科创中国
复合材料机身隔框和角片预成型设备的研发
成果类型：: 实用新型专利
发布时间: 2022-12-07 12:56:15
科技成果产业化落地方案
方案提交机构：“科创中国”NQI先进碳材料产业科技服务团| 王婷 | 2022-12-07 18:59:33
该公司研发成果为“复合材料机身隔框和角片预成型设备的研发”,提供了核心技术,以研发复合材料叠层铺放、机械直折弯/弧折弯成型等技术，实现国产大飞机(C919，CR929)Z、C、L型等不同型面弧形隔框和角片复合材料结构件自动化预成型件的生产。打破国外垄断、改善国内原有生产工艺以手工铺叠为主、效率低且稳定性差的现状，进而提升国内民航领域复合材料自动化制备技术水平。
该研究成果提供的主要核心技术是：
1.开发预浸料叠层折弯成型夹持力控制系统：建立自适应模糊PID控制模型，实现预浸料叠层夹持力自适应控制。
2.研发大尺寸预浸料叠层折弯成型模具：分段设计模具，研发大尺寸弧面旋转模具，补偿优化设计热膨胀与水冷形变问题。
3.研发预浸料叠层折弯成型模具快速冷却系统：确定水冷循环回路、冷却水孔等参数。
4.研发预浸料叠层机械辊压纤维褶皱控制技术：二次优化支撑工装、旋转模具，控制成型制件轮廓度误差。
已形成多个技术亮点。
1.针对大尺寸弧面旋转模具，设计开发模具的快速冷却系统，有效提升散热效率，提高了生产效率。
2.通过大尺寸弧面制件的结构特征分析，对支撑工装、旋转模具进行二次优化设计，结合工艺参数控制，实现机械辊压过程中纤维褶皱的形变控制，成型件外形轮廓度误差≤1.5mm。
3.针对大尺寸弧面模具成型精度差的难题，对模具进行分段及预补偿优化设计，解决高温下模具有较大热膨胀系数及冷却形变问题。
本项目“复合材料机身隔框和角片预成型设备的研发”的研发，可应用于复合材料机身隔框和角片预成型设备的研发和制造需求企业，应用于国产航空器部件的研制，为企业解决技术难题。核心技术及创新点突出，未来市场空间大。符合国家航空产业、高新技术产业和高新材料总体发展方向和国家政策要求，方便落地转化，值得支持推广。
项目为公司重点研发项目之一，由公司总经理牵头，由张红艳总负责，组织技术研发团队开展研发工作，财务部门负责资金管理，项目部门负责协调各方进度，落实研发计划以及对研发过程的记录、审核、管理、监督及汇报等工作，确保研发工作得以顺利开展。
加强了产品质量和生产效率提升，核心技术和创新点实现了开发预浸料叠层折弯成型夹持力控制系统、研发大尺寸预浸料叠层折弯成型模具、研发预浸料叠层折弯成型模具快速冷却系统、研发预浸料叠层机械辊压纤维褶皱控制技术。这些形成的核心技术，可以改善国内原有生产工艺以手工铺叠为主、效率低且稳定性差的现状，进而提升国内民航领域复合材料自动化制备技术水平。
为了研发该成果所投入的各类经费共计55.4万元，已经取得收益。技术成果转让或转移转化后将会取得更加客观的经济收益。能够降低成本，提高收益。
采取技术转让，技术合作以及对成果转化多种方式，向同业企业转化，也可向其他新材料生产企业推广。并希望受转方或合作方完善成果信息。
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