型,将增强材料编织成与产品形状尺寸基本一致的,三维立体编织物,，称为,纤维预成型体,用于,RTM,、,RFI,等各种液体成型,(LCM),工艺中,厚度方向有增强纤维，可以获得较高的层间强度,缠绕法,将浸胶后的连续长纤维增强材料（纱、布、带）,连续缠绕到芯模或内衬上的方法,，如缠绕成型,适于成型回转体制件，如压力容器、管道等,特点：自动化程度高，制品纤维含量高、强度高,编织法,1),按赋形方法分为：,2),按成型压力大小分为：,将压缩空气通入橡皮囊，借助橡皮囊对制品均匀加压（,0.25-0.5MPa,）,真空袋成型,用真空袋密封坯料和模具，通过抽去真空袋内的空气和挥发分对制品施加压力（,0.1MPa,）,气压室成型,热压罐成型,通过热压罐内的压缩气体对真空袋中复合材料坯料进行加压（,0.5-2.5MPa),接触成型,固化时不外加压力，如手糊成型、喷射成型，也成为低压成型,2),按成型压力大小分为：,树脂传递模塑,成型（,RTM,）,利用压力使低粘度树脂在闭合模具内流动、浸润增强材料，注射成型压力,0.1-0.6MPa,模压成型,通过加热使模压料塑化，并加压使树脂粘裹纤维一起流动充满模腔,批量大，数量多及外形复杂的小产品,拉挤成型,将连续性增强材料经树脂浸润后，在牵引力作用下通过具有截面形状的成型模具，在模腔内固化成型或在模腔内凝胶出模后加热固化,3),按开、闭模方式分为：,闭模成型,包括模压成型、树脂传递模塑、注射成型、增强反应注射成型,开模成型,包括手糊成型、喷射成型、真空袋成型、压力袋成型、热压罐成型、缠绕成型、拉挤成型、离心浇注成型,闭模,纤,维,预,浸,预,浸,料,热压罐成型,可制造各类复杂构件，零件质量优异,。对工艺人员的技术要求高。生产效率低，设备投资大。,真空袋成型,模具费用低，设备投资少。,压力,0.1Mpa,，所以制件的质量比较低,，一般用在民用产品上。,压力袋成型,可产生大于,0.1Mpa,的压力，设备投资少，工艺实施容易。,软模成型,适用于复杂结构的整体化成型过程，成型工艺对模具要求高。,模压成型,尺寸精度高，表面光滑。产品质量稳定，重复性好。可生产形状复杂的制品，模具成型压力大，适合大批量生产，模具费用大。但是对质量要求高的产品不合适。,自动铺带法,一种预浸料自动化铺叠成型方法,，产品精度高，废品率低，生产速度快，所用预浸料一般为干法预浸料，设备投资昂贵，是复合材料工艺化的一个发展方向。,在线,浸润,缠绕成型,产品强度高，易实现机械化和自动化生产，产品质量稳定，重复性好。,自动铺丝法,高度自动化，适合于各种复杂结构,，如,S,型进气道，生产效率低于自动铺带法。,拉挤成型,适用生产等截面的线性型材，轴向强度大，生产效率高。,预成型体的,液体成型,长程流动,RTM,生产形状复杂的小型整体制件，可实现高精度、无余量制造，适用于缝纫和编织技术，辅助材料用量极小，模具费用高，批量生产中可显著降低成本。,厚度方向渗透,RFI,树脂膜熔渗成型工艺，在一定温度、压力下树脂膜熔融沿厚度方向浸渍纤维预成型体，可利用现有模具在热压罐中成型，制件孔隙率低，质量好，适用于大型复杂壁板和加筋结构，成本较低。,SCRIMP,在低压下成型，多用于平板或小曲率层合板，成型设备要求低，模具费用低。,复合材料成型工艺的分类,了解工艺性的意义,确定最适宜的工艺参数，制定工艺规范。,指导实际生产，控制生产过程，保证产品质量。,创造和发现新的、先进的工艺方法。,原材料与,模具准备,成形固化,机加与装配,密封与喷漆,复合材料结构制造基本流程,检测,检测,其他缺陷,固化不均匀,夹杂,脱粘,孔隙,固化变形,分层,常见的复合材料制造缺陷,设计要求可靠度,0.99999,若材料强度离散系数,0.15,设计许用值为平均强度,34,分散性 许用值 减重效率,复合材料成型工艺的重要性,固化成型成本分解,制造成本分解,纤维,13,树脂,5,10,制造,72,72,13,5,预浸料,10,复合材料结构制造成本高，比重大,复合材料成型工艺的重要性,材料和制造,固化和装配,可靠性,低成本,成型工艺直接相关,制造是关键,结构效率,(,高性能化,),产品合格率,(,性能稳定分散性小,),成本效益,复合材料成型工艺的重要性,改善材料工艺性的途径,改进现有,工艺方法,，使其与材料已知的物理、化学、力学性能相适应。,改善现有,材料,，使其具有与现行的工艺方法相适应的性能。,挖掘材料的,新性能,，同时创造新工艺与新性能相适应。,三条途径彼此不孤立，相互渗透、互相补充。,评定材料工艺性的主要依据,产品质量、性能的波动程度。,经济性。,包括制件制造工艺过程中全部费用多少（工艺装备和设备的复杂昂贵程度、工艺路线长短、工人技术水平、能源消耗等）和必要材料耗费的多少。,对人体的危害程度。,具体材料在制件制造工艺过程中所表现出的工艺性,：如热固性树脂的浸润性、粘结性、流动性、固化性，预浸料挥发物含量、含胶量，模压料收缩率、压缩比等等。,工艺性指标及测定,热固性树脂工艺指标的测定与控制,为了利于纤维被树脂浸润，要求树脂有较,低,的初始粘度。如果室温下粘度过大，可采用,提高树脂温度、加入溶剂,或,控制胶液粘度,等措施调节。,粘度计法,针入度法,浓度,-,比重法,测,定,控,制,树,脂,粘,度,液流粘度计法,落球粘度计法,旋转粘度计法,从配胶到粘度增至一定值而在工艺上失去使用价值的这一段时间，称树脂的,使用期,，也称,适用期,。,树,脂,适,用,期,定,义,测,定,室温下测时间,-,粘度曲线确定树脂胶液的 适用期,通过测固化度、放热曲线等对凝胶点做出判断，从而确定树脂的适用期,意,义,避免成型时因树脂凝胶（失去使用价值）而影响制件成型。,树脂的放热曲线,不饱和聚酯放热曲线图,硬度法,丙酮溶剂萃取法,DSC,法,固化度的测定,三个特征温度点，即,峰始温度,Ti,、,峰顶温度,Tp,和,峰,终温度,Tf,DSC,曲线分析,酚醛树脂差热分析曲线的固化部分,Ti,Tp,Tf,t,-,已固化树脂的比重；,液,-,温度,tC,时的浸渍液比重；,G-,试样和金属丝在空气中的重量（克）；,g-,金属丝在空气中的比重；,G,1-,试样和金属丝在浸渍液中的重量（克）,树脂比重,的测定,通常在一定温度下用比重瓶称量试样的重量与同体积水的重量，其比值即树脂的比重。,液体,树脂,已固化,树脂,根据阿基米德原理：,树脂收缩,率的测定,根据树脂固化前后的比重，可由下式计算树脂在固化过程中的收缩率,预浸料质量控制的关键指标,决定了预浸料的使用期,测定有三种方法（贴粘法）,粘性,树脂,含量,挥发分,含量,空气灼烧法,计算法,溶剂法,：沸腾分离法、抽提法,预浸料中适量的挥发分，可使树脂在成型时具有一定的流动性；挥发分含量太大，会在复合材料中形成很多孔隙。因而应严格控制和测定。,单层试样于恒温箱中挥发的方法测挥发分含量,2.,预浸料性能指标的测定,用以表征成型时树脂的流动性,流动性小，树脂渗透纤维难，层间接触不良；,流动性大，工艺不便，严重流胶，会使复合材料贫胶。,适当的流动性，可以在成型时驱除层间空气，降低空隙率，保证树脂均匀性，提高复合材料层间剪切强度。,将正方形预浸料正交铺层在一定温度压力下加热，以挤出树脂的重量百分数作为树脂流量。,或用预浸料固化后的试样对角线方向增加的长度(,mm),作为树脂流出量。,树脂流出量,凝胶,：,微观上，聚合物分子链间的交联点迅速增加的现象；,宏观上，胶液粘度开始迅速增大的现象。,凝胶时间：,在一定的温度条件下，树脂胶液从反应开始至凝胶的时,间间隔。,凝胶时间的测定,直接法,：,将预浸料放在两块玻璃片间，施压，挤出树脂测定，以,开始加压到树脂不再拉成丝作为凝胶时间。,间接法,：,用溶剂抽提出预浸料中的树脂，蒸发掉溶剂，再测定。,因需要去除溶剂，会容易使树脂部分固化。,凝胶化时间与凝胶化温度的关系,:,高温区，温度变化对凝胶化时间影,响不大；低温区，温度降低，凝胶化时间大大延长。,凝胶时间,T,固化,Tgg，,仅有玻璃化作用,Tgg T,固化,Tg，,有凝胶作用和玻璃化作用,TgT,固化，仅有凝胶化作用,热固化体系,的三,T,状态图,三类固化行为,3.,复合材料工艺确定及固化过程的监测与监控,Tgg,凝胶化作用和玻璃化作用同时发生的固化 温度,Tg,热固化体系最大的玻璃化转变温度,环氧固化体系的三,T,状态图,时间（100分）,Tg,Tgg,玻璃化转变,固化温度,（10,C）,凝胶线,由自动扭辫分析仪测得一系列温度的等温时间,-,力学谱图，可绘制出上图，由该图可以确定凝胶时间，成型加压时间以及预浸带库存温度和复合材料后固化温度,。,燃烧法,测树脂重量含量：,基体的重量含量,W1,坩埚重量（克）；,W2,坩埚加试样总重量（克）；,W3,灼烧后坩埚和余渣的总重量（克）,4.,复合材料基本指标确定,测定方法随复合材料中纤维及树脂的性质而异。,有燃烧法、酸蚀法、比重法、显微镜法、工艺估算法、导电法及射线法。,基体的体积含量,测定基体体积含量，有助于了解复合材料的强度和模量。,酸蚀（浓酸消溶树脂）法,Vr,树脂体积含量；,Wc,复合材料重量；,Wf,复合材料中纤维重量；,c,复合材料比重,f,纤维比重,显微镜法,纤维的体积含量,N,：给定面积,S,内的纤维根数,S,：给定面积,S,f,：纤维平均截面积,孔隙含量,孔隙含量是鉴定复合材料质量好坏的一个重要指标。,孔隙含量高，抗疲劳能力低，对水的渗透和大气作用比较敏感，强度波动大，对层间剪切强度的影响尤为显著。,吸水法、超声波,C,扫描法、,射线照相法,密度法、显微镜法。,制品从热模中取出后，因冷却而引起尺寸缩小的现象称为收缩。,收缩的表示：以标准试件的收缩尺寸与试件冷却后尺寸的比值表示。该值对设计模具有重要意义。,两种表示法,：,收缩率,复合材料制品在成型固化过程中，增强材料不发生什么变化，树脂胶液由,可溶性树脂变为不溶不熔树脂,，即由线型结构变为立体网状结构。,固化特性,研究制件在工艺过程中内在的能量变化与物质变化,。,如：固化过程中化学反应的规律、流动规律、粘度的变化规律、温度分布、压力的变化及其相互关系。,固化工艺理论,固化过程,是指,刚配完胶，树脂呈无定形的线型或带有支链型的分子结构,。它的流动是整个分子的相对位移。流动的难易与分子的链长有关。,固化过程的三个阶段：,随时间变化，树脂由流动阶段向凝胶阶段转移。在凝胶阶段，,分子量增大及分子间部分交联，表现为粘度增大，使树脂变为凝胶状态,。由于反应放热，这个转变过程一旦开始，则进行的非常快，决定于树脂胶液的性质及组分。,流动,阶段,凝胶,阶段,硬固,阶段,此阶段是树脂的最后定型阶段。,在这个阶段保持时间越长，树脂固化的越充分，物理机械性能越好。,为促进这一过程加快，往往采用,加温后处理,。后处理温度高低决定于树脂性能。,固化工艺参数,胶液的固化，除与,树脂本身的结构、固化剂交联剂等其他,组分,有关外，外界条件对复合材料制品的质量也起到很重要,的作用，即,工艺参数的三要素-,温度、压力、时间。,温度,：,温度高低、升温速率（,C/,分）、保温时间长短,压力,：,压力大小、加压时机、保压时间,固化工艺参数,是根据工艺理论得出的对,外在过程,的描述。,固化工艺参数的研究就是根据复合材料各组分的本质与相互关系，找出复合材料最佳性能所需要的,温度、压力和时间以及相互变化的制约关系,。,含,义,研,究,手,段,长期以来工艺参数的研究采用,经验法,，通过大量树脂基体体系的浇注料及制成复合材料试件的破坏性试验，根据性能统计数据决定工艺参数。这种方法一般效果不好。,随着,热分析技术,以及计算机技术的发展、应用，大大推动、简化了工艺参数，且明显提高了质量的可靠性。,固化工艺参数的确定,确定方法：,DSC,法、,DDA,法（介电分析法）,粘度法（粘度曲线，可定加压带）,确定加压时机，固化温度，固化时间,固化温度与保温时间,温度、压力的大小除与树脂,胶液的工艺性,如胶液的凝胶时间，固化反应速度、放热峰值温度等有关，还与,制品的厚度、大小及性能要求、设备条件,等其他因素有关。,保持时间主要与材料的,固化速度、制品形状和厚度,有关，,温度,的影响更大。,50,C,脱模,T,t,典型温控曲线,预热阶段,中间保温阶段,（低反应速度凝胶）,升温阶段,（提高反应速度）,最后保温阶段,（充分固化）,冷却阶段,后处理,控温曲线,对于加热固化的树脂，通常固化温度分为,五个阶段,（图中实线部分）。,目的，使胶液在较低温度下,进行凝胶,。,一般选取,开始反应的温度范围或略高一些,。厚制品导热慢，保温温度应偏低一点，薄制品略高。保温温度要根据,配方特性和制品的厚度,决定。保温时间长短取决于胶液在保温温度下、在制品中的,凝胶时间,。一旦凝胶便可继续升温，凝胶前瞬时加全压。,中,间,保,温,阶,段,预,热,阶,段,目的,是使制品内外均匀的升温；进一步使溶剂挥发；降低树脂粘度，以便对增强纤维再作深度浸渍；促进树脂流动，以使含胶量均匀。,一般取从,室温到开始显著反应的温度,。反应不剧烈，因而升温速度较快，时间较短，压力为全压的1/31/2。,降温要,缓慢均匀,，一般至50,C,以下才允许脱模，防止制品变形和树脂开裂。,目的:使树脂,充分固化,。,保温温度取在,放热峰和反应终了之间的范围,内。保温时间取决于树脂配方的特性、制件厚度及性能要求、保温温度等。,目的:使,凝胶的树脂,在压力下,加快反应速度,。,升温速度对制品质量影响极大,，要根据配方、厚度及质量要求等因素决定。升温速率降低，制品的强度提高；但升温速度太慢会影响生产效率。一般,厚制品,升温速率比薄制品,慢，酚醛树脂基胶液,比,环氧酚醛树脂胶液慢,。,升温阶段,最后保温阶段,冷却阶段,b),固化压力,压力的控制,包括压力大小、加压时机、加压次数。这取决于树脂的特性。,酚醛树脂的成型压力比环氧及不饱和聚酯树脂的成型压力大。,干法成型的成型压力比湿法成型大。,加压次数、加压大小与,树脂胶液的初始粘度,、,制品厚度有关,。,有资料表明：,16层环氧树脂基单向纤维层压板需0.340.59,MPa，,32,层的 需1.181.37,MPa，,64,层的 需1.373.43,MPa。,作用：,使制品密实，防止气泡、分层，控制含胶量（大小、均匀程度）,原则：,加压曲线,：将,T-t,与,P-t,绘图，以便更好的操作。,加压时机：,预加压：保证成型，使贴合模腔,加全压：凝胶化转变点附近，与加压带宽度有关,加压过早：凝胶流失（贫胶）,加压过晚：制件疏松（富胶）,压力大小：,根据基体品种（有无低分子无析出、是否使,用溶剂等）、制件要求（密实性、厚度）及工,艺方法（加压方式）来确定。,复合材料的质量控制和检测,复合材料制品固化过程的内应力问题,质量控制,成型工艺过程中的问题,复合材料制品固化过程的内应力问题,制品的收缩问题,：由于基体固化收缩，使制品在固化过程中产生,内应力，引起产品变形，产生裂纹，降低寿命等。,内应力的种类,收缩应力,热应力,结构内应力,胶液固化时的收缩所引起的内应力。,纤维和基体的线膨胀系数不同及温度梯度引起的应力。,指制品在成型过程中所形成的内应力。,例：缠绕制品在成型过程中施加了工艺张力，使制品固化后，保留在制品中形成了结构内应力。,2.,内应力对制品性能的影响,收缩应力,固化时化学键交联，键长缩短。,r1：,基体线收缩系数,基体收缩受拉，纤维受压。但基体承受拉力有限，超过极限时，产生裂纹。所以收缩率过大的胶粘剂，导致内聚破坏或界面破坏。,因基体有松弛特性，基体收缩需要很长时间，可以用加热的方法加速制品内的应力松弛，使制品尺寸稳定，提高固化度，从而提高制品性能。,r1,=E,r,r1,影响：,形成,：,后处理：,热应力,影响,：,制品变形，出现微裂纹，界面脱粘等。,缓和办法,：,r2,=E,r,r2,r2：,基体热应变,结构内应力,形成,：,主要是对,纤维加有张力,的成型方法有影响。,采用,冷却后脱模,。否则，趁热脱模后的制品，由于失去了模具的限制，在热应力作用下变形随意性大。,质量控制,低压成型制件的主要缺陷,2.,制件缺陷的修补,3.,影响产品质量的因素,气泡、分层、皱褶、变形,表面缺陷：凹坑、表面分层、注胶,内部缺陷：加贴增强材料,纤维表面处理质量（基体浸润性与粘附性）,基体含量及分布的均匀性,工艺规程的执行及工艺条件的控制、准确性,成型及固化过程产品的内应力,4.,产品质量检验,5.,辅助检验,外观质量检验,。检验内容：外形、尺寸、表面质量、变形、皱褶,检验方法：目测、量具、检验工装、夹具,内部缺陷的检验。,检验内容：气泡、分层,检验方法：,a.,非破坏性：超声波、,Xray、,红外、微波,b.,破坏性：抽样破坏性试验,物理机械性能检验。,检验内容：热物理性能、介电性能、力学性能,检验方法：平行试验件、抽样,选材：材料检验,配胶：工艺条件检验,工艺条件控制检验,成型工艺过程中的问题,环境和模具的的温度与湿度,2.,表面发粘现象,温度,：影响树脂体系粘度、使用等，影响固化（对室温固化体系而言）。所以，环境温度与模具温度最好一致。,湿度,：水分有阻聚作用，影响固化，形成内部缺陷。,空气、水分的阻聚作用,仍有未挥发的低分子物,固化不完全,3.,制品内气泡多,基体粘度大,选材不当，如玻璃布密度大,溶剂分子未挥发完全,铺层不紧密（如室温固化手糊成型）,固化制度不当，如加压小或加压迟等。,4.,固化不完全,5.,分层现象,树脂配方计算有误，或配制时工艺不当,工艺过程吸水严重,固化制度不当,纤维表面未处理,树脂配方有误,铺层不当、不紧，或加压过小、过迟,贫胶,固化度低,采用,可低压成型的树脂配方,，固化时,不放出挥发性产物，或者单位时间内放出的挥发性副产物量较少,。,使,填料预成型,，即预先将浸渍填料配制成接近制品形状的坯料，或将填料预成型再浸渍胶液。这样成型时,不需很大的相对流动,，减小了材料内摩擦和材料与模具的摩擦力，也就节省了克服这些摩擦力的一部分压力。,利用,弹性介质（气体或液体）来传递压力,，使压力垂直于制品表面，最大的发挥了加压作用。如后图示。,纤维复合材料制品可,采用低压成型的原因,复合材料制品成型方法的选择,产品的外形构造和尺寸大小,。,材料性能和产品质量要求,，如材料的物化性能、产品的强度及表面粗糙度（光洁度）要求等。,生产批量大小及供应时间（允许的生产周期）要求,。,企业可能提供的,设备条件及资金,。,综合经济效益,，保证企业盈利。,如何选择成型方法，是组织生产时的首要问题。生产复合材料制品的特点是,材料生产和产品成型同时完成,，因此选择成型方法时必须满足以下几条：,复合材料制品作为飞机构件时的协调互换性要求,互换是指的产品，协调是指产品及一系列制造该产品用的工艺装备。,用作飞机结构的复合材料制品必须具有,互换性,，可大大节省装配工时，缩短装配周期，便于流水线生产。,飞机构造刚度小，装配构件和部件必须使用大量装配夹具与型架。型架与型架之间以及型架与模具之间存在,协调问题,。,互换性,协调性,产品及一系列制造该产品用的工艺装备相互尺寸的一致性,。,零件、构件或部件可以单独制造，在装配及安装过程中，不需要任何附加的机械或手工修配工作，并在装配及安装完毕后，能完全满足设计时所规定的技术要求,。,复合材料制品工艺设计内容,根据制品的使用要求，选择合适的增强材料及树脂胶液。考虑材料的使用性、工艺性及材料来源。,复合材料制品的设计,选择原材料,单板的性能测试,制品的铺层设计,材料,来源丰富、价格低廉，材料使用性、工艺性满足制品技术要求。,充分利用纤维强度，尽可能达,等强度设计,。,满足制品,其他性能要求,，如介电、透电磁波、耐热、耐腐蚀性等。,尽可能将制品设计成,整体结构,，减少零件数目、接头等。,成型容易、设备简单,，制造过程容易实现机械化和自动化。,装配时,容易采取工艺补偿,，不需进行机械加工，或即使加工也容易进行,铺层设计要满足的几点要求,对制品设计图纸进行,工艺性审查,确定制造产品的,工艺方法及工艺流程,（成型及装配）,确定,各工序的操作方法、工艺参数、生产注意事项,，并计算各种,材料用量、毛料尺寸、各工序、加工准确度和时间定额,等。,确定,检查制度,和提出生产中,安全事项,选择,所用设备，工艺装备,（模具、夹具、样板）和,工具,（成型工具、刀具、量具等），确定工艺装备的构造方案,写出,工艺文件,，如工艺规程、装配图表和检验规范等。,工艺设计,工艺设计的内容,工艺过程的设计。即，材料制成零件再由零件装配成组合件、部件的过程的设计。,