CN104385621B - 一种制备类蜂窝复合材料夹芯板的组合模具 - Google Patents

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Abstract

一种制备类蜂窝复合材料夹芯板的组合模具，它涉及一种组合模具。本发明解决了目前没有专用的类蜂窝复合材料夹芯板的组合模具，存在类蜂窝芯层的成型质量不可控的问题。多个阴模单体沿底板的长度方向并列设置在底板的上端面上，每个阴模单体通过两个销钉定位，相邻两个阴模单体之间设置有一个阳模单体，盖板盖合在多个阴模单体和多个阳模单体的上端面上，阴模单体的上下边缘均呈波浪形且阴模单体由上至下渐扩设置，阳模单体的上下边缘均呈波浪形且阳模单体由上至下渐缩设置。本发明用于制备类蜂窝复合材料夹芯板。

Description

一种制备类蜂窝复合材料夹芯板的组合模具
技术领域
本发明涉及一种组合模具，具体涉及一种制备类蜂窝复合材料夹芯板的组合模具。
背景技术
复合材料芯子与金属芯子相比其比刚度和比强度均有所提高，是一种理想的夹芯结构用芯子结构，并且复合材料结构具有吸波性。
目前复合材料芯子结构多为浸渍树脂NOMEX蜂窝结构，该芯子结构抗屈曲变形能力差，芯子的面内剪切刚度和强度均较低，且面板/芯子间为线面接触，导致界面粘接强度低。而采用碳纤维等高性能的层合板制备的复合材料芯子结构具有更高的强度和刚度，类蜂窝结构是由平面结构经空间变形得到，复合层合板自然的成为了其理想的基体材料。
由于制备复合材料类蜂窝结构过程中需要将2D的层合板折叠成3D的类蜂窝结构，在此过程中为了减少弯折过程中尽量降低纤维的损伤，需要专用的类蜂窝复合材料夹芯板的组合模具，以保证芯子结构外形尺寸精度。
综上，目前没有专用的类蜂窝复合材料夹芯板的组合模具，导致类蜂窝芯层的成型质量不可控。
发明内容
本发明为解决目前没有专用的类蜂窝复合材料夹芯板的组合模具，存在类蜂窝芯层的成型质量不可控的问题，提供了一种制备类蜂窝复合材料夹芯板的组合模具。
本发明为解决上述技术问题采取的技术方案是：
本发明的制备类蜂窝复合材料夹芯板的组合模具包括盖板、底板、多个阴模单体、多个阳模单体和多个销钉，多个阴模单体沿底板的长度方向并列设置在底板的上端面上，每个阴模单体通过两个销钉定位，相邻两个阴模单体之间设置有一个阳模单体，盖板盖合在多个阴模单体和多个阳模单体的上端面上，阴模单体的上下边缘均呈波浪形且阴模单体由上至下渐扩设置，阳模单体的上下边缘均呈波浪形且阳模单体由上至下渐缩设置。
本发明的有益效果是：
本发明的制备类蜂窝复合材料夹芯板的组合模具制作的夹芯板芯层为类蜂窝状，大大增加了上面板、下面板与芯层的接触面积，与现有的六角蜂窝复合材料夹芯板的芯层相比，抗屈曲变形能力好、内剪切和剥削性能高，抗屈曲变形能力提高了20％以上，内剪切和剥削性能提高了25％以上；
本发明的制备类蜂窝复合材料夹芯板的组合模具制备的类蜂窝复合材料夹芯板的芯层为互通式结构，流体可以通过夹芯板的芯层，即流体可以及时将类蜂窝复合材料夹芯板的热量带走，保证了类蜂窝复合材料夹芯板的力学性能稳定；
本发明的组合模具构型简单、模具加工容易、不浪费模具钢材料；
本发明的阴模单体和阳模单体均具有天然的脱模倒角，复合材料芯子容易脱模；本发明的模具设计合理，成本低、更换底板即可加工不同壁厚的类蜂窝芯子结构，模具的组装和拆卸非常方便。
附图说明
图1是本发明的制备类蜂窝复合材料夹芯板的组合模具的立体图(盖板5未盖合状态)，图2为具体实施方式一中阴模2的立体图。
具体实施方式
具体实施方式一：如图1～2所示，本实施方式的制备类蜂窝复合材料夹芯板的组合模具包括盖板5、底板4、多个阴模单体2、多个阳模单体1和多个销钉3，多个阴模单体2沿底板4的长度方向并列设置在底板4的上端面上，每个阴模单体2通过两个销钉3定位，相邻两个阴模单体2之间设置有一个阳模单体1，盖板5盖合在多个阴模单体2和多个阳模单体1的上端面上，阴模单体2的上下边缘均呈波浪形且阴模单体2由上至下渐扩设置，阳模单体1的上下边缘均呈波浪形且阳模单体1由上至下渐缩设置。
具体实施方式二：本实施方式盖板5和底板4均由模具钢制成。如此设计，能保证类蜂窝复合材料夹芯结构的成型效果。其它组成及连接关系与具体实施方式一相同。
具体实施方式三：本实施方式阴模单体2由模具钢制成。如此设计，能保证类蜂窝复合材料夹芯结构的成型效果。其它组成及连接关系与具体实施方式一或二相同。
具体实施方式四：本实施方式阳模单体1与阴模单体2结构相同，二者沿底板4的长度方向一正一倒并列设置。如此设计，能保证预浸料在折叠过程中保持协调变形一致。其它组成及连接关系与具体实施方式三相同。
具体实施方式五：本实施方式折叠预浸料时阳模单体1为硅橡胶材料制成，固化预浸料时阳模单体1为模具钢材料制成。如此设计，硅橡胶软模在折叠预浸料时不会损伤预浸料纤维，钢制金属硬模在固化预浸料时的成型效果好。其它组成及连接关系与具体实施方式一、二或四相同。
具体实施方式六：本实施方式多个阴模单体2之间的间距相等。如此设置，能保证预浸料在折叠过程中保持协调变形一致。其它组成及连接关系与具体实施方式五相同。
具体实施方式七：本实施方式多个阳模单体1之间的间距相等。如此设置，能保证预浸料在折叠过程中保持协调变形一致。其它组成及连接关系与具体实施方式五相同。
热压成型方法过程如下：
步骤一、清洗模具：采用洗膜剂清洗模具的外表面，然后将脱模剂涂抹在模具的外表面上；
步骤二、组装模具：采用销钉3将模具的阴模2定位在底板4的上端面上；
步骤三、加热模具：将底板4放置在热压机或加热台上，对底板4进行加热，加热温度范围为预浸料的玻璃化转变温度以下10～20℃；
步骤四、铺设预浸料：采用自动铺带机或手工将预浸料铺设在阴模2的上端面上，铺设层数为3～10层；
步骤五、折叠预浸料：采用阳模1对步骤四中铺设的预浸料施加压力，压力范围为0.5～1MPa，直至阳模1全部压入到阴模2形成的空间内，预浸料由平板折叠成类蜂窝状；
步骤六、盖合盖板：将盖板5盖合在预浸料、阴模2和阳模1的上端面上；
步骤七、固化预浸料：对步骤六得到的预浸料进行固化，固化温度范围为100～200℃，固化压力为0.5～2MPa，固化时间为1～3小时；
步骤八、拆卸模具：将盖板5、阴模2、阳模1和底板4从类蜂窝状芯层结构中拆下，然后对得到的类蜂窝状芯层结构进行打磨。

Claims (7)

1.一种制备类蜂窝复合材料夹芯板的组合模具，其特征在于：所述组合模具包括盖板(5)、底板(4)、多个阴模单体(2)、多个阳模单体(1)和多个销钉(3)，多个阴模单体(2)沿底板(4)的长度方向并列设置在底板(4)的上端面上，每个阴模单体(2)通过两个销钉(3)定位，相邻两个阴模单体(2)之间设置有一个阳模单体(1)，盖板(5)盖合在多个阴模单体(2)和多个阳模单体(1)的上端面上，阴模单体(2)的上下边缘均呈波浪形且阴模单体(2)由上至下渐扩设置，阳模单体(1)的上下边缘均呈波浪形且阳模单体(1)由上至下渐缩设置；步骤一、清洗模具：采用洗膜剂清洗模具的外表面，然后将脱模剂涂抹在模具的外表面上；步骤二、组装模具：采用销钉(3)将模具的阴模单体(2)定位在底板(4)的上端面上；步骤三、加热模具：将底板(4)放置在热压机或加热台上，对底板(4)进行加热，加热温度范围为预浸料的玻璃化转变温度以下10～20℃；步骤四、铺设预浸料：采用自动铺带机或手工将预浸料铺设在阴模单体(2)的上端面上，铺设层数为3～10层；步骤五、折叠预浸料：采用阳模单体(1)对步骤四中铺设的预浸料施加压力，压力范围为0.5～1MPa，直至阳模单体(1)全部压入到阴模单体(2)形成的空间内，预浸料由平板折叠成类蜂窝状；步骤六、盖合盖板：将盖板(5)盖合在预浸料、阴模单体(2)和阳模单体(1)的上端面上；步骤七、固化预浸料：对步骤六得到的预浸料进行固化，固化温度范围为100～200℃，固化压力为0.5～2MPa，固化时间为1～3小时；步骤八、拆卸模具：将盖板(5)、阴模单体(2)、阳模单体(1)和底板(4)从类蜂窝状芯层结构中拆下，然后对得到的类蜂窝状芯层结构进行打磨。
2.根据权利要求1所述的制备类蜂窝复合材料夹芯板的组合模具，其特征在于：盖板(5)和底板(4)均由模具钢制成。
3.根据权利要求1或2所述的制备类蜂窝复合材料夹芯板的组合模具，其特征在于：阴模单体(2)由模具钢制成。
4.根据权利要求3所述的制备类蜂窝复合材料夹芯板的组合模具，其特征在于：阳模单体(1)与阴模单体(2)结构相同，二者沿底板(4)的长度方向一正一倒并列设置。
5.根据权利要求1、2或4所述的制备类蜂窝复合材料夹芯板的组合模具，其特征在于：折叠预浸料时阳模单体(1)为硅橡胶材料制成，固化预浸料时阳模单体(1)为模具钢材料制成。
6.根据权利要求5所述的制备类蜂窝复合材料夹芯板的组合模具，其特征在于：多个阴模单体(2)之间的间距相等。
7.根据权利要求5所述的制备类蜂窝复合材料夹芯板的组合模具，其特征在于：多个阳模单体(1)之间的间距相等。
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