CN111590798A - 一种帽型长桁芯模拔模夹持装置 - Google Patents

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闫超
杨绍昌
任学明
张泽亮
刘琦
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    • B29C33/00—Moulds or cores; Details thereof or accessories therefor
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    • B29L2031/3076—Aircrafts
    • B29L2031/3082—Fuselages

Abstract

本发明公开了一种帽型长桁芯模拔模夹持装置，包括帽型芯模、刚性支撑体、锁紧装置和牵引装置；帽型芯模安装后与长桁和蒙皮紧贴，帽型芯模设置匹配的刚性支撑体；刚性支撑体填充于帽型芯模端头，依靠锁紧装置的夹紧力实现帽型芯模与刚性支撑体的紧箍，牵引装置与刚性支撑体采用可拆卸连接。本发明在帽型长桁芯模端头内填充一种与长桁内表面紧密贴合的刚性支撑物，在长桁芯模端头的外表面使用锁紧装置将长桁芯模与刚性支撑物紧箍，拔模时外力拉动通过外力拉动牵引装置，借助刚性支撑体与锁紧装置增大芯模受力面积，降低了芯模拔模风险。

Description

一种帽型长桁芯模拔模夹持装置
技术领域
本发明属复合材料成型技术领域，涉及帽型加筋结构零件的芯模的脱模技术改进，尤其涉及一种帽型长桁芯模拔模夹持装置。
背景技术
帽型加筋结构类复合材料制件具有优异的力学性能，在飞机机身等主承力结构上有着广泛的应用，无论是采用共胶接或共固化方案成型此类制件时均需使用芯模进行支撑和传压，但是在固化脱模过程中，由于芯模与长桁内表面紧贴，再加上固化过程渗出的多余树脂填充长桁与芯模之间的间隙，从而导致脱模困难，传统的采用工具钳夹持并拖拽拔模的方法由于受力点的集中，容易导致芯模局部撕裂，当零件尺寸较大，帽型长桁较长甚至有曲率的情况下，长桁芯模与长桁之间的摩擦力将大大增加，采用传统的拔模方法会大大增加脱模难度和风险，降低脱模效率，甚至会出现产品报废的情况，因此设计一种拔模夹持装置提高脱模的方便性和稳定性具有较高的工程应用价值。
发明内容
本发明的目的是通过设计一种帽型长桁芯模的拔模夹持装置，改变传统的点夹持方式为均匀的面夹持方式，降低拔模过程中可能产生的由于应力集中而导致的长桁芯模撕裂的风险，提高脱模的方便性，稳定性及高效性。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：
一种帽型长桁芯模拔模夹持装置，包括帽型芯模、刚性支撑体、锁紧装置和牵引装置；长桁和蒙皮置于工装之上并形成帽型芯模的容置空间，帽型芯模安装后与长桁和蒙皮紧贴，帽型芯模内腔设置有匹配的刚性支撑体；刚性支撑体填充于帽型芯模端头，其前段与帽型芯模内表面紧密贴合，尾段为楔形，依靠锁紧装置的夹紧力实现帽型芯模与刚性支撑体的紧箍，牵引装置与刚性支撑体采用可拆卸连接，通过外力拉动牵引装置进行帽型芯模脱模。刚性支撑体填充于帽型芯模端头，刚性支撑体露出部分为8mm-12mm，最优尺寸为10mm。刚性支撑体包括固定段和缩小段；固定段的截面为形状不变的梯形，缩小段的截面为同轴的梯形，缩小段的截面梯形面积从近固定端的一侧到远离固定段侧逐渐减小。锁紧装置包括第一夹板和第二夹板，第一夹板与第二夹板通过螺栓固定。
本发明的有益效果是：本发明在帽型芯模端头内填充一种与长桁内表面紧密贴合的刚性支撑物，并在帽型芯模端头的外表面使用锁紧装置将帽型芯模与刚性支撑物紧箍，牵引装置与刚性支撑体连接，拔模时使用外力拉动通过外力拉动牵引装置，借助刚性支撑体与锁紧装置增大芯模受力面积，极大地降低了长桁芯模在拔模时可能产生的撕裂的风险，提高了脱模的稳定性。
下面结合附图进一步详细描述本发明的技术方案。
附图说明
图1是典型帽型加筋结构类复合材料零件及芯模位置结构示意图；
图2是刚性支撑体结构示意图；
图3是锁紧装置结构示意图；
图4是牵引装置结构示意图；
图5是本发明一种帽型长桁芯模拔模夹持装置的结构示意图；
图6是本发明一种帽型长桁芯模拔模夹持装置的部分剖面图；
图中编号说明：1-锁紧装置，2-刚性支撑体，3-帽型芯模，4长桁，5-蒙皮，6-牵引装置，7-工装。
具体实施方式
实施例一
传统的固化脱模过程中，由于帽型芯模3与长桁4内表面紧贴，再加上固化过程渗出的多余树脂填充长桁4与帽型芯模3之间的间隙，从而导致脱模困难。传统的采用工具钳夹持并拖拽拔模的方法由于受力点的集中，容易导致芯模局部撕裂，当零件尺寸较大，长桁4较长甚至有曲率的情况下，长桁4芯模与长桁4之间的摩擦力将大大增加，采用传统的拔模方法会大大增加脱模难度和风险，降低脱模效率，甚至会出现产品报废的情况。基于此，本发明提供实施例一的解决方案。
如图6所示，一种帽型长桁芯模拔模夹持装置，包括长桁4、蒙皮5、帽型芯模3、锁紧装置1和牵引装置6；
长桁4和蒙皮5置于工装7之上并形成帽型芯模3的容置空间，帽型芯模3安装后与长桁4和蒙皮5紧贴，帽型芯模3设置匹配的刚性支撑体2；
刚性支撑体2填充于帽型芯模3端头，其前段与帽型芯模3内表面紧密贴合，尾段为楔形(一端粗一端细)，依靠锁紧装置的夹紧力实现帽型芯模3与刚性支撑体2的紧箍，牵引装置与刚性支撑体2采用可拆卸连接。
可见，实施例一改变了传统的点接触形式，通过面接触的形式，避免了工具钳夹持并拖拽拔模的方法由于受力点的集中的问题，在极大程度上提高了脱模的方便性和稳定性，具有较高的工程应用价值。
本实施例在实际使用过程中，选用了一种与长桁4内表面紧密贴合的刚性支撑物，并在长桁4芯模端头的外表面使用锁紧装置1将长桁4芯模与刚性支撑体2紧箍，再通过牵引装置6进行拖拽，借助刚性支撑体与锁紧装置将牵引力传递至芯模，增大了长桁4芯模受力面积，极大地降低了长桁4芯模在拔模时可能产生的撕裂的风险，提高了脱模的稳定性。
实施例二
刚性支撑体2填充于帽型芯模3端头，刚性支撑体2露出部分为8mm-12mm。一般地，刚性支撑体2露出部分为10mm。这个尺寸是经过反复试验得出的，既不能太长也不能太短，因此，8mm-12mm最为合理。
另外，如图2所示，刚性支撑体2包括固定段和缩小段；固定段的截面为形状不变的梯形，缩小段的截面为同轴的梯形，缩小段的截面梯形面积从近固定端的一侧到远离固定段侧逐渐减小。刚性支撑体2可以采用硬木、钢材或者刚性符合材料制成。在尾部设置楔形，减小持续性摩擦，便于拔模。刚性支撑体2的固定段和缩小段一体成型。一体成型的结构，强度更高，不易损坏。
实施例三
锁紧装置1包括第一夹板和第二夹板，第一夹板与第二夹板通过螺栓固定。优选地，如图3所示，锁紧装置1采用卡箍结构，包括本体、第一夹板和第二夹板，在本体的开口处设置第一夹板和第二夹板，第一夹板和第二夹板平行设置并具有安装孔，螺栓穿过安装孔后拧紧螺帽的过程中会挤压本体使得锁紧帽型芯模3和刚性支撑体2。
本实施例采用卡箍结构形式进行夹紧，可以保证刚性支撑体2和帽型芯模3的连接，同时，拔模后很容易松开，二次利用更加方便。
本实施例涉及到一种施工方法，包括如下步骤：
步骤一：将刚性支撑体2填充于帽型芯模3端头，刚性支撑体2露出部分10mm；
步骤二：将锁紧装置1套于帽型芯模3端头处，锁紧装置1距离帽型芯模3端头10mm，拧紧螺栓使其锁紧，并将牵引装置6与刚性支撑体2拧紧；
步骤三：使用工具或者外力拖拽牵引装置6，通过刚性支撑体2与长桁4芯模之间产生的均匀摩擦力传递拔模力实现脱模。
本发明在帽型芯模3端头内填充一种与长桁4内表面紧密贴合的刚性支撑物，并在帽型芯模3端头的外表面使用锁紧装置1将帽型芯模3与刚性支撑体2紧箍，牵引装置6与刚性支撑体2采用螺纹连接，拔模时使用工具拖拽牵引装置6，利用长桁4与帽型芯模3之间的产生的均匀摩擦力传递拔模力，增大了帽型芯模3受力面积，极大地降低了帽型芯模3在拔模时可能产生的撕裂的风险，提高了脱模的稳定性。

Claims (6)

1.一种帽型长桁芯模拔模夹持装置，其特征在于：包括帽型芯模、刚性支撑体、锁紧装置和牵引装置；长桁和蒙皮置于工装之上并形成帽型芯模的容置空间，帽型芯模安装后与长桁和蒙皮紧贴，所述的帽型芯模内腔设置有匹配的刚性支撑体；刚性支撑体填充于帽型芯模端头，其前段与帽型芯模内表面紧密贴合，尾段为楔形，依靠锁紧装置的夹紧力实现帽型芯模与刚性支撑体的紧箍，牵引装置与刚性支撑体采用可拆卸连接，通过外力拉动牵引装置进行帽型芯模脱模。
2.根据权利要求1所述的一种帽型长桁芯模拔模夹持装置，其特征在于：将刚性支撑体填充于帽型芯模端头，刚性支撑体露出部分为8mm-12mm。
3.根据权利要求2所述的一种帽型长桁芯模拔模夹持装置，其特征在于所述的刚性支撑体露出部分为10mm。
4.根据权利要求1或2或3所述的一种帽型长桁芯模拔模夹持装置，其特征在于所述的刚性支撑体包括固定段和缩小段；固定段的截面为形状不变的梯形，缩小段的截面为同轴的梯形，缩小段的截面梯形面积从近固定端的一侧到远离固定段侧逐渐减小。
5.根据权利要求4所述的一种帽型长桁芯模拔模夹持装置，其特征在于，刚性支撑体的固定段和缩小段一体成型。
6.根据权利要求1所述的一种帽型长桁芯模拔模夹持装置，其特征在于，锁紧装置包括第一夹板和第二夹板，第一夹板与第二夹板通过螺栓固定。
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