CN104669650A - 一种多束数、多定位大梁带的分块铺贴成型模具及方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于复合材料成型技术，特别是涉及一种由多束数、多定位大梁带组成的复合材料制件的铺贴成型模具以及方法。本模具采用分块设计制造，下模以柔性梁前后缘大梁带的对称位置为分模面，分为主模体和活动块，其中活动块可与主模体移开0-40mm的距离，让出铺层空间；活块底部与主模体连接处设置滑槽，使得活块与主模体的相对运动沿着固定的轨迹进行。主模体和活动块上分别设置内外端两个衬套的定位销，作为大梁带缠绕和定位的基准。本方法采用分块模体形式，完成多束数、多定位大梁带的缠绕和铺贴，解决两束大梁带之间操作空间不足的问题，避免了操作空间不足引起的乱纱和大梁带皱褶等缺陷。

Description

一种多束数、多定位大梁带的分块铺贴成型模具及方法

技术领域

本发明属于复合材料成型技术，特别是涉及一种由多束数、多定位大梁带组成的复合材料制件的铺贴成型以及加压方法。

背景技术

如图1、图2，无轴承旋翼复合材料柔性梁含有4束玻璃纤维大梁带，且每束大梁带均围绕两端的两个定位衬套缠绕，并具有复杂结构的外形。4个衬套的相对位置精度要求很高。大梁带的缠绕和铺贴是成型过程中的关键环节，为保证4个衬套的准确定位，常用的大梁带铺贴成型工装为整体形式，即将4个定位衬套固定在同一块工装模板上，使每束大梁带围绕两端的衬套进行缠绕和铺贴，因该结构前后缘两束大梁的间距狭小（最窄位置处约3.5mm），缠绕过程操作空间不足，容易在大梁缠绕过程中产生褶皱、断纱和乱纱，影响最终柔性梁大梁带的承力效果。

发明内容

本发明的目的是：提出一种由多束数、多定位大梁带组成的复杂外形复合材料制件的高质量铺贴成型模具和方法。

本发明的技术方案是：如图3和图5，一种多束数、多定位复杂外形大梁带的分块铺贴成型模具，采用分块设计制造，下模以柔性梁前后缘大梁带的对称位置为分模面，分为主模体和活动块，其中活动块可与主模体移开0-40mm的距离，让出铺层空间；活块底部与主模体连接处设置滑槽，使得活块与主模体的相对运动沿着固定的轨迹进行。主模体和活动块上分别设置内外端两个衬套的定位销，作为大梁带缠绕和定位的基准。

一种多束数、多定位大梁带的分块铺贴成型方法，包括以下步骤：

第一步，模具准备到位后，移开下模体的活动块，使活动块和主模体在分模面位置分开40mm。

第二步，分别在分块的两模体上，贴靠模具型面进行下模前、后缘大梁带的缠绕和铺贴操作。

第三步，将下模体的活动块沿着滑槽移动，使之与下模的主模体贴合，下模贴合前将下模中央垫布铺贴在第二步铺贴好的前后缘两束大梁带之间。

第四步，使用楔形块工装，在活动块和主模体的间隙位置处进行加压，保证下模两模体压紧贴合。

第五步，梳理下模大梁带至理论外形，同时在贴合好的下模体上进行柔性梁其余铺层以及上模大梁带的铺层。

第六步，铺层完成后将上模和上压块与下模进行合模，并在压床上加温加压固化成型。上压块压动下模的楔形块至理论位置。

本发明的优点是：

1)采用分块模体形式，完成多束数、多定位大梁带的缠绕和铺贴，解决两束大梁带之间操作空间不足的问题，避免了操作空间不足引起的乱纱和大梁带皱褶等缺陷。

2)采用楔形块加压，保证分块模体能够紧密贴合，满足了4个大梁带衬套的位置精度。

3)大梁带缠绕铺贴工艺实施方便，大梁带铺贴外形满足理论要求，并有效保证了大梁带铺贴以及柔性梁成型的质量。

附图说明：

图1为实施例柔性梁及其大梁带结构示意图，其中1为前缘大梁带，2为后缘大梁带，3为定位衬套。

图2为实施例柔性梁外形剖面示意图，其中4为上模前缘大梁5为上模后缘大梁，6为下模前缘大梁，7为下模后缘大梁，8为下模中央垫布。

图3为实施例下模体分块结构及大梁缠绕铺贴示意图，其中9为主模体，10为活动块，11为铺贴的大梁带，12为衬套，13为活块移开的距离。

图4为实施例下模体楔形块加压结构示意图，其中14为楔形块。

图5为实施例柔性梁成型工装截面示意图，其中15为上模体，16为上压块，17为下模滑槽。

具体实施方式：

本发明的特征在于采用分块铺贴、楔形块加压的方法，实现了多束数、多定位大梁带的铺贴和成型，保证了大梁带缠绕铺贴足够的操作空间，避免了操作空间不足引起的乱纱和大梁带皱褶等缺陷，达到了工艺实施的需要，满足了衬套定位精度要求，保证了大梁带铺贴定位精度和柔性梁成型质量。

实施例：如图1，一种由多束数、多定位大梁带组成的复合材料柔性梁。如图5，该制件的分块铺贴成型工装，其下模体的结构特征为：以柔性梁前后缘大梁带的对称位置为分模面，下模体分为主模体和活动块，其中活动块可与主模体移0-40mm的距离，让出铺层空间；活块底部与主模体连接处设置滑槽，使得活块与主模体的相对运动沿着固定的轨迹进行。两模体上分别设置内外端两个衬套的定位销，作为大梁带缠绕和定位的基准。成型工装的上模由两个以前后缘大梁带对称位置为分模面的上模分块一和上模分块二以及一个上压块组成。

如图1结构，该种多束数、多定位大梁带制件的分块铺贴成型方法，包括以下步骤：

第一步，沿下模活动块与下模主模体之间的滑槽移开活动块，使活块和主模体在分模面位置分开40mm。

第二步，分别在分块的、移开的两模体上贴靠模具型面进行下模前、后缘大梁带的缠绕和铺贴操作，大梁带的外形靠工装型面保证。

第三步，将下模体的活动块沿着滑槽移动，使之与下模的主模体贴合。下模贴合前将下模中央垫布铺贴在第二步铺贴好的前后缘两束大梁带之间，铺贴垫布的一块工装垫板嵌插在下模的两个模体之间用于保证中央垫布的位置。

第四步，使用工装楔形块，插入活动块和主模体的间隙位置处进行向下加压。楔形块加压到位时即可保证下模两模体压紧贴合。

第五步，梳理下模大梁带至理论外形，同时在贴合好的下模体上进行柔性梁其余铺层以及上模大梁带的铺层。依靠辅助外形定位样板保证上模大梁带梳理后的外形。

第六步，铺层完成后将上模和上压块与下模进行合模，并在压床上加温加压固化成型。加压时上压块压动下模的楔形块至理论位置，实现下模主模体和活动块的紧密贴合，同时实现上模体两模块的紧密贴合。

Claims (2)

1.一种多束数、多定位大梁带的分块铺贴成型模具，其特征是，本模具采用分块设计制造，下模以柔性梁前后缘大梁带的对称位置为分模面，分为主模体和活动块，其中活动块可与主模体移开0-40mm的距离，让出铺层空间；活块底部与主模体连接处设置滑槽，使得活块与主模体的相对运动沿着固定的轨迹进行。主模体和活动块上分别设置内外端两个衬套的定位销，作为大梁带缠绕和定位的基准。

2.一种多束数、多定位大梁带的分块铺贴成型方法，其特征是，包括以下步骤：

第一步，模具准备到位后，移开下模体的活动块，使活动块和主模体在分模面位置分开40mm。

第二步，分别在分块的两模体上，贴靠模具型面进行下模前、后缘大梁带的缠绕和铺贴操作。

第三步，将下模体的活动块沿着滑槽移动，使之与下模的主模体贴合，下模贴合前将下模中央垫布铺贴在第二步铺贴好的前后缘两束大梁带之间。

第四步，使用楔形块工装，在活动块和主模体的间隙位置处进行加压，保证下模两模体压紧贴合。

第五步，梳理下模大梁带至理论外形，同时在贴合好的下模体上进行柔性梁其余铺层以及上模大梁带的铺层。

第六步，铺层完成后将上模和上压块与下模进行合模，并在压床上加温加压固化成型。上压块压动下模的楔形块至理论位置。