CN111391192A - 一种工型长桁成型模具 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种工型长桁成型模具，包括：左芯模、右芯模、下底板、上盖板以及软膜，其中，所述左芯模和所述右芯模相对远离一侧的两端分别设置有供顶丝穿过的螺纹孔，相对靠近一侧的两端分别设置有与所述螺纹孔相连通的沉孔，所述沉孔内设置有垫块；所述软膜设置在所述下底板上；所述左芯模、右芯模与上盖板之间、左芯模和右芯模之间以及左芯模、右芯模与下底板之间形成“工”字型的成型腔。与现有技术相比，本发明的有益效果在于，本发明提供的工型长桁成型模具及其脱模方法能够对工型长桁快速脱模，且避免传统的木槌或橡胶锤的击打，脱模过程快速、安全且不会碰伤工型长桁的表面。

Description

一种工型长桁成型模具

技术领域

本发明涉及复合材料成型技术领域，具体而言，涉及一种工型长桁成型模具及其脱模方法。

背景技术

随着航空复合材料用量的增加，复合材料制造业迅速成为飞机制造业的主要组成部分。在这类复合材料中，工型长桁由于其良好的力学性能，被广泛地应用于飞机机体结构中。工型长桁常用的成型工艺为热压罐工艺，预浸料和其它工艺辅助材料在热压罐中于一定温度和压力下固化成型，成型后，工型长桁与模具粘接在一起，脱模时，很难将工型长桁与模具进行分离。

发明内容

鉴于此，本发明提出了一种工型长桁成型模具及其脱模方法，旨在解决现有技术中，工型长桁成型后与模具分离困难的技术问题。

一方面，本发明提出了一种工型长桁成型模具，包括：左芯模、右芯模、下底板、上盖板以及软膜；

所述左芯模和所述右芯模相对远离一侧的两端分别设置有供顶丝穿过的螺纹孔，相对靠近一侧的两端分别设置有与所述螺纹孔相连通的沉孔，所述沉孔内设置有垫块；

所述软膜设置在所述下底板上；

所述左芯模、右芯模与上盖板之间、左芯模和右芯模之间以及左芯模、右芯模与下底板之间形成“工”字型的成型腔。

进一步地，所述左芯模和所述右芯模在1/3和2/3长度方向设置有供吊环穿插的第一吊装孔。

进一步地，所述左芯模和所述右芯模相对远离的一侧设置有凹槽，所述凹槽内设置有供吊钩钩设的承力柱。

进一步地，还包括用以所述左芯模和所述右芯模相互限位的限位块，所述限位块包括第一本体、第二本体；

所述第一本体通过螺栓与所述左芯模或所述右芯模固结；

所述第二本体与所述右芯模或所述左芯模卡接。

进一步地，所述左芯模上设置有第一限位槽，所述第一限位槽内设置有至少两个螺栓孔，用以和所述第一本体螺栓连接。

进一步地，所述第一限位槽内还设置有用以对所述限位块快速定位的导柱。

进一步地，所述右芯模上设置有第二限位槽，用以和所述第二本体卡接。

另一方面，本发明还提出了一种工型长桁成型模具的脱模方法，包括如下步骤：

步骤S1：在第一吊装孔上安装吊环，通过起吊装置将左芯模、右芯模、工型长桁和上盖板分离；

步骤S2：通过起吊装置将左芯模、右芯模和工型长桁翻转至竖直状态；

步骤S3：若左芯模位于上方，则将顶丝插入左芯模的螺纹孔14内，通过反作用力将左芯模的两端顶起；

步骤S4：通过起吊装置将左芯模与右芯模、工型长桁分离；

步骤S5：将顶丝插入右芯模的螺纹孔内，将工型长桁顶起，通过夹取装置实现右芯模和工型长桁的分离。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于，本发明提供的工型长桁成型模具及其脱模方法能够对工型长桁快速脱模，通过顶丝先将左芯模或右芯模顶起，避免传统的木槌或橡胶锤的击打，脱模过程快速、安全且不会碰伤工型长桁的表面。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：

图1为本发明实施例提供的工型长桁成型模具的纵向截面示意图；

图2为本发明实施例提供的工型长桁成型模具的侧视图；

图3为本发明实施例提供的用于体现顶丝和吊环安装位置的示意图；

图4为本发明实施例提供的工型长桁成型模具的左视图；

图5为本发明实施例提供的限位块的结构示意图；

图6为本发明实施例提供的用于体现第三定位槽和第四定位槽位置的示意图；

图7为本发明实施例提供的用于体现凹槽位置和结构的示意图；

图8为本发明实施例提供的用于体现沉孔与螺纹孔位置的示意图；

图9为本发明实施例提供的钻孔组件的主视图；

图10为本发明实施例提供的钻孔组件的俯视图；

图11为本发明实施例提供的用于体现插销和钻套位置的示意图；

图12为本发明实施例提供的用于体现导向孔位置的示意图；

图13为本发明实施例提供的支撑架的结构示意图；

附图标记：1、左芯模；11、第一吊装孔；12、凹槽；121、承力柱；13、第一通孔；14、螺纹孔；15、沉孔；16、第一定位槽；17、第二定位槽；18、第三定位槽；19、第四定位槽；2、右芯模；21、限位块；211、第一本体；212、第二本体；221、第一限位槽；222、第二限位槽；223、螺栓孔；224、导柱；23、导向孔；3、下底板；4、上盖板；5、软膜；6、顶丝；7、吊环；8、支撑架；81、放置槽；9、钻孔组件；91、第一本体；911、第一底面；913、通孔；92、第二本体；921、第二底面；922、钻头定位孔；931、第二槽口；94、钻套；941、第一槽口；95、限位柱；96、插销。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

参阅图1，本发明实施例提出了一种工型长桁成型模具，该模具包括左芯模1、右芯模2、下底板3、上盖板4以及软膜5，其中，软膜5设置在下底板3的上端面上，左芯模1和右芯模2设置在上盖板4下方，左芯模1和右芯模2的上端面、左芯模1和右芯模2之间以及左芯模1、右芯模2与下底板3之间形成“工”字型的成型腔。

本实施例中，左芯模1和右芯模2上端面相对远离的一侧设置有第一吊装孔11，第一吊装孔11设置在长度方向约三分之一和三分之二的位置；左芯模1和右芯模2相对远离的一侧设置有半圆形的凹槽12，凹槽12内设置有承力柱121，该承力柱121在宽度方向贯穿左芯模1和右芯模2，具体实施时，左芯模1和右芯模2在宽度方向设置有贯穿的第一通孔13，该第一通孔13同样经过凹槽12，承力柱121通过穿插的方式设置在第一通孔13和凹槽12内，在起吊时，通过将吊具的吊钩与承力柱121相连，能够进行整体起吊。

作为一种优选实施例，在起吊过程中，为了避免承力柱121发生转动而造成吊钩的脱落，承力柱121的表面设置有键槽131，通过在键槽131内设置键，能够有效限制承力柱121的转动，可以理解的是，第一通孔13也应设置成与承力柱121和键配合后的形状，例如，当键为圆柱形时，第一通孔13为两个部分相交的组合圆，即部分重叠的两个圆形。

本实施例中，左芯模1和右芯模2在沿长度方向的侧壁设置有供顶丝6穿过的螺纹孔14，顶丝6通过转动能够在螺纹孔14与工型长桁的表面直接或间接抵触，以此形成反作用力，使得左芯模1和右芯模2能够相对分离。在具体实施时，螺纹孔14设置在左芯模1和右芯模2的两侧，可以理解为沿长度方向的两侧，在脱模时，通过顶丝6将左芯模1或右芯模2的两端顶起，以撕裂的方式将左芯模1和右芯模2与工型长桁分离，较直接整体分离相比，更容易脱模。

作为一种优选实施例，为了防止顶丝6在顶的过程中破坏工型长桁的表面，左芯模1和右芯模2相对靠近的一侧设置有与螺纹孔14相连通的沉孔15，沉孔15的孔径大于螺纹孔14的孔径，通过在沉孔15内设置垫块，避免顶丝6端部与工型长桁的直接接触，从而避免了划伤工型长桁的表面。其次，由于沉孔15的孔径大于螺纹孔14的孔径，通过设置表面积较大的垫块，能够有效减少局部压强，在顶的过程中，不容易在工型长桁的表面留下凹痕。

本实施例中，为了能够实现左芯模1、右芯模2与上盖板4之间的快速定位，左芯模1和右芯模2的两端分别设置有第一定位槽16，上盖板4上与第一定位槽16相对应处设置有第二定位槽17，在具体定位过程中，通过在第二定位槽17或第一定位槽16内设置定位块，即可在上盖板4的宽度方向实现快速定位，同时，为了在上盖板4的长度方向进行快速定位，左芯模1、右芯模2与上盖板4沿长度方向的侧壁的交界处设置有第三定位槽18，上盖板4上与第三定位槽18相对应处设置有第四定位槽19，通过在第三定位槽18或第四定位槽19内设置定位块，即可在上盖板4的长度方向实现快速定位。

本实施例中，为了使左芯模1和右芯模2位于同一水平高度上，且不会发生相对位移，左芯模1和右芯模2的端部还设置有限位块21，具体为，左芯模1上设置有第一限位槽221，右芯模2上设置有第二限位槽222，第一限位槽221和第二限位槽222连通，第一限位槽221或第二限位槽222上设置有螺栓孔223，限位块21其中一部分设置在第一限位槽221内，另一部分设置在第二限位槽222内，且通过螺栓23与螺栓孔223固接，优选地，为了避免限位块21产生偏移晃动，螺栓孔223设置两个，为了实现限位块21的快速定位，两螺栓孔223之间还设置有导柱224。

具体实施时，限位块21包括设置在第一限位槽221内的第一本体211、设置在第二限位槽222内的第二本体212，第一本体211的横截面为矩形、第二本体212的横截面为梯形。该设置能极大地便于装配，同时，使得限位更加有效。

基于上述成型模具，本发明实施例还提出了一种工型长桁成型模具的脱模方法，该方法主要包括如下步骤：

步骤S1：在第一吊装孔11上安装吊环7，通过起吊装置将左芯模1、右芯模2、工型长桁和上盖板4分离；

步骤S2：通过起吊装置将左芯模1、右芯模2和工型长桁翻转至竖直状态；

步骤S3：若左芯模1位于上方，则将顶丝6插入左芯模1的螺纹孔14内，通过反作用力将左芯模1的两端顶起；

步骤S4：通过起吊装置将左芯模1与右芯模2和工型长桁分离；

步骤S5：将顶丝6插入右芯模2的螺纹孔14内，将工型长桁顶起，通过夹取装置实现右芯模2和工型长桁的分离。

在步骤S2中，为了确保左芯模1、右芯模2和工型长桁在竖直状态下不会发生倾倒现象，还包括沿长度方向设置的至少两个支撑架8，支撑架8为凹形结构，其上设置有供左芯模1或右芯模2竖直放置的放置槽81，在具体固定时，可以通过在左芯模1或右芯模2的两侧塞入楔子，确保左芯模1或右芯模2在放置槽81内不会产生倾斜晃动。

由于工艺要求，在工型长桁的两端需要进行工艺孔加工，传统的方法是在脱模完成后，通过中心定位的方式加工两个工艺孔，在加工时，定位要求很高，很容易发生误差，因此，本发明实施例在步骤S4和步骤S5之间还包括：

步骤A：工艺孔的加工。

本发明实施例通过在左芯模1或右芯模2上定位，进行工艺孔的加工，定位准确，且精度高。

作为一种优选实施例，还设置有与工艺孔配套的钻孔组件9，用以对工艺孔的位置进行快速定位，具体地，钻孔组件9包括：第一本体91、第二本体92，其中，第一本体91至少包括一水平的第一底面911，用于与左芯模1或右芯模2的侧壁贴合，第二本体92至少设置有一与工型长桁上表面贴合的第二底面921，由于工型长桁设置在左芯模1或右芯模2上，因此，第二底面921与第一底面911之间的水平高度大于等于工型长桁的厚度，对工型长桁进行避让。第一本体91上设置有两个通孔913，左芯模1或右芯模2上设置有与通孔913相对应的导向孔23，第二本体92上设置有钻头定位孔922，钻孔时，通过在两个通孔913内插入插销96，两插销96分别穿过通孔913和导向孔23后即可对钻头定位孔922快速定位，钻头沿钻头定位孔922即可对工型长桁快速加工工艺孔。

钻头沿钻头定位孔922钻孔时，会与钻头定位孔922的侧壁发生碰撞，该碰撞首先会损坏钻头，其次，会对钻头定位孔922造成损坏，使得钻头定位孔922不断扩大，最终影响工艺孔的位置，因此，钻头定位孔922内还设置有钻套94，对钻头和钻头定位孔922进行保护。

作为一种优选实施例，为了防止钻套94在钻头定位孔922内随钻头一起转动，同时，便于钻套94的更换，还设置有限位柱95，限位柱95可以为圆柱形也可以为其他形状，钻套94的外侧设置有供限位柱95穿设的第一槽口941、钻头定位孔922上设置有供限位柱95穿设的第二槽口931。本领域技术人员可以理解的是，钻套94与钻头定位孔922还可以采用非圆配合，即，钻套94的外侧为非圆形，钻头定位孔922亦为非圆形，且与钻套94的形状相对应。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (8)

1.一种工型长桁成型模具，其特征在于，包括：左芯模（1）、右芯模（2）、下底板（3）、上盖板（4）以及软膜（5）；

所述左芯模（1）和所述右芯模（2）相对远离一侧的两端分别设置有供顶丝（6）穿过的螺纹孔（14），相对靠近一侧的两端分别设置有与所述螺纹孔（14）相连通的沉孔（15），所述沉孔（15）内设置有垫块；

所述软膜（5）设置在所述下底板（3）上；

所述左芯模（1）、右芯模（2）与上盖板（4）之间、左芯模（1）和右芯模（2）之间以及左芯模（1）、右芯模（2）与下底板（3）之间形成“工”字型的成型腔。

2.根据权利要求1所述的工型长桁成型模具，其特征在于，所述左芯模（1）和所述右芯模（2）在1/3和2/3长度方向设置有供吊环（7）穿插的第一吊装孔（11）。

3.根据权利要求2所述的工型长桁成型模具，其特征在于，所述左芯模（1）和所述右芯模（2）相对远离的一侧设置有凹槽（12），所述凹槽（12）内设置有供吊钩钩设的承力柱（121）。

4.根据权利要求1所述的工型长桁成型模具，其特征在于，还包括用以所述左芯模（1）和所述右芯模（2）相互限位的限位块（21），所述限位块（21）包括第一本体（211）、第二本体（212）；

所述第一本体（211）通过螺栓（23）与所述左芯模（1）或所述右芯模（2）固结；

所述第二本体（212）与所述右芯模（2）或所述左芯模（1）卡接。

5.根据权利要求4所述的工型长桁成型模具，其特征在于，所述左芯模（1）上设置有第一限位槽（221），所述第一限位槽（221）内设置有至少两个螺栓孔（223），用以和所述第一本体（211）螺栓连接。

6.根据权利要求5所述的工型长桁成型模具，其特征在于，所述第一限位槽（221）内还设置有用以对所述限位块（21）快速定位的导柱（224）。

7.根据权利要求4所述的工型长桁成型模具，其特征在于，所述右芯模（2）上设置有第二限位槽（222），用以和所述第二本体（212）卡接。

8.一种工型长桁成型模具的脱模方法，包括如下步骤：

步骤S1：在第一吊装孔（11）上安装吊环（7），通过起吊装置将左芯模（1）、右芯模（2）、工型长桁和上盖板（4）分离；

步骤S2：通过起吊装置将左芯模（1）、右芯模（2）和工型长桁翻转至竖直状态；

步骤S3：若左芯模（1）位于上方，则将顶丝（6）插入左芯模（1）的螺纹孔14内，通过反作用力将左芯模（1）的两端顶起；

步骤S4：通过起吊装置将左芯模（1）与右芯模（2）、工型长桁分离；

步骤S5：将顶丝（6）插入右芯模（2）的螺纹孔（14）内，将工型长桁顶起，通过夹取装置实现右芯模（2）和工型长桁的分离。

Images