CN111537321B - 制作定向纤维增强复合材料测试试样的模具及使用方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了高效低成本制作定向纤维增强复合材料力学性能测试试样的模具及其使用方法，所述模具包括芯模、两个盖板、连接轴，以及四个A镶件或四个B镶件；本发明省掉了传统方法制备拉伸或压缩强度试样须粘接加强片的繁琐过程，高效、可靠地制备定向纤维增强复合材料的拉伸、压缩、弯曲、剪切和冲击强度测试试样，可广泛地在碳纤维、芳纶纤维、玄武岩纤维、玻璃纤维、涤纶和锦纶等纤维行业及其复合材料领域推广应用。

Description

制作定向纤维增强复合材料测试试样的模具及使用方法
技术领域
本发明属于纤维增强复合材料力学性能测试领域，具体涉及一种制作定向纤维增强复合材料测试试样的模具及其使用方法，可应用于纤维、树脂(塑料)和复合材料行业。
背景技术
随着科学技术的发展，纤维增强复合材料得到了越来越广泛的应用研究。定向纤维增强复合材料(0°、90°和0°/90°混杂)的力学性能是纤维增强复合材料结构设计、材料设计和铺层设计的基本参数，而定向纤维增强复合材料力学性能测试试样制备的模具及制作方法为其关键。
纤维增强复合材料力学性能测试项目主要有拉伸性能、压缩性能、弯曲性能、剪切性能和冲击性能。因为缠绕成型是复合材料行业的主要工艺之一，通过缠绕成型制备定向纤维增强复合材料力学性能测试试样是行业普遍采用的技术。目前，缠绕工艺制作定向纤维增强复合材料弯曲性能、剪切性能和冲击性能标准的制作过程为“两步法”，即试样平板的缠绕和后加工处理；而制作拉伸性能和压缩性能标准的制作过程为“三步法”，即在两步法的基础上增加加强片的粘接步骤。
加强片的粘接步骤是将具有典型结构和特殊要求的加强片与试样通过胶黏剂在一定的温度和压力下粘接在一起。在复合材料行业中粘接过程本就是一个特殊过程，不仅需要额外工艺装备辅助，还存在工艺过程控制难和粘接厚度不均等问题。所以导致定向纤维增强复合材料拉伸性能和压缩性能制作周期长，费用高、成功率低，可靠性不高。
发明内容
本发明的目的是为了解决定向纤维增强复合材料拉伸性能和压缩性能测试试样制作工艺难度大，需额外工艺装备辅助、粘接强度难控制和粘接厚度不均等问题，提供一种制作定向纤维增强复合材料测试试样的模具及其使用方法。
为实现上述目的，本发明采取的技术方案如下：
制作定向纤维增强复合材料测试试样的模具，所述模具包括芯模、两个盖板、连接轴，以及四个A镶件或四个B镶件；
所述两个盖板的四角均具有缺口或凸起，
所述芯模的一侧型面为平面，另一侧型面中间为矩形凸台一；所述芯模的四角具有与盖板四角相匹配的凸起或缺口；
其中一个盖板中间具有与所述芯模的矩形凸台一对应的矩形凸台二；
所述芯模的连接轴与缠绕机的主轴和芯模连接；
矩形凸台一和矩形凸台二的四个侧面均为斜面；
其中两个A镶件相对设置在芯模具有矩形凸台一的一侧型面上，两个A镶件与矩形凸台一两个相对应设置的侧面均为斜面，两个A镶件均与矩形凸台一的两个相对应设置的斜面相贴靠，所述两个A镶件与矩形凸台一位于同侧的侧面也为斜面，且斜面倾斜方向与矩形凸台一斜面的倾斜方向一致并对齐设置，
另两个A镶件相对设置在设有矩形凸台二的盖板上，所述另两个A镶件与矩形凸台二另两个相对应的侧面均为斜面，另两个A镶件均与矩形凸台二两个相对应的斜面相贴靠，该另两个A镶件与矩形凸台二位于同侧的侧面也为斜面，且斜面倾斜方向与矩形凸台二斜面倾斜方向一致并对齐设置；
或者，其中两个B镶件相对设置在芯模具有矩形凸台一的一侧型面上，两个B镶件与矩形凸台一的另两个相对应的侧面均为斜面，该其中两个B镶件与矩形凸台一的另两个斜面相贴靠，所述两个B镶件与矩形凸台一位于同侧的侧面也为斜面，且斜面倾斜方向与矩形凸台一斜面的倾斜方向一致并对齐设置；
另两个B镶件相对设置在设有矩形凸台二的盖板上，所述另两个B镶件与矩形凸台二相对应的侧面均为斜面，另两个B镶件均与矩形凸台二另两个相对应的斜面相贴靠，该另两个B镶件与矩形凸台二位于同侧的侧面也为斜面，且倾斜方向与矩形凸台二斜面倾斜方向一致并对齐设置；
矩形凸台一与矩形凸台二等高，四个A镶件或者四个B镶件均与矩形凸台一或矩形凸台二等高；两个盖板均盖装在芯模的两个型面上。
一种上述模具的使用方法，所述方法具体为：
(1)用所述连接轴将所述芯模与缠绕机连接；
(2)对芯模和盖板的非凸台型面使用脱模剂进行处理或粘贴带胶脱模布，对A镶件和B镶件除与矩形凸台一或矩形凸台二等高的型面之外的其他5面使用脱模剂进行处理或粘贴带胶脱模布；
(3)选择四个A镶件或四个B镶件，沿对应的矩形凸台一或矩形凸台二斜面配对装配，再使用带脱胶模布将其与矩形凸台一或矩形凸台二粘接固定；具体地，若选择四个A镶件，其中两个A镶件相对设置在芯模所述一侧型面上，并与矩形凸台一的两个相对称设置的斜面相贴靠，另两个A镶件相对设置在设有矩形凸台二的盖板上，并与矩形凸台二的两个相对称设置的斜面相贴靠；
若选择四个B镶件，其中两个B镶件相对设置在芯模所述一侧型面上，并与矩形凸台一另两个相对称设置的斜面相贴靠，另两个B镶件相对设置在设有矩形凸台二的盖板上，并与矩形凸台二另两个相对称设置的斜面相贴靠；
(4)在步骤(3)中，若选择了四个A镶件，则在芯模具有矩形凸台一的一侧型面上位于B镶件的区域内以及盖板具有矩形凸台二的一侧型面上位于B镶件的区域内居中固定铝合金板或手糊铺放与矩形凸台一或矩形凸台二等高的湿法浸渍纤维布；
若选择了四个B镶件，则在芯模具有矩形凸台一的一侧型面上位于A镶件的区域内以及盖板具有矩形凸台二的一侧型面上位于A镶件的区域内居中固定铝合金板或手糊铺放与矩形凸台一或矩形凸台二等高的湿法浸渍纤维布；
(5)按通用的湿法缠绕工艺，在芯模上进行环向缠绕，缠绕角为80°-90°；
(6)分别将两个盖板通过缺口或凸起与所述芯模合模；
(7)将模具从缠绕机上断开连接后，拆除连接轴；
(8)按设定固化制度通过平板硫化机加热加压固化，并在压机加全压后沿芯模侧面将缠绕纤维割断；
(9)当模具冷却至环境温度后，拆开两个盖板，取出已固化的两块复合材料；
(10)对具有矩形凸台一及矩形凸台二一侧成型的复合材料板加工制作拉伸或压缩弯曲性能测试试样，对另一块复合材料加工制作弯曲性能、剪切性能和冲击性能测试试样。
本发明相对于现有技术的有益效果为：
1、彻底去除传统拉伸性能测试试样制备中的加强片的粘接步骤，制样精度由模具保证，可靠性高，并节省了制作周期，节约了成本。
2、可高效实现定向纤维拉伸性能、压缩性能、弯曲性能、剪切性能和冲击性能试样制作。
3、对缠绕机无特殊要求，普通两轴缠绕机即可完成。
附图说明
图1为本发明的模具结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明的技术方案作进一步的说明，但并不局限于此，凡是对本发明技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，均应涵盖在本发明的保护范围中。
具体实施方式一：本实施方式记载的是制作定向纤维增强复合材料测试试样的模具，所述测试试样指的是测试力学性能的测试试样，所述模具包括芯模1、两个盖板2、连接轴5，以及四个A镶件3或四个B镶件4；
所述两个盖板2的四角均具有缺口或凸起，
所述芯模1的一侧型面为平面，另一侧型面中间为矩形凸台一；所述芯模1的四角具有与盖板2四角相匹配的凸起或缺口；
其中一个盖板2中间具有与所述芯模1的矩形凸台一对应的矩形凸台二；
所述芯模1的连接轴5与缠绕机的主轴和芯模1连接；所述连接轴的具体结构可根据每个厂家缠绕机的接口进行灵活的调节；
矩形凸台一和矩形凸台二的四个侧面均为斜面；
其中两个A镶件3相对设置在芯模1具有矩形凸台一的一侧型面上，两个A镶件3与矩形凸台一两个相对应设置的侧面均为斜面，两个A镶件3均与矩形凸台一的两个相对应设置的斜面相贴靠，所述两个A镶件3与矩形凸台一位于同侧的侧面也为斜面，且斜面倾斜方向与矩形凸台一斜面的倾斜方向一致并对齐设置，
另两个A镶件3相对设置在设有矩形凸台二的盖板2上，所述另两个A镶件3与矩形凸台二另两个相对应的侧面均为斜面，另两个A镶件3均与矩形凸台二两个相对应的斜面相贴靠，该另两个A镶件3与矩形凸台二位于同侧的侧面也为斜面，且斜面倾斜方向与矩形凸台二斜面倾斜方向一致并对齐设置；
或者，其中两个B镶件4相对设置在芯模1具有矩形凸台一的一侧型面上，两个B镶件4与矩形凸台一的另两个相对应的侧面均为斜面，该其中两个B镶件4与矩形凸台一的另两个斜面相贴靠，所述两个B镶件4与矩形凸台一位于同侧的侧面也为斜面，且斜面倾斜方向与矩形凸台一斜面的倾斜方向一致并对齐设置；
另两个B镶件4相对设置在设有矩形凸台二的盖板2上，所述另两个B镶件4与矩形凸台二相对应的侧面均为斜面，另两个B镶件4均与矩形凸台二另两个相对应的斜面相贴靠，该另两个B镶件4与矩形凸台二位于同侧的侧面也为斜面，且倾斜方向与矩形凸台二斜面倾斜方向一致并对齐设置；
矩形凸台一与矩形凸台二等高，四个A镶件3或者四个B镶件4均与矩形凸台一或矩形凸台二等高；两个盖板2均盖装在芯模1的两个型面上。
具体实施方式二：具体实施方式一所述的制作定向纤维增强复合材料力学性能测试试样的模具，所述芯模1的长度为90°定向纤维增强复合材料拉伸或压缩性能试样要求的总长度加上两倍所述缺口或凸起占用的长度尺寸，芯模长度为100mm-500mm；宽度为0°定向纤维增强复合材料拉伸或压缩性能试样要求的总长度，芯模宽度为100mm-400mm。
具体实施方式三：具体实施方式一所述的制作定向纤维增强复合材料力学性能测试试样的模具，所述矩形凸台一或矩形凸台二的长度为90°定向纤维增强复合材料拉伸或压缩性能试样要求的总长度减去两倍加强片长度，为10mm-300mm；宽度为0°定向纤维增强复合材料拉伸或压缩性能试样要求的总长度减去两倍加强片长度，为10mm-300mm；高度为定向纤维增强复合材料拉伸或压缩性能试样要求的加强片厚度，为1.0mm-4.0mm；矩形凸台一或矩形凸台二四个斜面斜度均为5°-89°。
具体实施方式四：具体实施方式一所述的制作定向纤维增强复合材料力学性能测试试样的模具，所述A镶件3的长度为90°定向纤维增强复合材料拉伸或压缩性能试样要求加强片长度，宽度为矩形凸台一或矩形凸台二的宽度，厚度为矩形凸台一或矩形凸台二的高度；所述B镶件4的长度为矩形凸台一或矩形凸台二的长度，宽度为0°定向纤维增强复合材料拉伸或压缩性能试样要求的加强片长度，厚度为矩形凸台一或矩形凸台二的高度。
具体实施方式五：具体实施方式一至四任一具体实施方式所述的制作定向纤维增强复合材料力学性能测试试样的模具，所述纤维为增强用途的连续纤维。
具体实施方式六：具体实施方式五所述的制作定向纤维增强复合材料力学性能测试试样的模具，所述纤维为碳纤维、芳纶纤维、玄武岩纤维、玻璃纤维、涤纶纤维、锦纶纤维中的一种。
具体实施方式七：一种具体实施方式一至六任一具体实施方式所述模具的使用方法，所述方法具体为：
(1)用所述连接轴5将所述芯模1与缠绕机连接；
(2)对芯模1和盖板2的非凸台型面使用脱模剂进行处理或粘贴带胶脱模布，对A镶件3和B镶件4除与矩形凸台一或矩形凸台二等高的型面之外的其他5面使用脱模剂进行处理或粘贴带胶脱模布；
(3)选择四个A镶件3或四个B镶件4，沿对应的矩形凸台一或矩形凸台二斜面配对装配，再使用带脱胶模布将其与矩形凸台一或矩形凸台二粘接固定；具体地，若选择四个A镶件3，其中两个A镶件3相对设置在芯模1所述一侧型面上，并与矩形凸台一的两个相对称设置的斜面相贴靠，另两个A镶件3相对设置在设有矩形凸台二的盖板2上，并与矩形凸台二的两个相对称设置的斜面相贴靠；
若选择四个B镶件4，其中两个B镶件4相对设置在芯模1所述一侧型面上，并与矩形凸台一另两个相对称设置的斜面相贴靠，另两个B镶件4相对设置在设有矩形凸台二的盖板2上，并与矩形凸台二另两个相对称设置的斜面相贴靠；
(若要制作0°或0°/90°混杂定向纤维增强复合材料拉伸或压缩性能测试试样，则选择A镶件3装配并固定；若要制作90°定向纤维增强复合材料拉伸或压缩性能测试试样，则选择B镶件4)
(4)在步骤(3)中，若选择了四个A镶件3，则在芯模1具有矩形凸台一的一侧型面上位于B镶件4的区域内以及盖板2具有矩形凸台二的一侧型面上位于B镶件4的区域内居中固定铝合金板或手糊铺放与矩形凸台一或矩形凸台二等高的湿法浸渍纤维布(有凸台的这一面，除去凸台和一组镶件，剩余的另一组镶件的位置，树脂与制作测试试样的树脂相同)；
若选择了四个B镶件4，则在芯模1具有矩形凸台一的一侧型面上位于A镶件3的区域内以及盖板2具有矩形凸台二的一侧型面上位于A镶件3区域内居中固定铝合金板或手糊铺放与矩形凸台一或矩形凸台二等高的湿法浸渍纤维布；
若要制作0°或0°/90°混杂定向纤维增强复合材料拉伸或压缩测试试样，铝合金板或纤维布的长度为90°定向纤维增强复合材料拉伸或压缩性能试样要求的总长度，宽度为0°定向纤维增强复合材料拉伸或压缩性能试样要求的加强片长度；若要制作90°混杂定向纤维增强复合材料拉伸或压缩测试试样，铝合金板或纤维布的长度为90°定向纤维增强复合材料拉伸或压缩性能试样要求的加强片长度，宽度为0°定向纤维增强复合材料拉伸或压缩性能试样要求的试样总长度，厚度为凸台厚度；
(5)按通用的湿法缠绕工艺，在芯模上进行环向缠绕(若制备0°/90°混杂纤维测试试样，90°方向纤维铺层为由手糊铺放湿法浸渍单向纤维布或单向预浸料)，缠绕角为80°-90°；
(6)分别将两个盖板2通过缺口或凸起与所述芯模1合模；
(7)将模具从缠绕机上断开连接后，拆除连接轴5；
(8)按设定固化制度通过平板硫化机加热加压固化，并在压机加全压后沿芯模1侧面将缠绕纤维割断；
(9)当模具冷却至环境温度后，拆开两个盖板2，取出已固化的两块复合材料；
(10)对具有矩形凸台一及矩形凸台二一侧成型的复合材料板加工制作拉伸或压缩弯曲性能测试试样，对另一块复合材料加工制作弯曲性能、剪切性能和冲击性能测试试样。
实施例1：
本实施例提供了可同时满足制作定向纤维增强复合材料拉伸强度、弯曲强度、剪切强度和冲击强度试样制作，如图1所示。该模具由芯模1、两个盖板2、A镶件3、B镶件4和连接轴5组成，所述长度方向皆为平行于连接轴5的轴向，其中：
所述芯模1，上侧型面中间有矩形凸台一，下侧型面为平面，四角具有10mm×10mm正方形缺口；所述芯模1，材质为P20模具钢，长度为190mm(GB/T 3354 90°定向纤维试样要求长度为170mm)，宽度为230mm(GB/T 3354 0°定向纤维试样要求长度为230mm)，厚度为12mm；所述芯模1上侧型面矩形凸台一，长度为70mm(170mm-2×50mm)；宽度为130mm(230mm-2×50mm)，高度为1.5mm(GB/T 3354加强片要求厚度为1.5mm)，凸台四边坡角为20°；
所述两个盖板2，长度为190mm，宽度为230mm，厚度为6mm，四角具有10mm×10mm正方形凸块，凸块高度10mm。其中一个盖板2中间有矩形凸台二，长度为70mm，宽度为130mm，高度为1.5mm，凸台四边坡角为20°；
所述连接轴5为连接模具芯模和缠绕机主轴；
所述A镶件3的长度为50mm(190mm÷2-70mm÷2-10)，宽度130mm，厚度为1.5mm。且与芯模或盖板凸台宽度方向配对的斜面坡角为-20°，平行于长度方向两斜面的坡角与凸台一致，为20°；所述B镶件4的长度为70mm(170mm-2×50mm)，宽度50mm(GB/T 3354 0°定向纤维试样要求的加强片长度为50mm)厚度为1.5mm，且与芯模或盖板凸台长度方向配对的斜面坡角为-20°，平行于宽度方向两斜面的坡角为20°。
上述定向纤维增强复合材料力学性能测试试样的制作方法如下：
(1)用连接轴5将芯模1与缠绕机机头和尾座连接。
(2)用肯天公司
Figure BDA0002466232480000071
PMR EZ脱模剂将芯模1和两个盖板2除凸台之外的全部的型面、A镶件3和B镶件4除与凸台等高面之外的全部面进行脱模剂处理。
(3)在芯模上侧型面及上盖板型面各居中放置一套镶件并用带胶聚四氟乙烯脱模布与芯模凸台固定(制作0°或0°/90°混杂定向纤维拉伸性能测试试样，则沿凸台宽度方向斜面，居中放置A镶件3；若要制作90°定向纤维拉伸测试试样，则沿凸台长度方向斜面，分别居中放置B镶件4)。
(4)在芯模上侧型面和上盖板型面未放置镶件的位置，各居中放置一套2件铝合金板(制作0°或0°/90°混杂定向纤维拉伸性能测试试样，则沿凸台长度方向斜面居中放置铝合金板，铝合金板长度为170mm，宽度为50mm，铝合金板四边斜面斜度与B镶件一致；若要制作90°定向纤维拉伸测试试样，则沿凸台宽度方向斜面居中放置铝合金板，铝合金板长度为50mm，宽度为230mm，铝合金板四边斜面斜度与A镶件一致)。
(5)按通用的湿法缠绕工艺，在芯模上进行89.5°环向缠绕碳纤维，缠绕厚度2mm。
(6)分别将两个盖板2与芯模1合模。
(7)从缠绕机上取下模具，卸掉连接轴5。
(8)按设定固化制度通过平板硫化机加热加压成型，另在树脂凝胶后未固化前将环向缠绕纤维割断。
(9)模具冷却后，拆开两个盖板，取出已固化成型的两块复合材料。
(10)对上成型面制作的复合材料板加工定向纤维增强复合材料拉伸试样；对下成型面制作的复合材料平板加工剪切强度试样、弯曲强度试样和冲击强度试样。
本实施方式中，对照传统方法的性能做了如下测试：
制样周期 拉伸试样有效性
传统方法 48-60个小时 约75％
本发明 20-24个小时 约95％
实施例2：
本实施方式提供了可同时满足制作定向纤维增强复合材料压缩强度、弯曲强度、剪切强度和冲击强度试样制作。该模具由芯模1、两个盖板2、A镶件3、B镶件4和连接轴5组成，其中：
所述芯模1上侧型面中间为有矩形凸台一，下侧型面为平面，四角具有Φ12mm定位销孔，(合模导向机构占用20mm×20mm)。所述芯模1长度为180mm(GB/T 3856要求90°压缩强度试样长度为140mm，合模导向机构占用20mm)，宽度为140mm(GB/T 3856要求0°压缩强度试样长度为140mm)。所述芯模1上侧型面的矩形凸台一，长度为14mm(140mm-2×63mm)；宽度为14mm(140mm-2×63mm)，高度为2.0mm，凸台四面坡角为89°。
所述上盖板2，长度为180mm，宽度为140mm，厚度为6mm。所述上盖板2，四角具有配对的Φ12mm定位销孔。所述上盖板2中间有矩形凸台二，长度为14mm，宽度为14mm，高度为2.0mm，凸台四面坡角为89°。
所述下盖板3，长度为180mm，宽度为140mm，厚度为6mm。所述下盖板3，四角具有配对的Φ12mm定位销孔。
所述连接轴4为连接模具芯模和缠绕机主轴。
所述A镶件5的长度为63mm(90°定向纤维增强复合材料压缩性能试样要求加强片长度为63mm)，宽度14mm(矩形凸台一的宽度)，厚度为2.0mm，与芯模或盖板凸台宽度方向配对的斜面坡角为-89°；平行于长度方向两斜面的坡角与凸台一致，为89°。
所述B镶件6的长度为14mm(矩形凸台一的长度)，宽度63mm(GB/T 3856 0°纤维增强复合材料压缩性能试样要求的加强片长度为63mm)，厚度为2.0mm，且与芯模或盖板凸台长度方向配对的斜面坡角为-89°，平行于宽度方向两斜面的坡角为89°。
上述定向纤维增强复合材料力学性能测试试样的制作方法如下：
(1)用连接轴4将芯模1与缠绕机机头和尾座连接；
(2)用带胶尼龙脱模布将芯模1和两个盖板2除凸台之外的全部的型面、A镶件3和B镶件4除与凸台等高面之外的全部面进行粘贴。
(3)在芯模上侧型面及上盖板型面各居中放置一套镶件并用带胶尼龙脱模布与芯模凸台固定(制作0°或0°/90°混杂定向纤维拉伸性能测试试样，则沿凸台宽度方向斜面，居中放置A镶件3；若要制作90°定向纤维拉伸测试试样，则沿凸台长度方向斜面，分别居中放置B镶件4)。
(4)在芯模上侧型面和上盖板型面未放置镶件的位置，各居中进行手糊铺放湿法预浸纤维布，铺放厚度为2mm(若制作0°或0°/90°混杂定向纤维拉伸性能测试试样，则沿凸台长度方向斜面居中铺放湿法预浸纤维布，纤维布长度为140mm，宽度为63mm；若制作90°定向纤维拉伸测试试样，则沿凸台宽度方向斜面居中放置湿法预浸纤维布，纤维布长度为63mm，宽度为140mm)。
(5)按通用的湿法缠绕工艺，在芯模上进行89°环向缠绕纤维，缠绕厚度2mm。
(6)分别将两个盖板2与芯模1合模。
(7)从缠绕机上取下模具，卸掉连接轴5。
(8)按设定固化制度通过平板硫化机加热加压成型，另在树脂凝胶后未固化前将环向缠绕纤维割断。
(9)模具冷却后，拆开两个盖板，取出已固化成型的两块复合材料。
(10)对上成型面制作的复合材料板加工定向纤维增强复合材料压缩强度测试试样；对下成型面制作的复合材料平板加工剪切强度试样、弯曲强度试样和冲击强度测试试样。
Figure BDA0002466232480000091
Figure BDA0002466232480000101

Claims (6)

1.制作定向纤维增强复合材料测试试样的模具，其特征在于：所述模具包括芯模(1)、两个盖板(2)、连接轴(5)，以及四个A镶件(3)或四个B镶件(4)；
所述两个盖板(2)的四角均具有缺口或凸起，
所述芯模(1)的一侧型面为平面，另一侧型面中间为矩形凸台一；所述芯模(1)的四角具有与盖板(2)四角相匹配的凸起或缺口；
其中一个盖板(2)中间具有与所述芯模(1)的矩形凸台一对应的矩形凸台二；
所述芯模(1)的连接轴(5)与缠绕机的主轴和芯模(1)连接；
矩形凸台一和矩形凸台二的四个侧面均为斜面，
其中两个A镶件(3)相对设置在芯模(1)具有矩形凸台一的一侧型面上，两个A镶件(3)与矩形凸台一两个相对应设置的侧面均为斜面，两个A镶件(3)均与矩形凸台一的两个相对应设置的斜面相贴靠，所述两个A镶件(3)与矩形凸台一位于同侧的侧面也为斜面，且斜面倾斜方向与矩形凸台一斜面的倾斜方向一致并对齐设置，
另两个A镶件(3)相对设置在设有矩形凸台二的盖板(2)上，所述另两个A镶件(3)与矩形凸台二另两个相对应的侧面均为斜面，另两个A镶件(3)均与矩形凸台二两个相对应的斜面相贴靠，该另两个A镶件(3)与矩形凸台二位于同侧的侧面也为斜面，且斜面倾斜方向与矩形凸台二斜面倾斜方向一致并对齐设置；
或者，其中两个B镶件(4)相对设置在芯模(1)具有矩形凸台一的一侧型面上，两个B镶件(4)与矩形凸台一的另两个相对应的侧面均为斜面，该其中两个B镶件(4)与矩形凸台一的另两个斜面相贴靠，所述两个B镶件(4)与矩形凸台一位于同侧的侧面也为斜面，且斜面倾斜方向与矩形凸台一斜面的倾斜方向一致并对齐设置；
另两个B镶件(4)相对设置在设有矩形凸台二的盖板(2)上，所述另两个B镶件(4)与矩形凸台二相对应的侧面均为斜面，另两个B镶件(4)均与矩形凸台二另两个相对应的斜面相贴靠，该另两个B镶件(4)与矩形凸台二位于同侧的侧面也为斜面，且倾斜方向与矩形凸台二斜面倾斜方向一致并对齐设置；
矩形凸台一与矩形凸台二等高，四个A镶件(3)或者四个B镶件(4)均与矩形凸台一或矩形凸台二等高；两个盖板(2)均盖装在芯模(1)的两个型面上；
所述A镶件(3)的长度为90°定向纤维增强复合材料拉伸或压缩性能试样要求加强片长度，宽度为矩形凸台一或矩形凸台二的宽度，厚度为矩形凸台一或矩形凸台二的高度；所述B镶件(4)的长度为矩形凸台一或矩形凸台二的长度，宽度为0°定向纤维增强复合材料拉伸或压缩性能试样要求的加强片长度，厚度为矩形凸台一或矩形凸台二的高度。
2.根据权利要求1所述的制作定向纤维增强复合材料测试试样的模具，其特征在于：所述芯模(1)的长度为90°定向纤维增强复合材料拉伸或压缩性能试样要求的总长度加上两倍所述缺口或凸起占用的长度尺寸；宽度为0°定向纤维增强复合材料拉伸或压缩性能试样要求的总长度。
3.根据权利要求1所述的制作定向纤维增强复合材料测试试样的模具，其特征在于：所述矩形凸台一或矩形凸台二的长度为90°定向纤维增强复合材料拉伸或压缩性能试样要求的总长度减去两倍加强片长度；宽度为0°定向纤维增强复合材料拉伸或压缩性能试样要求的总长度减去两倍加强片长度；高度为定向纤维增强复合材料拉伸或压缩性能试样要求的加强片厚度；矩形凸台一或矩形凸台二四个斜面斜度均为5°-89°。
4.根据权利要求1～3任一权利要求所述的制作定向纤维增强复合材料测试试样的模具，其特征在于：所述纤维为增强用途的连续纤维。
5.根据权利要求4所述的制作定向纤维增强复合材料测试试样的模具，其特征在于：所述纤维为碳纤维、芳纶纤维、玄武岩纤维、玻璃纤维、涤纶纤维、锦纶纤维中的一种。
6.一种权利要求1～5任一权利要求所述模具的使用方法，其特征在于：所述方法具体为：
(1)用所述连接轴(5)将所述芯模(1)与缠绕机连接；
(2)对芯模(1)和盖板(2)的非凸台型面使用脱模剂进行处理或粘贴带胶脱模布，对A镶件(3)和B镶件(4)除与矩形凸台一或矩形凸台二等高的型面之外的其他5面使用脱模剂进行处理或粘贴带胶脱模布；
(3)选择四个A镶件(3)或四个B镶件(4)，沿对应的矩形凸台一或矩形凸台二斜面配对装配，再使用带脱胶模布将其与矩形凸台一或矩形凸台二粘接固定；具体地，若选择四个A镶件(3)，其中两个A镶件(3)相对设置在芯模(1)所述一侧型面上，并与矩形凸台一的两个相对称设置的斜面相贴靠，另两个A镶件(3)相对设置在设有矩形凸台二的盖板(2)上，并与矩形凸台二的两个相对称设置的斜面相贴靠；
若选择四个B镶件(4)，其中两个B镶件(4)相对设置在芯模(1)所述一侧型面上，并与矩形凸台一另两个相对称设置的斜面相贴靠，另两个B镶件(4)相对设置在设有矩形凸台二的盖板(2)上，并与矩形凸台二另两个相对称设置的斜面相贴靠；
(4)在步骤(3)中，若选择了四个A镶件(3)，则在芯模(1)具有矩形凸台一的一侧型面上位于B镶件(4)的区域内以及盖板(2)具有矩形凸台二的一侧型面上位于B镶件(4)的区域内居中固定铝合金板或手糊铺放与矩形凸台一或矩形凸台二等高的湿法浸渍纤维布；
若选择了四个B镶件(4)，则在芯模(1)具有矩形凸台一的一侧型面上位于A镶件(3)的区域内以及盖板(2)具有矩形凸台二的一侧型面上位于A镶件(3)的区域内居中固定铝合金板或手糊铺放与矩形凸台一或矩形凸台二等高的湿法浸渍纤维布；
(5)按通用的湿法缠绕工艺，在芯模上进行环向缠绕，缠绕角为80°-90°；
(6)分别将两个盖板(2)通过缺口或凸起与所述芯模(1)合模；
(7)将模具从缠绕机上断开连接后，拆除连接轴(5)；
(8)按设定固化制度通过平板硫化机加热加压固化，并在压机加全压后沿芯模(1)侧面将缠绕纤维割断；
(9)当模具冷却至环境温度后，拆开两个盖板(2)，取出已固化的两块复合材料；
(10)对具有矩形凸台一及矩形凸台二一侧成型的复合材料板加工制作拉伸或压缩弯曲性能测试试样，对另一块复合材料加工制作弯曲性能、剪切性能和冲击性能测试试样。
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