CN103496180B - 复合材料“e”形框成型模具及其成型方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种复合材料“E”形框成型模具，在固化平板的上表面固定芯模，在其内侧面底部设有凸台，凸台的厚度等于两个内部C形坯料的厚度和，凸台上表面至固定芯模上表面的高度等于内部C形坯料Ⅰ的内部高度；在固定芯模的两侧端分别设有活动芯模和活动挡块，其中活动芯模的为L型，其上凸台内型与内部C形坯料Ⅱ的内型一致，活动芯模的弯边高度与活动挡块与固定芯模的凸台高度相等；在活动芯模的外端侧设有若干个均布的顶紧装置。该合材料“E”形框成型模具及其工艺解决了铺叠过程中无法铺叠紧实的问题，封装后热压罐中框零件各部分加压顺畅，内部质量优良，此种工艺方法可制备内部质量好、外形尺寸精准、外观良好的复合材料“E”形框零件。

Description

复合材料“E”形框成型模具及其成型方法
技术领域
本发明涉及一种复合材料“E”形框成型模具及其成型方法，用于截面为“E”形的复合材料零件的成型模具的制作。
背景技术
框是飞机的重要组成部分，常用作机身隔框或其他骨架零件，其直接影响着飞机的外形准确度和结构承载能力，在飞机的整体框架中起着重要的作用。作为典型结构件之一的金属框类零件由于其结构特点，加工变形问题十分复杂且难以控制，随着复合材料在多种型号飞机主承力结构件上的大量应用，截面呈“C”、“L”等形式的复合材料框逐步出现，通过“C”形框和“L”形框连接后与壁板装配成整体。而“E”形框的设计制造提高了复合材料框零件的整体性，在安全性、降低成本、减轻结构重量、控制零件变形等方面据哟其他材料和结构形式无可比拟的优势，但其工艺可行性差。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种复合材料“E”形框成型模具及其成型方法，该合材料“E”形框成型模具及其工艺解决了铺叠过程中无法铺叠紧实的问题，封装后热压罐中框零件各部分加压顺畅，内部质量优良，辅以外部复合材料匀压盖板可均匀加压，同时脱模方式改善了“E”形框的脱模不易的现状，此种工艺方法可制备内部质量好、外形尺寸精准、外观良好的复合材料“E”形框零件。
为解决以上问题，本发明的具体技术方案如下：一种复合材料“E”形框成型模具，在固化平板的上表面固定芯模，固定芯模的高度高于内部C形坯料Ⅰ的内部高度，在固定芯模的内侧面底部设有凸台，凸台的厚度等于两个内部C形坯料的厚度和，凸台上表面至固定芯模上表面的高度等于内部C形坯料Ⅰ的内部高度；在固定芯模的两侧端分别设有活动芯模和活动挡块，其中活动芯模的为L型，活动芯模上凸台内型与内部C形坯料Ⅱ的内型一致，活动芯模的弯边高度与活动挡块与固定芯模的凸台高度相等；在活动芯模的外端侧设有若干个均布的顶紧装置。
所述的活动芯模和活动挡块的底面分别设有若干个端面开口的撬口。
一种成型模具加工复合材料“E”形框的成型方法，包括以下步骤：
1）分别在固定芯模和活动芯模上铺叠C形坯料Ⅰ的预浸料和C形坯料Ⅱ；
2）同时将固定芯模外侧的预料弯折后铺叠在靠在固定芯模外侧的活动挡块上；
3）将固定芯模和活动芯模靠紧，并用顶紧装置进行压紧；
4）R角区域填充料的准备：
4.1）将若干根半径与C形坯料的内圆角相等的管子并列紧凑排布；
4.2）在管子的上表面的管隙之间淋预浸料，预浸料的厚度刚没过管的顶端；
4.3）固化成型后，两根管件的料即为R角区域填充料；
5）将R角区域填充料放入到C形坯料Ⅰ的预浸料和C形坯料Ⅱ之间的圆角缝隙中，并在整体的上方再次铺设外部C形坯料；
6）拆卸预紧装置，并在上方设置盖板，封装后进行热压罐固化；
7）固化后用工具同时向上撬动活动芯模和活动挡块的撬口，复合材料“E”形框即顺利脱离模具。
该复合材料“E”形框成型模具采用上述结构和成形方法，解决了铺叠过程中无法铺叠紧实的问题，封装后热压罐中框零件各部分加压顺畅，内部质量优良，辅以撬口结构，可以在不损坏零件的前提下进行脱模，保证了零件的质量。
附图说明
图1复合材料“E”形框的结构示意图。
图2为成型模具的结构示意图。
图3为成型步骤1）至步骤4）结构示意图。
图4为成型步骤5）结构示意图。
图5为脱模结构示意图。
其中，1-复合材料“E”形框、2-固化平板、3-活动芯模、4、固定芯模、5-活动挡块、6、顶紧装置、7-撬口、11-内部C形材料Ⅰ、12-内部C形材料Ⅱ、13-R角区域填充料、14-外部C形材料。
具体实施方式
如图1和图2所示，一种复合材料“E”形框成型模具，在固化平板2的上表面固定芯模4，固定芯模4的高度高于内部C形坯料Ⅰ的内部高度，在固定芯模4的内侧面底部设有凸台，凸台的厚度等于两个内部C形坯料的厚度和，凸台上表面至固定芯模4上表面的高度等于内部C形坯料Ⅰ的内部高度；在固定芯模4的两侧端分别设有活动芯模3和活动挡块5，其中活动芯模3的为L型，活动芯模3上凸台内型与内部C形坯料Ⅱ的内型一致，活动芯模3的弯边高度与活动挡块5与固定芯模4的凸台高度相等；在活动芯模3的外端侧设有若干个均布的顶紧装置6。
所述的活动芯模3和活动挡块5的底面分别设有若干个端面开口的撬口7。
一种成型模具加工复合材料“E”形框的成型方法，包括以下步骤：
1）如图3所示，分别在固定芯模4和活动芯模3上铺叠C形坯料Ⅰ的预浸料和C形坯料Ⅱ；
2）同时将固定芯模4外侧的预料弯折后铺叠在靠在固定芯模4外侧的活动挡块5上；
3）将固定芯模4和活动芯模3靠紧，并用顶紧装置6进行压紧；
4）R角区域填充料的准备：
4.1）将若干根半径与C形坯料的内圆角相等的管子并列紧凑排布；
4.2）在管子的上表面的管隙之间淋预浸料，预浸料的厚度刚没过管的顶端；
4.3）固化成型后，两根管件的料即为R角区域填充料；
5）将R角区域填充料放入到C形坯料Ⅰ的预浸料和C形坯料Ⅱ之间的圆角缝隙中，并在整体的上方再次铺设外部C形坯料，如图4所示；
6）拆卸预紧装置，并在上方设置盖板，封装后进行热压罐固化；
7）固化后用工具同时向上撬动活动芯模3和活动挡块5的撬口7，复合材料“E”形框即顺利脱离模具，如图5所示。

Claims (3)

1.一种复合材料“E”形框成型模具，其特征在于：在固化平板（2）的上表面固定芯模（4），固定芯模（4）的高度高于内部C形坯料Ⅰ的内部高度，在固定芯模（4）的内侧面底部设有凸台，凸台的厚度等于内部C形坯料Ⅰ与内部C形坯料Ⅱ的厚度和，凸台上表面至固定芯模（4）上表面的高度等于内部C形坯料Ⅰ的内部高度；在固定芯模（4）的两侧端分别设有活动芯模（3）和活动挡块（5），其中活动芯模（3）的为L型，活动芯模（3）上凸台内型与内部C形坯料Ⅱ的内型一致，活动芯模（3）的弯边高度与活动挡块（5）与固定芯模（4）的凸台高度相等；在活动芯模（3）的外端侧设有若干个均布的顶紧装置（6）。
2.如权利要求1所述的复合材料“E”形框成型模具，其特征在于：所述的活动芯模（3）和活动挡块（5）的底面分别设有若干个端面开口的撬口（7）。
3.用权利要求2所述的成型模具加工复合材料“E”形框的成型方法，其特征在于包括以下步骤：
1）分别在固定芯模（4）和活动芯模（3）上铺叠C形坯料Ⅰ的预浸料和C形坯料Ⅱ；
2）同时将固定芯模（4）外侧的预料弯折后铺叠在靠在固定芯模（4）外侧的活动挡块（5）上；
3）将固定芯模（4）和活动芯模（3）靠紧，并用顶紧装置（6）进行压紧；
4）R角区域填充料的准备：
4.1）将若干根半径与C形坯料的内圆角相等的管子并列紧凑排布；
4.2）在管子的上表面的管隙之间淋预浸料，预浸料的厚度刚没过管的顶端；
4.3）固化成型后，两根管件的料即为R角区域填充料；
5）将R角区域填充料放入到C形坯料Ⅰ的预浸料和C形坯料Ⅱ之间的圆角缝隙中，并在整体的上方再次铺设外部C形坯料；
6）拆卸预紧装置，并在上方设置盖板，封装后进行热压罐固化；
7）固化后用工具同时向上撬动活动芯模（3）和活动挡块（5）的撬口（7），复合材料“E”形框即顺利脱离模具。
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