CN101177028A - 树脂基复合材料内网格加筋结构件的模具及构件成形方法 - Google Patents

树脂基复合材料内网格加筋结构件的模具及构件成形方法 Download PDF

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树脂基复合材料内网格加筋结构件的模具及构件成形方法，它涉及纤维复合材料构件的模具及该构件的成型方法。它解决了现有成形方法精度低、生产效率低、成本高，表观质量差、脱模难的问题。本发明由内模(1)、分瓣模(2)、左侧法兰(3)、右侧法兰(4)和外模(5)围成树脂基复合材料内网格加筋构件的腔体(6)，分瓣模(2)的外表面开有多个沟槽(7)，分瓣模(2)与内模(1)采用定位销(8)定位，并由螺栓与内模1紧固连接。方法为：1.设计模具；2.在形腔内缠绕或铺放凸筋；3.向腔体(6)内缠绕或铺放浸有树脂基的连续纤维；4.成型。本发明具有产品精度高、生产效率高、降低了生产成本、构件的表观质量好、易脱模等优点。

Description

树脂基复合材料内网格加筋结构件的模具及构件成形方法
技术领域
本发明涉及制造树脂基复合材料内网格加筋结构件的模具及该构件的成形方法。
背景技术
带有内网格的纤维增强树脂基复合材料构件或与其结构相近的复合材料构件，该构件具有优异的性能，主要用于航空航天及其它领域。该结构与普通的圆柱壳构件有很大差别，一方面在圆柱壳内表面带有向内凸起的网格筋，因此，具有高承载的优异性能；另一方面，由于在内表面带有向内凸起的网格筋，使其成形工艺相对复杂，尤其对成型模具的设计提出了很高的技术要求，不但要求模具表面带有预制的沟槽，而且还要能够实现顺利脱模。目前，纤维增强树脂基复合材料内网格加筋构件的成型模具未能解决网格筋的位置精度的问题，使模具生产效率低、成本高、脱模困难，而且构件的表观质量低，尺寸精度差。
发明内容
本发明为了解决现有纤维增强树脂基复合材料内网格筋构件的成型模具的成型精度低、生产效率低、成本高，脱模困难及工艺相对复杂，成型后构件的表观质量差的问题，提供了一种树脂基复合材料内网格加筋结构件的模具及构件的成形方法，解决上述问题的具体技术方案如下：
本发明的模具由内模1、分瓣模2、左侧法兰3、右侧法兰4、外模5和定位销8组成，内模1由分瓣模2、左侧法兰3和右侧法兰4围成，左侧法兰3、右侧法兰4设在内模1的两侧，在左侧法兰3、右侧法兰4的上平面设有外模5，内模1、分瓣模2、左侧法兰3、右侧法兰4和外模5围成树脂基复合材料内网格加筋结构件的腔体6，分瓣模2的外表面上开有多个沟槽7，分瓣模2与内模1采用定位销8定位，并由螺栓将分瓣模2与内模1紧固连接。
本发明的树脂基复合材料内网格加筋结构件的成形方法的步骤如下：
步骤一、设计模具，采用内模1、分瓣模2、左侧法兰3、右侧法兰4和外模5，分瓣模2的外表面开有多个沟槽7，分瓣模2与内模1采用定位销8定位，并由螺栓将分瓣模2与内模1紧固连接；
步骤二、向步骤一分瓣模2上的多个沟槽7内铺放或缠绕浸有树脂基的连续纤维；
步骤三、在步骤一分瓣模2的外表面上铺放或缠绕浸有树脂基的连续纤维，至充满树脂基复合材料内网格加筋结构件的腔体6；
步骤四、将左侧法兰3、右侧法兰4分别压在树脂基复合材料内网格加筋结构件的腔体6的两侧，外模5压在左侧法兰3、右侧法兰4的上面和浸有树脂的连续缠绕纤维的外表面上，即形成了树脂基复合材料内网格加筋结构件。
内模1选用钢质材料；分瓣模2选用铝合金材料；外模5选用钢质材料。
本发明提供了一种新的模具设计方案，既保证了产品的精度、表观质量，同时又提高了生产效率、降低了成本。本发明的方法实现了纤维增强树脂基复合材料内网格加筋构件成型工艺简单，而且构件成型后表观质量好、脱模容易。
附图说明
图1是本发明的模具结构示意图，图2是分瓣模2上开有的横向和螺旋沟槽7的示意图，图3是分瓣模2上开有的纵向和螺旋沟槽7的示意图。图中9是纤维增强树脂基复合材料内网格加筋结构件。
具体实施方式
具体实施方式一：结合图1描述本实施方式。本实施方式由内模1、分瓣模2、左侧法兰3、右侧法兰4、外模5和定位销8组成，内模1由分瓣模2、左侧法兰3和右侧法兰4围成，左侧法兰3、右侧法兰4设在内模1的两侧，在左侧法兰3、右侧法兰4的上平面设有外模5，内模1、分瓣模2、左侧法兰3、右侧法兰4和外模5围成树脂基复合材料内网格加筋结构件的腔体6，分瓣模2的上平面上开有多个沟槽7，分瓣模2与内模1采用定位销8定位，并由螺栓将分瓣模2与内模1紧固连接。
具体实施方式二：本实施方式的分瓣模2设有的沟槽7为纵向、横向、螺旋向或其组合分布。
具体实施方式三：本实施方式成形方法的步骤如下：
步骤一、设计模具，采用内模1、分瓣模2、左侧法兰3、右侧法兰4和外模5，分瓣模2的上平面上开有多个沟槽7，分瓣模2与内模1采用定位销8定位，并由螺栓将分瓣模2与内模1紧固连接；
步骤二、向步骤一分瓣模2上的多个沟槽7内铺放或缠绕浸有树脂基的连续纤维；
步骤三、在步骤一分瓣模2的外表面上铺放或缠绕浸有树脂基的连续纤维，至充满树脂基复合材料内网格加筋结构件的腔体6；
步骤四、将左侧法兰3、右侧法兰4分别压在树脂基复合材料内网格加筋结构件的腔体6的两侧，外模5压在左侧法兰3、右侧法兰4的上面和浸有树脂基的连续缠绕纤维的外表面上，即形成了树脂基复合材料内网格加筋结构件。
具体实施方式四：本实施方式内模1选用钢质材料；分瓣模2选用铝合金材料；外模5选用钢质材料。
具体实施方式五：本实施方式的内网格形状采用三角形、矩形、菱形或其组合。
分瓣模2、左侧法兰3、右侧法兰4和外模5可以提供必要的成型压力，使产品内外表面无需加工即可获得要求的平整度。

Claims (6)

1.树脂基复合材料内网格加筋结构件的模具，它由内模(1)、分瓣模(2)、左侧法兰(3)、右侧法兰(4)、外模(5)和定位销(8)组成，其特征在于内模(1)由分瓣模(2)、左侧法兰(3)和右侧法兰(4)围成，左侧法兰(3)、右侧法兰(4)设在内模(1)的两侧，在左侧法兰(3)、右侧法兰(4)的上平面设有外模(5)，内模(1)、分瓣模(2)、左侧法兰(3)、右侧法兰(4)和外模(5)围成带有树脂基复合材料内网格加筋结构件的腔体(6)，分瓣模(2)的上表面开有多个沟槽(7)，分瓣模(2)与内模(1)采用定位销(8)定位，并由螺栓将分瓣模(2)与内模(1)紧固连接。
2.根据权利要求1所述的树脂基复合材料内网格加筋结构件的模具，其特征在于内模(1)和外模(5)采用钢质材料。
3.根据权利要求1所述的树脂基复合材料内网格加筋结构件的模具，其特征在于分瓣模(2)选用铝合金材料。
4.根据权利要求1所述的树脂基复合材料内网格加筋结构件的模具，其特征在于分瓣模(2)上开有的沟槽(7)为纵向、横向、螺旋向或其组合分布。
5.用权利要求1所述的模具制备树脂基复合材料内网格加筋结构件的成形方法，其特征在于该方法的步骤如下：
步骤一、设计模具，采用内模(1)、分瓣模(2)、左侧法兰(3)、右侧法兰(4)和外模(5)，分瓣模(2)外表面上开有多个沟槽(7)，分瓣模(2)与内模(1)采用定位销(8)定位，并由螺栓将分瓣模(2)与内模(1)紧固连接；
步骤二、向步骤一分瓣模(2)上的多个沟槽(7)内铺放或缠绕浸有树脂基的连续纤维；
步骤三、在步骤一分瓣模(2)的外表面上铺放或缠绕浸有树脂基的连续纤维，至充满树脂基复合材料内网格加筋结构件的腔体(6)；
步骤四、将左侧法兰(3)、右侧法兰(4)分别压在树脂基复合材料内网格加筋结构构件的腔体(6)的两侧，外模(5)压在左侧法兰(3)、右侧法兰(4)的上面和浸有树脂基的连续缠绕纤维的外表面上，即形成了树脂基复合材料内网格加筋结构件。
6.根据权利要求5所述的树脂基复合材料内网格加筋结构件的成形方法，其特征在于分瓣模(2)上开有的沟槽(7)的布置采用纵向、横向、螺旋向或其组合。
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