CN107839254A - 一种玻璃纤维弯管的制备方法及模具 - Google Patents

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Abstract

本发明复合材料制造技术领域，特别是涉及一种玻璃纤维弯管的制备方法及模具。包括：底座，作为下半膜，与所述弯管形状相配合，包括弯形开放槽I，在所述弯形开放槽I内部作为底座工装面用于铺设玻璃纤维复合材料形成弯管的下型面层压板；上盖板，作为上半膜，与所述弯管形状相配合，包括弯形开放槽II，在所述弯形开放槽II内部作为上盖板工装面用于铺设玻璃纤维复合材料形成弯管的上型面层压板；异形真空袋，嵌入铺贴好的下型面层压板内部。本发明通过预制异形内胆真空袋实现零件与工装面的密封。通过抽真空，获得零件固化过程中的加压。固化需要的温度通过固化炉提供。本发明可以依据现有设备、工装、材料，仅预先制备异形真空袋即能完成零件制造，成本低，工期短，易掌握。

Description

一种玻璃纤维弯管的制备方法及模具
技术领域
本发明复合材料制造技术领域，特别是涉及一种玻璃纤维弯管的制备方法及模具。
背景技术
复合材料作为一种先进材料，具有比强度和比刚度高，重量轻，环境适应性强等诸多优点，广泛应用于航空航天、轨道交通、汽车等各个领域。是民用飞机空调管路的理想原材料之一。
空调管路多为复杂中空结构，目前民用飞机空调管路主要使用碳纤维或玻璃纤维预浸料，铺贴到模具表面，通过真空袋封装、固化来制得。
玻璃纤维弯管内部空间不易成型，因而传统真空袋封装、固化的方法已经无法实现零件的制备。同时弯管外部设有连接部位，难以使用纤维缠绕成型技术。如果使用更先进的树脂转移模塑成型（RTM）工艺则成本较高。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于提供一种玻璃纤维弯管的制备方法，解决现有制备方法成本较高，工艺复杂的问题，使玻璃纤维弯管成型更可靠，脱模更方便，成品率更高。
本发明还提供一种制备玻璃纤维弯管的模具。
本发明是这样实现的，
一种模具，用于制玻璃纤维弯管，包括：
底座，作为下半膜，与所述弯管形状相配合，包括弯形开放槽I，在所述弯形开放槽I内部作为底座工装面用于铺设玻璃纤维复合材料形成弯管的下型面层压板；
上盖板，作为上半膜，与所述弯管形状相配合，包括弯形开放槽II，在所述弯形开放槽II内部作为上盖板工装面用于铺设玻璃纤维复合材料形成弯管的上型面层压板；
异形真空袋，嵌入铺贴好的下型面层压板内部。
进一步地，所述底座包括沿着弯形开放槽I弧度的两侧设置的内连接板I与外连接板I，在内连接板I与外连接板I的面上开有形成弯管两侧连接件的下半凹槽。
进一步地，所述上盖板包括沿着弯形开放槽II弧度的两侧设置的内连接板II与外连接板II，在内连接板II与外连接板II的面上开有形成弯管两侧连接件的上半凹槽。
进一步地，所述内连接板I以及内连接板II对应的位置上设置安装螺栓孔，所述外连接板I以及外连接板II对应的位置上设置安装螺栓孔。
进一步地，在底座两端的内连接板I以及外连接板I上开有敞口槽I，在上盖板两端的内连接板II以及外连接板II上开有与敞口槽I对应的敞口槽II。
一种玻璃纤维弯管的制备方法，包括：
将三维铺层设计的分模面作为模具的分模面；
用玻璃纤维复合材料在底座工装面上铺贴出各弯管的下型面层压板结构；
用玻璃纤维复合材料在上盖板工装面上铺贴出各弯管的上型面层压板结构；
在铺贴好的下型面层压板内部嵌入异形真空袋，将上盖板固定到底座上，进行合模；
在预设温度和压力的环境下将组件共固化成型，脱模，完成弯管制造；
通过铣切加工，获得所需外形。
进一步地，内部由异形真空袋填充，内袋与底座和盖板封装面通过胶条贴合密封，零件固化过程中通过抽真空提供均匀和足够的压力。
本发明与现有技术相比，有益效果在于：
本发明通过预制异形内胆真空袋实现零件与工装面的密封。通过抽真空，获得零件固化过程中的加压。固化需要的温度通过固化炉提供。本发明可以依据现有设备、工装、材料，仅预先制备异形真空袋即能完成零件制造，成本低，工期短，易掌握。
附图说明
图1是本发明的玻璃纤维弯管结构件示意图；
图2是本发明的玻璃纤维弯管成型模具结构示意图；
图3是底座结构示意图；
图4是上盖板结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
参见图1为本发明模具与方法所要制备的民用飞机空调玻璃纤维弯管结构件1，弯管外部设有连接部位。
参见图2结合图3与图4，本发明实施例底座2，作为下半膜，与弯管形状相配合，包括弯形开放槽I21，在所述弯形开放槽I21内部作为底座工装面用于铺设玻璃纤维复合材料形成弯管的下型面层压板；
底座包括沿着弯形开放槽I21弧度的两侧设置的内连接板I22与外连接板I23，在内连接板I22与外连接板I23的面上开有形成弯管两侧连接件的下半凹槽24。
上盖板3，作为上半膜，与弯管形状相配合，包括弯形开放槽II31，在弯形开放槽II31内部作为上盖板工装面用于铺设玻璃纤维复合材料形成弯管的上型面层压板；上盖板包括沿着弯形开放槽II31弧度的两侧设置的内连接板II32与外连接板II33，在内连接板II32与外连接板II33的面上开有形成弯管两侧连接件的上半凹槽34。
内连接板I22以及内连接板II32对应的位置上设置安装螺栓孔用上、下半模连接螺栓4固定，外连接板I以及外连接板II对应的位置上设置安装螺栓孔。在底座两端的内连接板I以及外连接板I上开有敞口槽I25，在上盖板两端的内连接板II以及外连接板II上开有与敞口槽I25对应的敞口槽II34，合模后敞口槽之间形成空隙，为开模提供便利。
玻璃纤维弯管的制备方法，包括以下步骤：
由于该弯管为中空结构，无法将模具设计为一个整体，因此设计时分为上半模与下半模分别制造，同时将三维铺层设计的分模面作为模具的分模面，这样可以上、下半模同时铺层，同时由于上下半模均为开敞结构，增加了操作空间，降低操作难度。模具分为上下两个部分，模具接合的部分为模具的分模面。零件成型时，分别在上盖板及底座模具中铺贴，之后模具合模时，上、下部分的零件在该处接合。成型时，零件的上、下两部分为共固化成型，该接合处为零件的分模面。
用玻璃纤维复合材料在底座工装面上铺贴出各弯管的下型面层压板结构；
用玻璃纤维复合材料在上盖板工装面上铺贴出各弯管的上型面层压板结构；
在铺贴好的下型面层压板内部嵌入异形真空袋，将上盖板固定到底座上，进行合模；异形真空袋与底座和盖板封装面通过胶条贴合密封，零件固化过程中通过抽真空提供均匀和足够的压力。零件成型时，分别在上盖板及底座模具中铺贴，上、下部分零件分别贴合其模具。异形真空袋置于上下两部分零件的中间部位。异形真空袋通过裁剪及拼接，使其可以包覆零件的内表面，抽真空后，对零件内表面提供均匀压力，从而使零件贴合模具。
在预设温度和压力的环境下将组件共固化成型，脱模，完成弯管制造；
通过铣切加工，获得所需外形。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种模具，用于制玻璃纤维弯管，其特征在于，包括：
底座，作为下半膜，与所述弯管形状相配合，包括弯形开放槽I，在所述弯形开放槽I内部作为底座工装面用于铺设玻璃纤维复合材料形成弯管的下型面层压板；
上盖板，作为上半膜，与所述弯管形状相配合，包括弯形开放槽II，在所述弯形开放槽II内部作为上盖板工装面用于铺设玻璃纤维复合材料形成弯管的上型面层压板；
异形真空袋，嵌入铺贴好的下型面层压板内部。
2.按照权利要求1所述的模具，其特征在于，所述底座包括沿着弯形开放槽I弧度的两侧设置的内连接板I与外连接板I，在内连接板I与外连接板I的面上开有形成弯管两侧连接件的下半凹槽。
3.按照权利要求２所述的模具，其特征在于，所述上盖板包括沿着弯形开放槽II弧度的两侧设置的内连接板II与外连接板II，在内连接板II与外连接板II的面上开有形成弯管两侧连接件的上半凹槽。
4.按照权利要求３所述的模具，其特征在于，所述内连接板I以及内连接板II对应的位置上设置安装螺栓孔，所述外连接板I以及外连接板II对应的位置上设置安装螺栓孔。
5.按照权利要求３所述的模具，其特征在于，在底座两端的内连接板I以及外连接板I上开有敞口槽I，在上盖板两端的内连接板II以及外连接板II上开有与敞口槽I对应的敞口槽II。
6.一种玻璃纤维弯管的制备方法，其特征在于，包括：
将三维铺层设计的分模面作为模具的分模面；
用玻璃纤维复合材料在底座工装面上铺贴出各弯管的下型面层压板结构；
用玻璃纤维复合材料在上盖板工装面上铺贴出各弯管的上型面层压板结构；
在铺贴好的下型面层压板内部嵌入异形真空袋，将上盖板固定到底座上，进行合模；
在预设温度和压力的环境下将组件共固化成型，脱模，完成弯管制造；
通过铣切加工，获得所需外形。
7.按照权利要求6所述的制备方法，其特征在于，内部由异形真空袋填充，内袋与底座和盖板封装面通过胶条贴合密封，零件固化过程中通过抽真空提供均匀和足够的压力。
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