本發明涉及適用于復合材料成型及儲能/運輸裝備儲液容器，更具體地，涉及一種復合材料油箱的成型方法。
背景技術：
1、在航空航天、新能源汽車、特種裝備等領域，油箱作為核心儲液部件，通常需要同時滿足“輕量化、高強度、耐腐蝕、低泄漏”的核心使用要求。傳統金屬油箱因重量較大、存在銹蝕風險、抗疲勞性能相對有限，較難充分適配現代裝備對減重降耗、延長使用壽命的需求；而復合材料（如碳纖維環氧復合材料）憑借密度低、比強度高、化學穩定性好的優勢，逐漸成為油箱制造領域的優選材料之一。不過，復合材料油箱的成型過程對鋪層精度、固化質量、密封可靠性及性能檢測的要求較高，若成型工藝控制不當，容易出現結構強度不足、夾芯層脫粘、接縫泄漏等問題，可能影響油箱的使用安全性與耐久性。
2、目前行業內復合材料油箱的成型方法主要包括手糊成型、纏繞成型及熱壓罐輔助成型三類：手糊成型通過人工逐層鋪貼預浸料，輔以簡易真空袋封裝固化，設備投入較低但依賴人工操作，鋪層順序、拼接方式的隨意性較大，較難保證鋪層一致性；纏繞成型適用于圓柱、圓筒等規則形狀的油箱，通過機械纏繞預浸料實現一定程度的自動化鋪層，但對異型結構（如帶內腔分隔部件的油箱）的適應性較差，較難滿足復雜內腔的成型需求；熱壓罐輔助成型雖能通過控溫、控壓改善固化質量，但其現有工藝中，部分方案采用“單次固化”模式，即蒙皮與泡沫夾芯同步固化，這種方式容易因蒙皮與夾芯的熱收縮率差異出現界面脫粘問題，且在工裝準備、制袋密封、后期組裝及性能測試環節，行業內缺乏相對統一的工藝標準，例如模具擺放常無明確的定位依據、真空測漏多僅簡單判斷是否漏氣、組裝后往往僅檢測密封性而忽略尺寸精度與殘留溶劑的影響。
3、現有復合材料油箱成型技術在實際應用中，仍存在一些關鍵問題，較難充分滿足高精度、高可靠性的生產需求：一方面，鋪層與預固化控制常不夠規范，易導致結構強度隱患，現有工藝中，預浸料鋪層時拼接方向常無明確限制，容易造成局部強度薄弱，且鋪層后針對單一層蒙皮進行預抽真空處理的情況較少，坯體內容易殘留氣泡，固化后可能形成孔隙，降低油箱整體的抗沖擊與抗滲漏能力，同時工裝準備階段模具擺放常無統一的定位標準，容易導致鋪層基準偏移，后續加工后零件的尺寸偏差可能較大；另一方面，固化工藝與組裝密封設計常不夠合理，可能影響使用可靠性，現有熱壓罐固化中，常省略冷壓測試步驟而直接進入升溫加壓階段，若真空袋密封存在微小泄漏，容易導致固化過程中壓力不均，使蒙皮與泡沫夾芯結合不夠緊密，組裝時內腔分隔部件與蓋板的安裝缺乏試裝環節的情況較多，容易出現部件干涉，且密封方式多采用單一膠黏劑密封，接縫處的抗老化與抗振動性能相對有限，長期使用后可能出現開裂泄漏，此外成型后僅對油箱密封性進行檢測的情況較為普遍，較少針對外形尺寸精度（影響裝配適配性）與表面溶劑殘留（影響后續涂裝與環保性）開展測試，可能導致部分不合格產品流入后續環節，增加使用風險，因此我們急需一種復合材料油箱的成型方法來解決上述問題。
技術實現思路
1、本發明的一個目的是提供一種復合材料油箱的成型方法的新技術方案，通過以碳纖維環氧預浸料為原料，搭配t01/t02差異化熱壓罐固化、平板模具+鋁合金方管工裝，結合單層預抽真空、“三抽一測”制袋、冷壓測試及手糊+丁苯橡膠圈密封、止蕩板試裝，實現油箱低孔隙率、輕量化，提升結構強度與密封性，減少缺陷和裝配干涉，保證成型質量穩定，滿足儲液場景需求。
2、本發明的目的是這樣實現的：
3、一種復合材料油箱的成型方法，包括以下步驟：
4、s1：領料下料：從冷庫取出預浸料，室溫解凍后，依據強度計算結果裁剪鋪層所需各角度預浸料料片；
5、s2：工裝準備：以平板模具與方管為成型工裝，按預設的工裝定位要求擺放模具、清理模具表面，并涂抹脫模劑；
6、s3：蒙皮鋪貼與預埋件放置：在工裝模具上按預設順序逐層鋪貼蒙皮，在指定鋪層放置預埋件；每鋪一層蒙皮后，對該層蒙皮預抽真空；預成型鋪貼采用對接方式，無法對接部分沿纖維方向設拼接縫，垂直于纖維方向不拼接；
7、s4：制袋：準備成型輔助材料，成型輔助材料包括扒皮布、無孔隔離膜、透氣氈及高溫真空袋膜；在蒙皮鋪貼完成后的坯體上表面依次鋪設扒皮布、無孔隔離膜與透氣氈，透氣氈鋪滿該坯體四周，最外層覆蓋高溫真空袋膜；安裝真空嘴抽真空，理平高溫真空袋膜與工裝的架橋部位后進行真空測漏，形成復材中間體；
8、s5：第一次固化：將s4中復材中間體連接至熱壓罐真空系統，執行冷壓測試，通過后按t01固化程序熱壓罐固化，完成復材中間體上蒙皮的固化；
9、s6：脫模與帽型筋鋪貼：第一次固化后拆除復材中間體上的高溫真空袋膜，并去除扒皮布、無孔隔離膜、透氣氈等其余成型輔助材料；在固化后的復材中間體指定位置鋪貼帽型筋；
10、s7：泡沫安裝與帽型筋續貼：在第一次固化后且已鋪貼帽型筋的復材中間體上擺放泡沫，繼續在該復材中間體指定位置鋪貼帽型筋；
11、s8：第二次固化與毛坯成型：依據s4的制袋要求，用成型輔助材料封裝第一次固化后且完成泡沫安裝、帽型筋鋪貼的復材中間體，按t02固化程序熱壓罐固化，完成復材中間體上泡沫夾芯的固化；固化后拆除高溫真空袋膜，去除其余成型輔助材料，沿預設切割線切割得復材毛坯；
12、s9：機加工與裝配：對s8中得到的復材毛坯切邊、開槽加工，得到包含蓋板與止蕩板的復合材料零件；將蓋板與止蕩板組裝，組裝后測試油箱的尺寸、溶劑殘留及密封性；
13、s10：入庫保管：將s9中加工后的復合材料零件先送入倉庫保管，保管環境需滿足防潮、防濕、防壓要求，再進行后續組裝。
14、可選地，在s1中，預浸料為碳纖維環氧預浸料，室溫解凍時間不小于6小時；采用自動裁布機裁剪預浸料，得到鋪層所需的各角度預浸料料片，裁剪后清點料片數量。
15、可選地，在s2中，所述方管為鋁合金方管，且所述鋁合金方管用于蒙皮翻邊成型。
16、在s3中，蒙皮的預設鋪貼順序為[+45/-45/0/90/+45/-45/90/0/-45/+45]，總層數為10層，預埋件在第5層蒙皮鋪貼位置放置；以蒙皮鋪貼方向的長度方向為0°方向，預浸料料片周邊預留20mm余量，沿纖維方向的拼接縫寬度不大于2mm。
17、可選地，在s4中，制袋前需采購適配中溫固化的成型輔助材料，安裝的真空嘴為三抽一測式真空嘴；抽真空時先將高溫真空袋膜內的真空度抽至-85kpa并理平架橋部位，再繼續抽至-95kpa，待停止抽真空后進行真空測漏，真空測漏的判定標準為10分鐘內高溫真空袋膜內的真空掉壓不超過10kpa，否則需檢查漏氣部位并整改至符合要求。
18、可選地，在s5中，冷壓測試中，向熱壓罐內施加200kpa壓力，確保高溫真空袋膜內的真空壓力不高于-85kpa，且該真空壓力在10分鐘內不下降；當冷壓測試通過后，按t01固化程序執行熱壓罐固化，t01固化程序為：室溫下抽真空至真空度不小于0.092mpa后，升溫速率控制在1℃/min~2℃/min，當最快升溫的熱電偶溫度升至40℃時加壓至0.6mpa并保持恒壓，降溫速率不超過2℃/min，待復材中間體溫度降至60℃以下后泄除熱壓罐內壓力。
19、可選地，在s6中，去除成型輔助材料時，需避免劃傷固化后的復材中間體表面纖維或導致纖維撕裂。
20、可選地，在s8中，t02固化程序為：在室溫下抽真空至真空度不小于0.092mpa后，升溫速率控制在1℃/min~2℃/min，當最快升溫的熱電偶溫度升至40℃時加壓至0.2mpa并保持恒壓，降溫速率不超過2℃/min，待復材中間體溫度降至60℃以下后泄除熱壓罐內壓力；切割采用氣磨機沿預設切割線進行，切割后需清理復材毛坯表面的碎屑。
21、可選地，在s9中，密封方式為采用環氧樹脂、短切氈與碳纖布通過手糊方式密封；止蕩板包括橫向止蕩板與縱向止蕩板，密封件為丁苯橡膠密封圈；組裝時，先將橫向止蕩板與縱向止蕩板試裝，再與蓋板固定。
22、可選地，在s9中，測試包括油箱外形尺寸精度測試、表面溶劑殘留測試及密封性測試，分別采用激光測距儀、溶劑殘留檢測試紙及水壓試驗進行，其中水壓試驗的壓力控制為0.3mpa、保壓時間不小于30分鐘。
23、與現有技術相比，本發明的有益效果在于：
24、1、根據本公開的一個實施例，該復合材料油箱的成型方法通過采用碳纖維環氧預浸料為原料，搭配針對蒙皮與泡沫夾芯的差異化熱壓罐固化程序（t01固化程序加壓0.6mpa適配蒙皮致密成型，t02固化程序加壓0.2mpa避免泡沫受壓變形），并在鋪層階段對單層蒙皮預抽真空、制袋階段執行“三抽一測”真空嘴抽真空+10分鐘真空測漏（掉壓不超過10kpa），有效減少復合材料內部孔隙率，提升蒙皮與泡沫夾芯的界面結合強度，使成型后的油箱結構剛度較傳統單次固化工藝提升，同時避免泡沫夾芯層脫粘，保障油箱長期使用中的結構穩定性。
25、2、根據本公開的一個實施例，該復合材料油箱的成型方法通過采用平板模具與鋁合金方管作為成型工裝（替代傳統定制化復雜模具），降低工裝制作與維護成本；同時實現蓋板與止蕩板的全復合材料無金屬設計，依托碳纖維材料低密度特性，使油箱整體重量較同容積金屬油箱降低，滿足輕量化需求；此外，裝配階段通過“環氧樹脂+短切氈+碳纖布手糊密封”與“丁苯橡膠密封圈”的雙重密封結構，配合止蕩板試裝工藝（避免裝配干涉），確保油箱在0.3mpa水壓、30分鐘保壓測試中無泄漏，顯著提升密封可靠性，適配航空航天、新能源汽車等對密封性要求嚴苛的場景。