CN110142985B - 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 (4)
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;
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。
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:所述热塑性塑料为硬度≥30ShD的PP或PE。
3.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。
4.一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1-3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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