CN109049755B - 一种大型复合材料零件的脱模装置和脱模方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种大型复合材料零件的脱模装置和脱模方法，脱模装置由框架式成型模具，导气盖板，封胶条组成。在框架式成型模具表面的余量区，由内向外分别设置有：脱模用导气槽、脱模用密封胶定位槽、固化用导气槽、固化用密封胶定位槽。框架式成型模具设置有两套独立的真空管路系统：脱模用真空管路系统和固化用真空管路系统。本脱模装置结构简单，使用方便，能够解决大型复合材料零件不易脱模的问题，且不会对制件造成损伤。

Description

一种大型复合材料零件的脱模装置和脱模方法
技术领域
本发明涉及复合材料零件制造领域，特别是一种大型复合材料零件的脱模装置和脱模方法。
背景技术
复合材料具有比强度、比模量高，耐疲劳性能好，可设计性强等诸多优点，因而在航空、航天等领域得到了非常广泛的应用。随着复合材料应用范围的拓展，其结构难度不断提高，外形尺寸不断增大。当复合材料零件尺寸超过3～4米时，其尺寸效应逐步凸显，制造难度增大。
复合材料零件的制造可大致分为铺贴、固化、脱模、铣切、无损检测、总检等工序。其中，脱模工序是将已经固化的复合材料零件与成型模具分离的过程。在脱模过程中，需要保证复合材料零件的完整性，并且不会影响其表面及内部质量。常用的脱模方法包括：1)使用专用脱模工具将复合材料零件四周翘起；2)在复合材料零件内表面设置吊点，通过起吊装置将复合材料零件与成型模具分离；3)使用专用脱模装置，通过真空吸附的方式将复合材料零件与脱模装置紧密连接，通过起吊的方式将复合材料零件与成型模具分离。
常用的脱模方法均有其各自的特点及使用范围，但也存在不足。翘起的方法非常简便，但极易损伤复合材料零件表面；采用设置吊点的方法，在起吊过程中，可能因为受力不均导致复合材料零件弯折甚至破坏；专用脱模装置的制造及使用成本较高，且通用性较差。随着复合材料零件外形尺寸的增大，其脱模难度不断提高。因此，迫切需要一种脱模装置和脱模方法，能够完成大型复合材料零件的脱模，并且不会损伤产品的表面及内部质量，使用及维护成本较低。
发明内容
本发明公开了一种大型复合材料零件的脱模装置和脱模方法，能够完成大型零件的快速脱模，且不会对制件造成损伤。本装置结构简单，安全可靠，使用及维护成本低。
一种大型复合材料零件的脱模装置，包括成型模具、导气盖板，成型模具为框架式，中心为型板，零件放置在型板表面，型板的余量区由内向外分别设置有脱模用导气槽、脱模用密封胶定位槽、固化用导气槽、固化用密封胶定位槽；脱模用导气槽和固化用导气槽上方分别放置有脱模用导气盖板和固化用导气盖板，导气盖板上分布通孔；型板侧面分别设置有脱模用真空接头和固化用真空接头；在型板两侧边设置有两套独立的真空管——脱模用真空管和固化用真空管，脱模用真空管将脱模用导气槽与脱模用真空接头相连，固化用真空管将固化用导气槽与固化用真空接头相连。
本发明的脱模方法如下：
1将框架式成型模具的表面清理干净；
2将脱模用导气盖板放置于脱模用导气槽上方；
3在脱模用密封胶定位槽内放置密封胶条；
4在框架式成型模具的表面放置1层真空袋膜；
5将真空袋膜在脱模用导气盖板与脱模用密封胶定位槽之间的区域打褶，褶子高度10mm～150mm；
6通过脱模用真空接头抽真空，确保真空袋膜与框架式成型模具表面紧密贴合；
7裁剪真空袋膜，确保其尺寸大于脱模用密封胶定位槽，单边伸出量2mm-10mm；
8在真空袋膜上铺贴复合材料零件；
9在复合材料零件边缘放置封胶条；
10将固化用导气盖板放置于固化用导气槽上方；
11在固化用密封胶定位槽内放置密封胶条；
12制作固化用真空袋，抽真空压实；
13将复合材料零件固化；
14拆除复合材料零件表面的固化用真空袋；
15去除复合材料零件四周的封胶条
16通过脱模用真空接头向脱模用真空袋内匀速注入压缩空气，直至复合材料零件与框架式成型模具完全分离；
17将复合材料零件取下；
18去除框架式成型模具表面的真空袋膜；
19将框架式成型模具表面清理干净。
本发明的脱模装置和脱模方法具备如下优点：1)结构简单，制造及使用成本低；2)设置有脱模和固化2套独立的真空管路系统，分别实现复合材料零件的脱模及固化需求；3)通过向框架式成型模具表面的真空袋内匀速注入压缩空气，将复合材料零件与模具分离，摒弃了撬、拉等传统脱模方法，减少了对制件的损伤。
附图说明
图1成型模具示意图
图2成型模具结构图
图中编号说明：1、成型模具；2、固化用导气盖板；3、零件；4、脱模用导气盖板；5、脱模用真空接头；6、固化用密封胶定位槽；7、脱模用密封胶定位槽；8、封胶条；9、脱模用导气槽；10、固化用导气槽；11、固化用真空接头；12、脱模用导气管路；13、固化用导气管路。
具体实施方式
如图1，一种大型复合材料零件的脱模装置和脱模方法，包括成型模具1、固化用导气盖板2和脱模用导气盖板4。成型模具1为框架式，中心为型板，零件3放置在型板表面，表面余量区由内向外分别设置脱模用导气槽9、脱模用密封胶定位槽7、固化用导气槽10、固化用密封胶定位槽6。脱模用导气槽9和固化用导气槽10上方分别放置有脱模用导气盖板4和固化用导气盖板2，导气盖板上分布通孔。在成型模具1的侧面分别设置有脱模用真空接头5和固化用真空接头11。在成型模具1中分别设置有两套相互独立的导气管路系统：脱模用导气管路12和固化用导气管路13。脱模用导气管路12将脱模用导气槽9与脱模用真空接头5相连。固化用导气管路13将固化用导气槽10与固化用真空接头11相连。封胶条8紧贴复合材料零件的边缘放置，与脱模用导气盖板4之间留有10mm～100mm的余量。
本发明以制作复合材料层压板为例，具体流程如下：
1)将成型模具1表面清理干净；
2)将脱模用导气盖板4放置于脱模用导气槽7上；
3)在脱模用密封胶定位槽7内放置密封胶条；
4)在成型模具1表面放置1层真空袋膜；
5)将真空袋膜在脱模用导气盖板4和脱模用密封胶定位槽7之间的区域打褶，褶子高度10mm～150mm；
6)通过脱模用真空接头5抽真空，确保真空袋膜与框架式成型模具1表面紧密贴合；
7)裁剪真空袋膜，确保其外形大于脱模用密封胶定位槽7，单边伸出量为2mm～10mm；
8)在成型模具1表面铺贴复合材料层压板；
9)在复合材料层压板边缘放置封胶条8；
10)将固化用导气盖板2放置于固化用导气槽10上；
11)在固化用密封胶定位槽6内放置密封胶条；
12)制作固化用真空袋，通过固化用真空接头11抽真空压实；
13)将复合材料层压板固化；
14)拆除复合材料层压板表面的固化用真空袋；
15)去除复合材料层压板四周的封胶条8；
16)通过脱模用真空接头5向脱模用真空袋内匀速注入压缩空气，直至复合材料层压板与成型模具1完全脱离；
17)将复合材料层压板取下；
18)去除成型模具1表面的真空袋膜；
19)将成型模具1表面清理干净。

Claims (1)

1.一种大型复合材料零件的脱模装置的脱模方法，脱模装置包括成型模具、导气盖板，其特征在于成型模具为框架式，中心为型板，零件放置在型板表面，型板的余量区由内向外分别设置有脱模用导气槽、脱模用密封胶定位槽、固化用导气槽、固化用密封胶定位槽；脱模用导气槽和固化用导气槽上方分别放置有脱模用导气盖板和固化用导气盖板，导气盖板上分布通孔；型板侧面分别设置有脱模用真空接头和固化用真空接头；在型板两侧边设置有两套独立的真空管——脱模用真空管和固化用真空管，脱模用真空管将脱模用导气槽与脱模用真空接头相连，固化用真空管将固化用导气槽与固化用真空接头相连，脱模方法包括以下步骤：
2-1将框架式成型模具的表面清理干净；
2-2将脱模用导气盖板放置于脱模用导气槽上方；
2-3在脱模用密封胶定位槽内放置密封胶条；
2-4在框架式成型模具的表面放置1层真空袋膜；
2-5将真空袋膜在脱模用导气盖板与脱模用密封胶定位槽之间的区域打褶，褶子高度10mm～150mm；
2-6通过脱模用真空接头抽真空，确保真空袋膜与框架式成型模具表面紧密贴合；
2-7裁剪真空袋膜，确保其尺寸大于脱模用密封胶定位槽，单边伸出量2mm-10mm；
2-8在真空袋膜上铺贴复合材料零件；
2-9在复合材料零件边缘放置封胶条；
2-10将固化用导气盖板放置于固化用导气槽上方；
2-11在固化用密封胶定位槽内放置密封胶条，封胶条紧贴于零件边缘放置，与脱模用导气盖板留有10mm～100mm余量；
2-12制作固化用真空袋，抽真空压实；
2-13将复合材料零件固化；
2-14拆除复合材料零件表面的固化用真空袋；
2-15去除复合材料零件四周的封胶条；
2-16通过脱模用真空接头向真空袋膜内匀速注入压缩空气，直至复合材料零件与框架式成型模具完全分离；
2-17将复合材料零件取下；
2-18去除框架式成型模具表面的真空袋膜；
2-19将框架式成型模具表面清理干净。
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