CN110142985A - 一种铺贴及固化一体式芯模及其使用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种铺贴及固化一体式芯模，包括芯模本体和模具，所述模具上表面设有金属内腔，所述芯模本体包括平直段，所述平直段的两端设有第一加强筋，所述平直段中部连接X型支撑，所述X型支撑包括相互交叉的支撑条，所述支撑条的一端与平直段连接，另一端设有第二加强筋，所述平直段与模具的上表面吻合，所述第一加强筋与金属内腔的上端部贴合，所述第二加强筋与金属内腔的下端部贴合。本发明在铺贴和固化共用一个芯模，轻量化，既能够在铺贴时保证支撑性能，又能够保证在固化后容易取出。
Description
技术领域
本发明涉及商用飞机零部件技术领域，具体涉及一种铺贴及固化一体式芯模及其使用方法。
背景技术
宽体客机中机身壁板为复合材料帽型长桁加筋壁板结构。对于帽型长桁加筋壁板，未固化或者部分固化的长桁与蒙皮组合后形成的封闭空间，为了实现蒙皮铺丝支撑及固化过程中帽型长桁腔体内的加压，都需要用到芯模。如图4和图5，常规的芯模为橡胶芯模，在蒙皮铺丝阶段用铺贴用芯模4，铺贴用芯模4放置在金属内腔3，当铺丝机经过时，铺贴用芯模4要有足够刚度维持形状，保证蒙皮铺丝没有变形；在零件固化阶段桶固化用芯模5，复合材料零件在高温（190℃）和高压（0.7Mpa）作用下固化，为了保证固化后零件各部位厚度均匀一致，内部压实充分，要求固化时长桁内腔的压力和外部气压（0.7Mpa）尽量一致。
铺贴用芯模4为长桁内腔截面內缩0.5mm，使用时外部包裹管状真空袋，以便铺丝完成后能顺利拔出。在铺贴用芯模4拔出的同时顺带将固化用芯模5插入。固化用芯模5外部套管状真空袋、airsock和管状真空袋，固化时通过管状真空袋将外部气压传递到长桁内腔，固化用芯模5仅起到支撑管状真空袋的作用，使得零件固化时长桁内腔压力与外部压力均匀一致。
这种方案为了保证铺贴时蒙皮铺丝时不产生变形，通常铺贴用芯模4的尺寸与内腔截面基本吻合，这种结构虽然能够保证铺贴时的尺寸变形较少，但是在铺贴完后很难抽出，特别是在实际生产过程中，长桁长度最高可达20m，产品的重量很大，影响操作，且长桁存在高低起伏的情况，铺贴用芯模4无法满足生产要求。同时，固化用芯模5既要保证支撑性好，又要取出方便，就需要比铺贴用芯模4尺寸小，因此此种方案的铺贴和固化必须分别使用不同的芯模。
发明内容
本发明的目的在于克服上述不足，提供了一种铺贴及固化一体式芯模，铺贴和固化共用一个芯模，既能够在铺贴时保证支撑性能，又能够保证在固化后容易取出。
本发明的目的是这样实现的：
一种铺贴及固化一体式芯模，包括芯模本体和模具，所述模具上表面设有金属内腔，所述芯模本体包括平直段，所述平直段的两端设有第一加强筋，所述平直段中部连接X型支撑，所述X型支撑包括相互交叉的支撑条，所述支撑条的一端与平直段连接，另一端设有第二加强筋，所述平直段与模具的上表面吻合，所述第一加强筋与金属内腔的上端部贴合，所述第二加强筋与金属内腔的下端部贴合。
优选的，所述平直段、第一加强筋、支撑条和第二加强筋是通过热塑性塑料一体注塑成型的。
优选的，所述热塑性塑料为硬度≥30ShD的PP或PE。
优选的，所述第一加强筋与金属内腔的贴合处为弧形，弧形半径为9-10mm。
优选的，所述第二加强筋与金属内腔的贴合处为弧形，弧形半径为5-6mm。
一种铺贴及固化一体式芯模的使用方法，采用上述的一体式芯模，使用方法包括以下步骤：
步骤一、芯模本体外部包裹管状真空袋后放入金属内腔，平直段与模具的上表面齐平，第一加强筋与金属内腔的上端部贴合，第二加强筋与金属内腔的下端部贴合；
步骤二、对芯模本体顶部进行铺贴；
步骤三、模具整体在温度190℃、压力0.7MPa作用下固化；
步骤四、将固化时熔融软化的芯模本体取出。
本发明的有益效果是：
本发明在铺贴和固化共用一个芯模，轻量化，既能够在铺贴时保证支撑性能，又能够保证在固化后容易取出。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图2为图1的局部放大图A。
图3为图1的局部放大图B。
图4为现有技术中蒙皮铺丝阶段铺贴用芯模结构示意图。
图5为现有技术中固化阶段固化用芯模结构示意图。
其中：平直段1；第一加强筋1.1；支撑条2；第二加强筋2.1；金属内腔3；铺贴用芯模4；固化用芯模5。
具体实施方式
参见图1-3，本发明涉及一种铺贴及固化一体式芯模，包括芯模本体和模具，所述模具上表面设有金属内腔3，所述芯模本体包括平直段1，所述平直段1的两端设有第一加强筋1.1，所述平直段1中部连接X型支撑，保证整体的强度，减少芯模的重量，节约成本；所述X型支撑包括相互交叉的支撑条2，所述支撑条2的一端与平直段1连接，另一端设有第二加强筋2.1，所述平直段1与模具的上表面吻合，保证铺贴的平整；所述第一加强筋1.1与金属内腔3的上端部贴合，以提供支撑力；所述第二加强筋2.1与金属内腔3的下端部贴合，能够提供更大的支撑力。
所述平直段1、第一加强筋1.1、支撑条2和第二加强筋2.1是通过热塑性塑料一体注塑成型的，所述热塑性塑料为硬度≥30ShD的PP或PE，保证此结构下铺贴时不产生变形。
所述第一加强筋1.1与金属内腔3的贴合处为弧形，弧形半径为9-10mm，所述第二加强筋2.1与金属内腔3的贴合处为弧形，弧形半径为5-6mm，贴合平稳。
一种铺贴及固化一体式芯模的使用方法，其使用方法包括以下步骤：
步骤一、芯模本体外部包裹管状真空袋后放入金属内腔，平直段与模具的上表面齐平，第一加强筋与金属内腔的上端部贴合，第二加强筋与金属内腔的下端部贴合；
步骤二、对芯模本体顶部进行铺贴；
步骤三、模具整体在温度190℃、压力0.7MPa作用下固化；
步骤四、将固化时熔融软化的芯模本体取出。
除上述实施例外，本发明还包括有其他实施方式，凡采用等同变换或者等效替换方式形成的技术方案，均应落入本发明权利要求的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种铺贴及固化一体式芯模，包括芯模本体和模具，所述模具上表面设有金属内腔（3），其特征在于：所述芯模本体包括平直段（1），所述平直段（1）的两端设有第一加强筋（1.1），所述平直段（1）中部连接X型支撑，所述X型支撑包括相互交叉的支撑条（2），所述支撑条（2）的一端与平直段（1）连接，另一端设有第二加强筋（2.1），所述平直段（1）与模具的上表面吻合，所述第一加强筋（1.1）与金属内腔（3）的上端部贴合，所述第二加强筋（2.1）与金属内腔（3）的下端部贴合。
2.根据权利要求1所述的一种铺贴及固化一体式芯模，其特征在于：所述平直段（1）、第一加强筋（1.1）、支撑条（2）和第二加强筋（2.1）是通过热塑性塑料一体注塑成型的。
3.根据权利要求2所述的一种铺贴及固化一体式芯模，其特征在于：所述热塑性塑料为硬度≥30ShD的PP或PE。
4.根据权利要求1所述的一种铺贴及固化一体式芯模，其特征在于：所述第一加强筋（1.1）与金属内腔（3）的贴合处为弧形，弧形半径为9-10mm。
5.根据权利要求4所述的一种铺贴及固化一体式芯模，其特征在于：所述第二加强筋（2.1）与金属内腔（3）的贴合处为弧形，弧形半径为5-6mm。
6.一种铺贴及固化一体式芯模的使用方法，其特征在于：采用权利要求1-5之一所述的一体式芯模，使用方法包括以下步骤：
步骤一、芯模本体外部包裹管状真空袋后放入金属内腔，平直段与模具的上表面齐平，第一加强筋与金属内腔的上端部贴合，第二加强筋与金属内腔的下端部贴合；
步骤二、对芯模本体顶部进行铺贴；
步骤三、模具整体在温度190℃、压力0.7MPa作用下固化；
步骤四、将固化时熔融软化的芯模本体取出。
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