CN109808198B - 一种复合材料非等径封闭型方管梁成型模具 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种复合材料非等径封闭型方管梁成型模具，由底座、支撑座、上模块、中模块、下模块、脱模板和起重吊环组成；其中，两支撑座分别固定在底座上，上模块和中模块、下模块和中模块分别通过销钉定位，脱模板与上模块、下模块通过螺栓连接，中模块大端有转轴，转轴横截面方向有与方管梁表面相垂直的两个方向定位销孔，用于模体旋转至不同铺层面时插上销钉定位，纵向安装有起重吊环。脱模时拆下起重吊环安装脱模螺栓。脱模时，将脱模螺栓通过脱模板螺纹通孔旋进，施力于中模块小端至中模块脱离，并沿脱模角方向由小端至大端方向褪出，褪下上下模块完成脱模；实现方管梁成型并保证其质量精度和稳定性。减小模具维护成本。

Description

一种复合材料非等径封闭型方管梁成型模具

技术领域

本发明涉及无人机制造工艺技术领域，具体地说，涉及一种复合材料非等径封闭型方管梁成型模具。

背景技术

复合材料梁是用于无人机承力和受力的关键重要部件，方管梁由于其结构简单，强度良好，装配过程简捷，维修更换方便，现常用于无人机机翼结构。鉴于其结构的重要性及装配的精度要求，方管梁内腔型面尺寸要求精度较高，若采用软模，难以保证其尺寸精度要求，但由于其结构为封闭型，且沿其长度方向，内腔型面中间高度尺寸小，两端高度尺寸大，固化后如何脱模成为亟待解决的问题。不仅如此，还要考虑铺层过程中的人工便利性问题，即方管梁四个表面均能处于铺层有利位置，也即要实现模具旋转和定位问题。

目前已有的方管梁尺寸较小且一面为敞开性结构，其固化后采用暴力脱模方式并不能借鉴，因此，目前对于无人机复合材料非等径封闭型方管梁的优化模具结构并未见诸文献。

为此，迫切需要设计一种合理而优化的模具结构，不仅能满足复合材料非等径封闭型方管梁的铺层旋转及定位问题，更进一步的，解决其固化后的脱模问题。

发明内容

为了避免现有技术存在的不足，本发明提出一种复合材料非等径封闭型方管梁成型模具，该成型模具结构简单合理、便于维护使用，实现无人机复合材料非等径封闭型方管梁的合理精确成型、固化，并保证模具产品质量和稳定性。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:包括底座、第一支撑座、第二支撑座、上模块、中模块、下模块、模块定位销、模块连接螺栓、脱模板、脱模板连接螺栓、转轴定位销、脱模螺栓和起重吊环；所述底座为上述各部件提供支撑；

所述底座为矩形长板体，底座上两端部分别固连有一组吊环，沿底座轴线对称安装，底座上吊环用于吊装模具产品；

所述第一支撑座和第二支撑座分别固定在底座上两端部，且位于两端部吊环的内侧，起重吊环位于第一支撑座和第二支撑座的外侧，第二支撑座上有定位模体的定位销盲孔；

所述中模块与上模块、中模块与下模块分别通过模块定位销定位，模块连接螺栓连接，上模块、中模块、下模块之间设置有脱模角，上模块和下模块与脱模板连接形成模体，中模块大端设有转轴与第二支撑座配合安装，该转轴横截面方向有与方管梁表面相垂直的两个方向定位销孔，用于模体旋转至不同铺层面时插入转轴定位销定位；

所述脱模板一侧端有转轴，脱模板上依转轴布有螺孔，脱模板另一侧端面与上模块、下模块通过脱模板连接螺栓连接，脱模板侧端转轴上有定位销孔定位，实现方管梁不同封闭面的铺层均处于上表面；脱模板上转轴中心部位有螺纹通孔用于安装起重吊环，脱模时拆下起重吊环安装脱模螺栓，脱模时将脱模螺栓通过脱模板上转轴中心螺纹通孔拧进，持续施加脱模力于中模块小端，直至中模块脱离，并沿脱模角方向由小端至大端方向褪出，褪下上模块和下模块，完成脱模。

所述上模块、中模块、下模块之间的脱模角为3°。

所述脱模板侧端面转轴与中模块大端转轴同轴安装。

有益效果

本发明提出的一种复合材料非等径封闭型方管梁成型模具,由底座、支撑座、上模块、中模块、下模块、脱模板、脱模螺栓和起重吊环组成；其中，两支撑座分别焊接在底座上，上模块和中模块、下模块和中模块分别通过销钉定位，螺栓连接牢固，脱模板通过螺栓与上模块、下模块连接，中模块大端带有转轴，转轴横截面方向有与方管梁表面相垂直的两个方向定位销孔，用于模体旋转至不同铺层面时插上销钉定位，纵向安装有起重吊环。脱模板有螺纹通孔，模具准备、安装及成型过程中安装起重吊环，脱模时拆下起重吊环，安装脱模螺栓。脱模时，将脱模螺栓通过托模板螺纹通孔不断拧进，持续施加脱模力于中模块小端，直至中模块脱离，并沿脱模角方向由小端至大端方向褪出，方管梁内腔形成空档，褪下上模块、下模块，完成脱模。

本发明方管梁成型模具的旋转结构便于人工铺层过程和有利于产品铺层质量。设置分模块结构、合理的脱模角及脱模结构，可高效快捷的实现硬模成型且非暴力脱模，保证产品质量精度和稳定性。进而实现方管梁不同封闭面的铺层均可处于上表面，有利于人工操作和施力，提高铺层质量，减小维护成本。

附图说明

下面结合附图和实施方式对本发明一种复合材料非等径封闭型方管梁成型模具作进一步详细说明。

图1为本发明无人机复合材料非等径封闭型方管梁结构示意图:

(a)为复合材料非等径封闭型方管梁主视图，

(b)为复合材料非等径封闭型方管梁左视图，

(c)为复合材料非等径封闭型方管梁剖视图。

图2为本发明复合材料非等径封闭型方管梁成型模具示意图。

图3为本发明复合材料非等径封闭型方管梁成型模具的脱模板示意图。

图4为本发明复合材料非等径封闭型方管梁成型模具的脱模板俯视图。

图5为本发明复合材料非等径封闭型方管梁成型模具的脱模板轴测图。

图6为本发明复合材料非等径封闭型方管梁成型模具步骤框图。

图中:

1.底座 2.第一支撑座 3.第二支撑座 4.上模块 5.中模块 6.下模块 7.模块定位销 8.模块连接螺栓 9.脱模板 10.脱模板连接螺栓 11.转轴定位销 12.脱模螺栓 13.起重吊环

h1为方管梁两端内腔高度本h2为方管梁中间部位内腔高度

具体实施方式

本实施例是一种复合材料非等径封闭型方管梁成型模具。应用模具结构所成型的复合材料非等径封闭型方管梁，成型的方管梁内腔中间部位高于两端内腔；其中，h1为方管梁两端内腔高度，h2为方管梁中间部位内腔高度，方管梁中间部位内腔高度h2大于两端内腔高度h1，且四侧面封闭，使得成型后脱模难度大。

参阅图1～图6，本实施例复合材料非等径封闭型方管梁成型模具，由底座 1、第一支撑座2、第二支撑座3、上模块4、中模块5、下模块6、模块定位销 7、模块连接螺栓8、脱模板9、脱模板连接螺栓10、转轴定位销11、脱模螺栓 12和起重吊环13组成；底座1为上述各部件提供支撑。底座1为矩形长板体， 底座1上两端部分别固连有一组吊环，吊环沿底座1轴线对称安装，底座上吊 环用于吊装模具产品。第一支撑座2和第二支撑座3分别固定在底座上两端部， 位于底座1上两端部吊环的内侧，起重吊环13与转轴连接位于第一支撑座2和 第二支撑座3的外侧；第二支撑座3上有与定位模体配合的定位销盲孔。

中模块5与上模块4、中模块5与下模块6分别通过模块定位销7定位，模块连接螺栓8连接，上模块4和下模块6通过脱模板9连接形成模体，其中上模块4、中模块5、下模块6之间有3°脱模角，中模块5大端部设置有转轴与第二支撑座配合安装，转轴横截面方向有与方管梁表面相垂直的两个方向定位销孔，用于模体旋转至不同铺层面时插上转轴定位销11定位。

本实施例中，脱模板9一侧端有转轴，脱模板9上依转轴布有螺孔，脱模板9另一侧端面与上模块4、下模块6通过脱模板连接螺栓10连接，脱模板9 侧端转轴上有定位销孔定位，实现方管梁不同封闭面的铺层均处于上表面。脱模板9上转轴中心部位有螺纹通孔用于安装起重吊环13；模具准备、安装及成型过程中安装起重吊环13，脱模时拆下起重吊环13，安装脱模螺栓12。脱模时，将脱模螺栓通过脱模板螺纹通孔不断拧进，持续施加脱模力于中模块5小端，直至中模块5脱离，并沿3°脱模角方向由小端至大端方向褪出，方管梁内腔形成空档，则据此可轻易褪下上模块4、下模块6，完成脱模。安装时，脱模板9 侧端面转轴与中模块5大端转轴同轴安装。

本实施例中，成型复合材料非等径封闭型方管梁步骤如下:

步骤1.组合模块；对上模块4、中模块5、下模块6进行清理，表面不能有余胶，并在各个模块表面均匀涂刷脱模剂，上模块4和中模块5、下模块6和中模块5分别通过模块定位销7定位，通过模块连接螺栓8连接紧固。

步骤2.安装脱模板；将脱模板、螺孔余胶清理干净，通过螺栓将脱模板与组合好的模体连接牢固。

步骤3.定位模体；将组合安装完成的模体放置在第一支撑座2与第二支撑座3上，安装时，脱模板9侧端面转轴与中模块5大端转轴同轴安装，中模块5 转轴上的销孔与底座上销孔对齐，插上定位销。

步骤4.产品铺层；开始对方管梁一面进行铺层，一面铺层完成后，拔掉转轴定位销，将方管梁旋转90°并插上定位销，铺层相邻面，以此循环，完成方管梁铺层过程。

步骤5.固化成型；方管梁铺层完成后，制真空袋检查气密性，吊装模具产品一体放置热压罐固化。

步骤6.脱模；方管梁固化完成后，开始脱模，拆下安装于脱模板9侧端转轴螺纹通孔上的起重吊环13，将脱模螺栓12通过脱模板螺纹通孔不断拧进，持续施加脱模力于中模块5小端，直至中模块5脱离，并沿3°脱模角方向由小端至大端方向褪出，方管梁内腔形成空档，则据此可便捷褪下上模块4、下模块6，完成脱模。

Claims (2)

1.一种复合材料非等径封闭型方管梁成型模具，其特征在于，包括底座、第一支撑座、第二支撑座、上模块、中模块、下模块、模块定位销、模块连接螺栓、脱模板、脱模板连接螺栓、转轴定位销、脱模螺栓和起重吊环；所述底座为上述各部件提供支撑；所述底座为矩形长板体，底座上两端部分别固连有一组吊环，沿底座轴线对称安装，底座上吊环用于吊装模具产品；所述第一支撑座和第二支撑座分别固定在底座上两端部，且位于两端部吊环的内侧，起重吊环位于第一支撑座和第二支撑座的外侧，第二支撑座上有定位模体的定位销盲孔；所述中模块与上模块、中模块与下模块分别通过模块定位销定位，模块连接螺栓连接，上模块、中模块、下模块之间设置有脱模角，上模块和下模块与脱模板连接形成模体，中模块大端设有转轴与第二支撑座配合安装，该转轴横截面方向有与方管梁表面相垂直的两个方向定位销孔，用于模体旋转至不同铺层面时插入转轴定位销定位；所述脱模板一侧端有转轴，脱模板上依转轴布有螺孔，脱模板另一侧端面与上模块、下模块通过脱模板连接螺栓连接，脱模板侧端转轴上有定位销孔定位，实现方管梁不同封闭面的铺层均处于上表面；脱模板上转轴中心部位有螺纹通孔用于安装起重吊环，脱模时拆下起重吊环安装脱模螺栓，脱模时将脱模螺栓通过脱模板上转轴中心螺纹通孔拧进，持续施加脱模力于中模块小端，直至中模块脱离，并沿脱模角方向由小端至大端方向褪出，褪下上模块和下模块，完成脱模；

所述上模块、中模块、下模块之间的脱模角为3°。

2.根据权利要求1所述的复合材料非等径封闭型方管梁成型模具，其特征在于：所述脱模板侧端面转轴与中模块大端转轴同轴安装。