CN110815874A - 具有收口结构的工字形复合材料构件的成型模具及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及复合材料构件成型技术领域，尤其涉及一种针对具有收口结构的工字形复合材料构件的成型模具及方法。成型模具包括上模、下模、左模芯和右模芯，左模芯和右模芯用于成型工字型复合材料构件的两个腔体，用于成型具有收口结构的相应模芯(左模芯和/或右模芯)的突起部的上、下两侧面倾斜设置，并在其上、下侧面设置硅橡胶部，硅橡胶部有成型面与相对应的内腔面相匹配，该成型模具用成型具有收口结构腔体的成型部利用软、硬相结合，无需对成型部进行分块设计、结构简单，合模、成型及脱模方便。成型方法使用本发明提供的成型模具，其使用一套模具通过一次成型即可得到具有收口结构的工字形复合材料构件，工艺简单、脱模方便，成型质量高。

Description

具有收口结构的工字形复合材料构件的成型模具及方法

技术领域

本发明涉及复合材料构件成型技术领域，尤其涉及一种针对具有收口结构的工字形复合材料构件的成型模具及方法。

背景技术

工字形复合材料构件100包括上横部101、下横部102以及连接上横部101和下横部102的竖连接部103，竖连接部103与上横部101和下横部102形成两个腔体，位于竖连接部103左侧的腔体为左腔体，位于竖连接部103右侧的腔体为右腔体。具有收口结构的工字形复合材料构件100是指至少有一个腔体(左腔体或右腔体)的端口处上横部101和下横部102之间的距离最小，而从该端口处至竖连接部103，上横部101和下横部102之间的距离逐渐增大，请参见图1示意出的一种具体结构。

一般的模具结构在产品成型后，不损伤产品的情况下很难将产品顺利脱模，因此针对此类产品采取更为复杂的成型模具设计形式。

目前常见最常用的模具设计为分块式模具，即将嵌入具有收口结构的一端内的模具芯块分为几部分，在成型后分块脱模，请参见图2，在图2中仅示意出需嵌入工字形复合材料构件内的模具芯块，模具其它部分省略。

由于模具芯块至少需要分为三块及以上，而分块的模具芯块间连接固定较为困难，模具结构相对复杂。尤其是针对厚度(上横部和下横部之间距离)小、细长的具有收口结构的工字形复合材料构件的模具芯块，分成多块后，部分模具芯块会出现较薄的情况，造成其刚度减小易产生变形。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明的第一个目的是提供一种具有收口结构的工字形复合材料构件的成型模具，至少解决上述中的一个问题。

本发明的第二个目的是提供一种具有收口结构的工字形复合材料构件的成型方法，利用一套模具即可实现具有收口结构的工字形复合材料构件的一次成型。

(二)技术方案

为了解决实现上述第一个目的，本发明第一方面提供了一种具有收口结构的工字形复合材料构件的成型模具，该工字形复合材料构件的右腔体的端口处具有收口结构，其第一种实现方式中，成型模具包括：

上模，上模的下侧面具有三个下突起部，三个下突起部间隔设置，形成两个上容纳槽，位于两侧的两个下突起部的下侧面为上合模面，位于中间的下突起部的下侧面为上成型面；

下模，下模的上侧面具有三个上突起部，三个上突起部间隔设置，形成两个下容纳槽，位于两侧的上突起部的上侧面为下合模面，位于中间的下突起部的上侧面为下成型面；

右模芯，右模芯包括右模芯主体和右模芯突起部，右模芯突起部设置在右模芯主体的左侧，右模芯突起部的上侧面和下侧面均倾斜设置，从右模芯主体至右模芯突起部的右侧面，右模芯突起部的上侧面和下侧面之间的距离逐渐缩小，在右模芯突起部的上侧面和下侧面上分别设置有上右硅橡胶部和下右硅橡胶部，上右硅橡胶部的上侧面、下右硅橡胶部的下侧面及右模芯突起部的左侧面与工字形复合材料构件的右腔体的内腔面相匹配；

左模芯，左模芯包括左模芯主体和左模芯突起部，左模芯突起部设置在左模芯主体的右侧，左模芯突起部的上侧面、下侧面和右侧面与工字形复合材料构件的左腔体的内腔面相匹配；

上模与下模合模后，上合模面与下合模面接触，左模芯主体的上下两端以及右模芯主体的上下两端分别置于相对应的上容纳槽和下容纳槽内，右模芯突起部与左模芯突起部之间具有纵向间隔，上成型面与右模芯突起部和左模芯突起部的上侧面之间具有上横向间隔，下成型面与右模芯突起部和左模芯突起部的下侧面之间具有下横向间隔；

上横向间隔与下横向间隔通过纵向间隔连通，形成工字形复合材料构件的成型腔。

结合本发明第一方面的第一种实现方式，本发明第一方面的第二实现方式中，每个上容纳槽和下容纳槽均至少有部分槽壁倾斜设置；

右模芯主体和左模芯主体的上下两端的侧面分别与相对应的上容纳槽和下容纳槽的槽壁相匹配，使右模芯主体和左模芯主体能够与相对应的上容纳槽和下容纳槽的槽壁贴合。

本发明的第二方面还提供了另外一种具有收口结构的工字形复合材料构件的成型模具，该工字形复合材料构件的左腔体和右腔体的端口处均具有收口结构，其第一种实现方式中，成型模具包括：

上模，上模的下侧面具有三个下突起部，三个下突起部间隔设置，形成两个上容纳槽，位于两侧的两个下突起部的下侧面为上合模面，位于中间的下突起部的下侧面为上成型面；

下模，下模的上侧面具有三个上突起部，三个上突起部间隔设置，形成两个下容纳槽，位于两侧的上突起部的上侧面为下合模面，位于中间的下突起部的上侧面为下成型面；

右模芯，右模芯包括右模芯主体和右模芯突起部右模芯突起部设置在右模芯主体的左侧，右模芯突起部的上侧面和下侧面均倾斜设置，从右模芯主体至右模芯突起部的右侧面，右模芯突起部的上侧面和下侧面之间的距离逐渐缩小，在右模芯突起部的上侧面和下侧面上分别设置有上右硅橡胶部和下右硅橡胶部，上右硅橡胶部的上侧面、下右硅橡胶部的下侧面及右模芯突起部的左侧面与工字形复合材料构件的右腔体的内腔面相匹配；

左模芯，左模芯包括左模芯主体和左模芯突起部，左模芯突起部设置在左模芯主体的右侧，左模芯突起部的上侧面和下侧面均倾斜设置，从左模芯主体至左模芯突起部的右侧面，左模芯突起部的上侧面和下侧面之间的距离逐渐缩小，在左模芯突起部的上侧面和下侧面上分别设置上左硅橡胶部和下左硅橡胶部，上左硅橡胶部的上侧面、下左硅橡胶部的下侧面及左模芯突起部的右侧面与工字形复合材料构件的左腔体的内腔面相匹配；

上模与下模合模后，上合模面与下合模面接触，左模芯主体的上下两端以及右模芯主体的上下两端分别置于相对应的上容纳槽和下容纳槽内，右模芯突起部与左模芯突起部之间具有纵向间隔，上成型面与右模芯突起部和左模芯突起部的上侧面之间具有上横向间隔，下成型面与右模芯突起部和左模芯突起部的下侧面之间具有下横向间隔；

上横向间隔与下横向间隔通过纵向间隔连通，形成工字形复合材料构件的成型腔。

结合本发明第二方面的第一种实现方式，本发明第二方面的第二种实现方式中，每个上容纳槽和下容纳槽均至少有部分槽壁倾斜设置；

右模芯主体和左模芯主体的上下两端的侧面分别与相对应的上容纳槽和下容纳槽的槽壁相匹配，使右模芯主体和左模芯主体能够与相对应的上容纳槽和下容纳槽的槽壁贴合。

为了实现上述的第二个目的，本发明第三方面提供了一种具有收口结构的工字形复合材料构件的成型方法，该工字形复合材料构件的右腔体的端口处具有收口结构，利用本发明第一方面第一种实现方式或第二种实现方式中的成型模具进行成型，包括以下步骤：

S1、铺设预浸料：

分别在上成型面、下成型面、左模芯突起部的上侧面、下侧面和右侧面、上右硅橡胶部的上侧面、下右硅橡胶部的下侧面以及右模芯突起部的左侧面上铺设预浸料；

S2、组合模具：

将进行步骤S1操作后的左模芯突起部和右模芯突起部的下端分别安装在两个下容纳槽内，左模芯突起部的右侧面上的预浸料与右模芯突起部的左侧面上的预浸料接触，左模芯突起部下侧面的预浸料和下右硅橡胶部下侧面的预浸料与下成型面上的预浸料接触；

将上模与下模组合，使左模芯突起部和右模芯突起部的上端分别置于两个上容纳槽内，左模芯突起部上侧面的预浸料、上右硅橡胶部上侧面的预浸料与上成型面的预浸料接触，形成待成型工字形复合材料构件；

S3、固化成型：

对组合好的模具施压加热，使待成型工字形复合材料构件固化成型；

S4、开模：

拆除上模后，将左模芯、右模芯及成型的工字形复合材料构件一同取出，向左移动左模芯，将左模芯从工字形复合材料构件上拆除，利用上右硅橡胶部和下右硅橡胶部的弹性，使上右硅橡胶部和下右硅橡胶部发生形变，将右模芯从工字形复合材料构件上拆除，得到具有一个收口结构的工字形复合材料构件。

结合本发明第三方面第一种实现方式，本发明第三方面第二种实现方式中，步骤S1中各面铺设预浸料时均分层铺设。

结合本发明第三方面第一种实现方式或第二种实现方式，本发明第三方面第三种实现方式中，步骤S2中，若组合后，铺设在各侧面上的预浸料之间具有间隙，则在间隙内填充预浸料捻子条。

本发明第四个方面提供了一种具有收口结构的工字形复合材料构件的成型方法，该工字形复合材料构件的左腔体和右腔体的端口处均具有收口结构，该成型方法利用本发明第二方面第一种实现方式或第二种实现方式中的成型模具进行成型，包括以下步骤：

S1、铺设预浸料：

分别在上成型面、下成型面、上左硅橡胶部的上侧面、下左硅橡胶部的下侧面、左模芯突起部的右侧面、上右硅橡胶部的上侧面、下右硅橡胶部的下侧面和右模芯突起部左侧面上铺设预浸料；

S2、组合模具：

将进行步骤S1操作后的左模芯突起部和右模芯突起部的下端分别安装在两个下容纳槽内，左模芯突起部右侧面上的预浸料与右模芯突起部左侧面上的预浸料接触，下左硅橡胶部下侧面的预浸料和下右硅橡胶部下侧面的预浸料与下成型面上的预浸料接触；

将上模与下模组合，使左模芯突起部和右模芯突起部的上端分别置于两个上容纳槽内，上左硅橡胶部上侧面的预浸料和上右硅橡胶部上侧面的预浸料与上成型面上的预浸料接触，形成待成型工字形复合材料构件；

S3、固化成型：

对组合好的模具施压加热，使待成型工字形复合材料构件固化成型；

S4、开模：

拆除上模后，将左模芯、右模芯及成型的工字形复合材料构件一同取出，利用各硅橡胶部的弹性，使各硅橡胶部发生形变，分别将左模芯和右模芯从工字形复合材料构件上拆除，得到具有两个收口结构的工字形复合材料构件。

结合本发明第四方面第一种实现方式，本发明第四方面第二种实现方式中，步骤S1中各面铺设预浸料时均分层铺设。

结合本发明第四方面第一种实现方式或第二种实现方式，本发明第四方面第三种实现方式中，步骤S2中，若组合后，铺设在各侧面上的预浸料之间具有间隙，则在间隙内填充预浸料捻子条。

(三)有益效果

本发明的上述技术方案具有如下优点：本发明提供的用于成型具有收口结构的工字型复合材料构件的成型模具，包括上模、下模、左模芯和右模芯，左模芯和右模芯用于成型工字型复合材料构件的两个腔体，用于成型具有收口结构的相应模芯(左模芯和/或右模芯)其突起部的上、下两侧面倾斜设置，在突起部的上、下侧面设置硅橡胶部，硅橡胶部有成型面与相对应的内腔面相匹配，该成型模具用成型具有收口结构腔体的成型部利用软、硬相结合，无需对成型部进行分块设计、结构简单，合模、成型及脱模方便，并且采用硅橡胶其钢度能够支撑预浸料，其膨胀率不会影响成型精度，其弹性(形变率)可以满足脱模而不会损伤成型后的产品。

本发明提供的用成型具有收口结构的工字型复合材料构件的成型方法，使用本发明提供的成型模具，该成型方法使用一套模具通过一次成型即可得到具有收口结构的工字形复合材料构件，工艺简单、脱模方便，成型质量高。

附图说明

本发明附图仅仅为说明目的提供，图中各部件的比例与数量不一定与实际产品一致。

图1是一种具有收口结构的工字形复合材料构件示意图；

图2是现有技术中成型图1所示的复合材料构件所用的模具芯块示意图；

图3是本发明实施例一中成型模具的截面示意图；

图4是本发明实施例二中铺设预浸料后的下模的局部结构的截面示意图；

图5是本发明实施例二中铺设预浸料后的右模芯的局部结构的截面示意图；

图6是本发明实施例二中铺设预浸料后的成型模具的局部结构示意图；

图7是本发明实施例三中成型模具的结构示意图；

图8是本发明实施例四中铺设预浸料后的成型模具的局部结构示意图。

图中：100：工字形复合材料构件；101：上横部；102：下横部；103：竖连接部；

200：待成型工字形复合材料构件；201：预浸料；202：预浸料捻子条；

1：上模；2：下模；3：右模芯；31：右模芯主体；32：右模芯突起部；4：左模芯；41：左模芯主体；42：左模芯突起部；；5：上右硅橡胶部；6：下右硅橡胶部；7：上左硅橡胶部；8：下左硅橡胶部。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

本发明中工字形复合材料构件是指截面为工字形或近似工字形的复合材料构件，当然在对该开形状的截面旋转90或270度后也可以描述为H形或者近似H形的复合材料构件(参见图2所示)，为方便描述，在本发明中统一以术语“工字形复合材料构件”进行描述，该描述方式不应理解为对本发明的限制。

实施例一

如图3所示，本发明实施例提供的一种具有收口结构的工字形复合材料构件的成型模具，该成型模具能够成型具有一个收口结构的工字形复合材料构件。在本实施例中为了描述方面，将其具有收口结构的腔体定义为右腔体，该定义仅是基于工字形复合材料构件在一个状态时，该具有收口结构的腔体所在相对位置所确定(参见图3所示，具有收口结构的腔体位于当前视角的右侧)，并不是对其的限定。

参见图3所示，在本实施例中，该成型模具包括上模1、下模2、右芯模3和左芯模4。其中，上模1的下侧面具有三个下突起部，三个下突起部间隔设置，位于左侧的下突起部与位于中间的下突起部之间形成位于左侧的上容纳槽，位于右侧的下突起部与位于中间的下突起部之间形成位于右侧的上容纳槽。位于左侧和右侧的两个下突起部的下侧面为上合模面，位于中间的下突起部的下侧面为上成型面，该上成型面与上横部101的上侧面匹配。

下模2的上侧面三个上突起部，三个上突起部间隔设置，位于左侧的上突起部与位于中间的上突起部之间形成位于左侧的下容纳槽，位于右侧的上突起部与位于中间的上突起部之间形成位于右侧的下容纳槽。位于左侧和右侧的两个上突起部的上侧面为上合模面，位于中间的上突起部的上侧面为下成型面，该下成型面与下横部的下侧面匹配。

右模芯3包括右模芯主体31和右模芯突起部32，该右模芯突起部32设置在右模芯主体31的左侧，该右模芯突起部21的上侧面和下侧面均倾斜设置，且从右模芯主体31至右模芯突起部32的右侧面，右模芯突起部32的上侧面和下侧面之间的距离逐渐缩小。在右模芯突起部32的上侧面和下侧面上分别设置上右硅橡胶部5和下右硅橡胶部6，上右硅橡胶部5的上侧面、下右硅橡胶部6的下侧面及右模芯突起部32的左侧面与工字形复合材料构件100的右腔体的内腔面相匹配，即上右硅橡胶部5的上侧面、下右硅橡胶部6的下侧面和右模芯突起部32的左侧面为右腔体的内腔成型面。

在本实施例中，上右硅橡胶部5和下右硅橡胶部6的厚度由右到左逐渐增加，使左端的上右硅橡胶部5和下右硅橡胶部6之间的距离，大于右端的上右硅橡胶部5和下右硅橡胶部6之间的距离(右腔体端口处的尺寸)，从而能够成型具有收口结构的腔体。

左模芯4包括左模芯主体41和左模芯突起部42，左模芯突起部42设置在左模芯主体41的右侧，左模芯突起部42的上侧面、下侧面和右侧面与工字形复合材料构件100的左腔体的内腔面相匹配。即左模芯突起部42的上侧面、下侧面和右侧面为左腔体的内腔成型面。

在本实施例中，左腔体为等径腔体或者喇叭口腔体(内腔面为倾斜面且端口的尺寸最大的腔体结构或者具有明显脱模角度的腔体)，因此左模芯突起部42为现有常用的成型结构(例如，可以参见图2中未分块的模芯，其示意出的是一种常用成型结构)即可实现成型，当然也可以在上侧面和下侧面设置硅橡胶部，用于成型硅橡胶部的面与内腔面匹配即可。

上模1与下模2合模后，上合模面与下合模面接触，左模芯主体41的上下两端以及右模芯主体31的上下两端分别置于相对应的上容纳槽和下容纳槽内，此时，右模芯突起部32与左模芯突起部42之间具有纵向间隔，上成型面与右模芯突起部32和左模芯突起部42的上侧面之间具有上横向间隔，下成型面与右模芯突起部32和左模芯突起部32的下侧面之间具有下横向间隔。所述上横向间隔与所述下横向间隔通过所述纵向间隔连通，形成用于成型工字形复合材料构件100的成型腔。

使用时，在合模后预浸料置于成型腔内，对成型模具施压加热，使预浸料固化成型。脱模时，将右模芯3、左模芯4和工字形复合材料构件100一起从上下模内取出，左模芯4常规脱模即可实现，右模芯2利用上右硅橡胶部5和下右硅橡胶部6的弹性，使两个硅橡胶部发生形变，将右模芯从工字形复合材料构件100上拆除，得到具有一个收口结构的工字形复合材料构件。该成型模具用于成型收口腔体的成型部采用软、硬相结合的设计，无需对成型部进行分块设计、结构简单，合模、成型及脱模方便，采用硅橡胶其钢度能够支撑预浸料，其膨胀率不会影响成型精度，其弹性(形变率)可以满足脱模而不会损伤成型的工字形复合材料构件，即，采用硅橡胶材料从成型和脱模方面均能满足要求。

参见图3所示，在一些优选地实施方式中，上容纳槽和下容纳槽均至少有部分槽壁倾斜设置，右模芯主体31的上下两端以及左模芯主体41的上下两端的侧面与相对应的上容纳槽和下容纳槽的槽壁相匹配。即右芯主体31和左模芯主体41的上下两端均至少有部分侧面为倾斜面，使右芯主体31和左模芯主体41置于容纳槽内时，右芯主体31和左模芯主体41的侧面与相对应的所述上容纳槽和所述下容纳槽的槽壁贴合。

一个具体地实施方式中，参见图3所示，上容纳槽和下容纳槽的两侧槽壁均设有倾斜面，该倾斜面使槽口尺寸大于槽底部的尺寸。相对应的右芯主体31和左模芯主体41的上下两端的两侧面也均设置倾斜面，该倾斜面使右芯主体31和左模芯主体41的上下两端部的尺寸小于其各自中部的尺寸。如此设置，一方面方便右模芯3和左模芯4的取放，另一方面能够将施加在模具上的一部分纵向压力横向传递到右模芯3和左模芯4上，使成型质量更高。

优选地，上模1、下模2、右模芯3和左模芯4均为金属材料制成，更优选地，所采用的金属材料的硬度(HRC)为28-30之间，例如，P20钢。

实施例二

本实施例二提供一种具有一个收口结构的工字形复合材料构件的成型方法，该成型方法利用实施例一中任一种成型模具，包括以下步骤：

S1、铺设预浸料：

首先在成型模具各部进行组合之前，参见4和图5所示，分别在上成型面、下成型面、左模芯突起部42的上侧面、下侧面和右侧面、上右硅橡胶部5的上侧面、下右硅橡胶部6的下侧面以及右模芯突起部32的左侧面上铺设预浸料201。

S2、组合模具：

参见图6所示，将进行步骤S1操作后的左模芯突起部42和右模芯突起部32的下端分别安装在两个下容纳槽内，左模芯突起部42的右侧面上的预浸料201与右模芯突起部32的左侧面上的预浸料201接触，左模芯突起部下侧面的预浸料201和下右硅橡胶部6的下侧面的预浸料201与下成型面上的预浸料201接触。

然后，将上模1与下模2组合，使左模芯突起部42和右模芯突起部41的上端分别置于两个上容纳槽内，左模芯突起部上侧面的预浸料201、上右硅橡胶部上侧面的预浸料201与上成型面的预浸料201接触，形成待成型工字形复合材料构件200。

S3、固化成型：

对组合好的模具施压加热，使待成型工字形复合材料构件200固化成型，该步骤采用现有施压加热的方式即可，在此不做限定，也不再赘述。

S4、开模：

拆除上模1后，将左模芯4、右模芯3及成型的工字形复合材料构件100一同取出，向左移动左模芯4，将左模芯5从工字形复合材料构件上拆除，利用上右硅橡胶部5和所述下右硅橡胶部6的弹性，使上右硅橡胶部5和下右硅橡胶部6发生形变，将右模芯3从工字形复合材料构件100上拆除，得到具有一个收口结构的工字形复合材料构件。

该成型方法使用一套模具通过一次成型即可得到具有收口结构的工字形复合材料构件，工艺简单、脱模方便，成型质量高。

在一些优选地实施方式中，参见图4-图6所示，步骤S1中各面铺设预浸料时均分层铺设，方便控制工字形复合材料各部的厚度构件。

在一些优选地实施方式中，在进行步骤S2操作中，若组合后，铺设在各侧面上的预浸料之间具有间隙，则在间隙内填充预浸料捻子条202，例如，参见图6所示，在对上横部与竖连接部之间具有圆角的工字形复合材料构件进行成型时，左模芯突起部42的右侧面和右模芯突起部32的左侧面上的预浸料与上成型面的预浸料和下成型面上的预浸料之间形成上下各一个间隙，在每个间隙中填充预浸料捻子条202，在经过加压高温后，预浸料捻子条202将间隙填满。

需要说明的是，在本实施例中，上模1和下模2为上下对称结构，其铺设预浸料时的方法相同，因此，本发明仅示意了下模2铺设预浸料的示意图(图4)，上模1铺设预浸料的示意图可参考图4。

实施例三

参见图7所示，实施例三与实施例一基本相同，相同之处不再赘述，不同之处在于：本实施例三中的成型模具用于成型具有两个收口结构的式字形复合材料构件，其左模芯突起部42的上侧面和下侧面均倾斜设置，从左模芯主体41至左模芯突起部42的右侧面，该左模芯突起部42的上侧面和下侧面之间的距离逐渐缩小，并在左模芯突起部42的上侧面和下侧面上分别设置上左硅橡胶部7和下左硅橡胶部8，上左硅橡胶部7的上侧面、下左硅橡胶部8的下侧面及左模芯突起部42的右侧面与工字形复合材料构件100的左腔体的内腔面相匹配。

实施例四

本实施例提供一种具有两个收口结构的工字形复合材料构件的成型方法，该成型方法利用实施例三中任一种成型模具进行成型，成型方法与实施例二中基本相同，相同之处不再赘述，不同之外在于：拆除左模芯时，利用上左硅橡胶部7和所述下左硅橡胶部8的弹性，使上左硅橡胶部7和下左硅橡胶部8发生形变，将左模芯4从工字形复合材料构件100上拆除。

在一些优选地实施方式中，参见图4、图5和图8所示，步骤S1中各面铺设预浸料时均分层铺设，方便控制工字形复合材料各部的厚度构件。

需要说明的是，在本实施方式中，左模芯4与右模芯3的结构左右对称，其铺设预浸料的方式相同，因此，在发明中仅示意出右模芯3铺设预浸料的示意图(图5)，左模芯4铺设预浸料的示意图可参见图5。

在一些优选地实施方式中，在进行步骤S2操作中，若组合后，铺设在各侧面上的预浸料之间具有间隙，则在间隙内填充预浸料捻子条202，例如，参见图8所示，在对上横部与竖连接部之间具有圆角的工字形复合材料构件进行成型时，左模芯突起部42的右侧面和右模芯突起部32的左侧面上的预浸料与上成型面的预浸料和下成型面上的预浸料之间形成上下各一个间隙，在每个间隙中填充预浸料捻子条202，在经过加压高温后，预浸料捻子条202将间隙填满。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：并非每个实施例仅包含一个独立的技术方案，不存在方案冲突的情况下，各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

此外，在不脱离本发明的范围的情况下，对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种具有收口结构的工字形复合材料构件的成型模具，该工字形复合材料构件的右腔体的端口处具有收口结构，其特征在于，所述成型模具包括：

上模，所述上模的下侧面具有三个下突起部，三个所述下突起部间隔设置，形成两个上容纳槽，位于两侧的两个所述下突起部的下侧面为上合模面，位于中间的所述下突起部的下侧面为上成型面；

下模，所述下模的上侧面具有三个上突起部，三个所述上突起部间隔设置，形成两个下容纳槽，位于两侧的所述上突起部的上侧面为下合模面，位于中间的所述下突起部的上侧面为下成型面；

右模芯，所述右模芯包括右模芯主体和右模芯突起部，所述右模芯突起部设置在所述右模芯主体的左侧，所述右模芯突起部的上侧面和下侧面均倾斜设置，从所述右模芯主体至所述右模芯突起部的右侧面，所述右模芯突起部的上侧面和下侧面之间的距离逐渐缩小，在所述右模芯突起部的上侧面和下侧面上分别设置有上右硅橡胶部和下右硅橡胶部，所述上右硅橡胶部的上侧面、所述下右硅橡胶部的下侧面及所述右模芯突起部的左侧面与工字形复合材料构件的右腔体的内腔面相匹配；

左模芯，所述左模芯包括左模芯主体和左模芯突起部，所述左模芯突起部设置在所述左模芯主体的右侧，所述左模芯突起部的上侧面、下侧面和右侧面与工字形复合材料构件的左腔体的内腔面相匹配；

所述上模与所述下模合模后，所述上合模面与所述下合模面接触，所述左模芯主体的上下两端以及所述右模芯主体的上下两端分别置于相对应的所述上容纳槽和所述下容纳槽内，所述右模芯突起部与所述左模芯突起部之间具有纵向间隔，所述上成型面与所述右模芯突起部和所述左模芯突起部的上侧面之间具有上横向间隔，所述下成型面与所述右模芯突起部和所述左模芯突起部的下侧面之间具有下横向间隔；

所述上横向间隔与所述下横向间隔通过所述纵向间隔连通，形成工字形复合材料构件的成型腔。

2.根据权利要求1所述的成型模具，其特征在于：每个所述上容纳槽和所述下容纳槽均至少有部分槽壁倾斜设置；

所述右模芯主体和所述左模芯主体的上下两端的侧面分别与相对应的所述上容纳槽和所述下容纳槽的槽壁相匹配，使所述右模芯主体和所述左模芯主体能够与相对应的所述上容纳槽和所述下容纳槽的槽壁贴合。

3.一种具有收口结构的工字形复合材料构件的成型方法，该工字形复合材料构件的右腔体的端口处具有收口结构，利用如权利要求1或2中所述的成型模具成型，包括以下步骤：

S1、铺设预浸料：

分别在所述上成型面、所述下成型面、所述左模芯突起部的上侧面、下侧面和右侧面、所述上右硅橡胶部的上侧面、所述下右硅橡胶部的下侧面以及所述右模芯突起部的左侧面上铺设预浸料；

S2、组合模具：

将进行步骤S1操作后的所述左模芯突起部和所述右模芯突起部的下端分别安装在两个所述下容纳槽内，所述左模芯突起部的右侧面上的预浸料与所述右模芯突起部的左侧面上的预浸料接触，所述左模芯突起部下侧面的预浸料和所述下右硅橡胶部下侧面的预浸料与所述下成型面上的预浸料接触；

将所述上模与所述下模组合，使所述左模芯突起部和所述右模芯突起部的上端分别置于两个所述上容纳槽内，所述左模芯突起部上侧面的预浸料、所述上右硅橡胶部上侧面的预浸料与所述上成型面的预浸料接触，形成待成型工字形复合材料构件；

S3、固化成型：

对组合好的模具施压加热，使待成型工字形复合材料构件固化成型；

S4、开模：

拆除上模后，将左模芯、右模芯及成型的工字形复合材料构件一同取出，向左移动左模芯，将左模芯从工字形复合材料构件上拆除，利用所述上右硅橡胶部和所述下右硅橡胶部的弹性，使所述上右硅橡胶部和所述下右硅橡胶部发生形变，将右模芯从工字形复合材料构件上拆除，得到具有一个收口结构的工字形复合材料构件。

4.根据权利要求3所述的成型方法，其特征在于：步骤S1中各面铺设预浸料时均分层铺设。

5.根据权利要求3或4所述的成型方法，其特征在于：在步骤S2中，若组合后，铺设在各侧面上的预浸料之间具有间隙，则在所述间隙内填充预浸料捻子条。

6.一种具有收口结构的工字形复合材料构件的成型模具，该工字形复合材料构件的左腔体和右腔体的端口处均具有收口结构，其特征在于，所述成型模具包括：

上模，所述上模的下侧面具有三个下突起部，三个所述下突起部间隔设置，形成两个上容纳槽，位于两侧的两个所述下突起部的下侧面为上合模面，位于中间的所述下突起部的下侧面为上成型面；

下模，所述下模的上侧面具有三个上突起部，三个所述上突起部间隔设置，形成两个下容纳槽，位于两侧的所述上突起部的上侧面为下合模面，位于中间的所述下突起部的上侧面为下成型面；

右模芯，所述右模芯包括右模芯主体和右模芯突起部所述右模芯突起部设置在所述右模芯主体的左侧，所述右模芯突起部的上侧面和下侧面均倾斜设置，从所述右模芯主体至所述右模芯突起部的右侧面，所述右模芯突起部的上侧面和下侧面之间的距离逐渐缩小，在所述右模芯突起部的上侧面和下侧面上分别设置有上右硅橡胶部和下右硅橡胶部，所述上右硅橡胶部的上侧面、所述下右硅橡胶部的下侧面及所述右模芯突起部的左侧面与工字形复合材料构件的右腔体的内腔面相匹配；

左模芯，所述左模芯包括左模芯主体和左模芯突起部，所述左模芯突起部设置在所述左模芯主体的右侧，所述左模芯突起部的上侧面和下侧面均倾斜设置，从所述左模芯主体至所述左模芯突起部的右侧面，所述左模芯突起部的上侧面和下侧面之间的距离逐渐缩小，在所述左模芯突起部的上侧面和下侧面上分别设置上左硅橡胶部和下左硅橡胶部，所述上左硅橡胶部的上侧面、所述下左硅橡胶部的下侧面及所述左模芯突起部的右侧面与工字形复合材料构件的左腔体的内腔面相匹配；

所述上模与所述下模合模后，所述上合模面与所述下合模面接触，所述左模芯主体的上下两端以及所述右模芯主体的上下两端分别置于相对应的所述上容纳槽和所述下容纳槽内，所述右模芯突起部与所述左模芯突起部之间具有纵向间隔，所述上成型面与所述右模芯突起部和所述左模芯突起部的上侧面之间具有上横向间隔，所述下成型面与所述右模芯突起部和所述左模芯突起部的下侧面之间具有下横向间隔；

所述上横向间隔与所述下横向间隔通过所述纵向间隔连通，形成工字形复合材料构件的成型腔。

7.根据权利要求6所述的，其特征在于：每个所述上容纳槽和所述下容纳槽均至少有部分槽壁倾斜设置；

所述右模芯主体和所述左模芯主体的上下两端的侧面分别与相对应的所述上容纳槽和所述下容纳槽的槽壁相匹配，使所述右模芯主体和所述左模芯主体能够与相对应的所述上容纳槽和所述下容纳槽的槽壁贴合。

8.一种具有收口结构的工字形复合材料构件的成型方法，该工字形复合材料构件的左腔体和右腔体的端口处均具有收口结构，利用如权利要求6或7中所述的成型模具成型，包括以下步骤：

S1、铺设预浸料：

分别在所述上成型面、所述下成型面、所述上左硅橡胶部的上侧面、所述下左硅橡胶部的下侧面、所述左模芯突起部的右侧面、所述上右硅橡胶部的上侧面、所述下右硅橡胶部的下侧面和所述右模芯突起部左侧面上铺设预浸料；

S2、组合模具：

将进行步骤S1操作后的所述左模芯突起部和所述右模芯突起部的下端分别安装在两个所述下容纳槽内，所述左模芯突起部右侧面上的预浸料与所述右模芯突起部左侧面上的预浸料接触，所述下左硅橡胶部下侧面的预浸料和所述下右硅橡胶部下侧面的预浸料与所述下成型面上的预浸料接触；

将上模与下模组合，使左模芯突起部和右模芯突起部的上端分别置于两个上容纳槽内，所述上左硅橡胶部上侧面的预浸料和所述上右硅橡胶部上侧面的预浸料与所述上成型面上的预浸料接触，形成待成型工字形复合材料构件；

S3、固化成型：

对组合好的模具施压加热，使待成型工字形复合材料构件固化成型；

S4、开模：

拆除上模后，将左模芯、右模芯及成型的工字形复合材料构件一同取出，利用各硅橡胶部的弹性，使各硅橡胶部发生形变，分别将左模芯和右模芯从工字形复合材料构件上拆除，得到具有两个收口结构的工字形复合材料构件。

9.根据权利要求8所述的成型方法，其特征在于：步骤S1中各面铺设预浸料时均分层铺设。

10.根据权利要求8或9所述的成型方法，其特征在于：在步骤S2中，若组合后，铺设在各面的预浸料之间具有间隙，则在所述间隙内填充预浸料捻子条。

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