CN112537056B - 一种真空辅助rtm成型的格栅单模块成型模 - Google Patents

一种真空辅助rtm成型的格栅单模块成型模 Download PDF

Info

Publication number
CN112537056B
CN112537056B CN202011310043.1A CN202011310043A CN112537056B CN 112537056 B CN112537056 B CN 112537056B CN 202011310043 A CN202011310043 A CN 202011310043A CN 112537056 B CN112537056 B CN 112537056B
Authority
CN
China
Prior art keywords
glue
rib
foam
support plate
forming die
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202011310043.1A
Other languages
English (en)
Other versions
CN112537056A (zh
Inventor
叶周军
刘艳
史文锋
吴文平
周栋
沈辉
梁燕民
沈峰
梁旭豪
黄文煜
李翔宇
杨浩
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shanghai Composite Material Science and Technology Co Ltd
Original Assignee
Shanghai Composite Material Science and Technology Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shanghai Composite Material Science and Technology Co Ltd filed Critical Shanghai Composite Material Science and Technology Co Ltd
Priority to CN202011310043.1A priority Critical patent/CN112537056B/zh
Publication of CN112537056A publication Critical patent/CN112537056A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN112537056B publication Critical patent/CN112537056B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C70/00—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts
    • B29C70/04—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts comprising reinforcements only, e.g. self-reinforcing plastics
    • B29C70/28—Shaping operations therefor
    • B29C70/40—Shaping or impregnating by compression not applied
    • B29C70/42—Shaping or impregnating by compression not applied for producing articles of definite length, i.e. discrete articles
    • B29C70/46—Shaping or impregnating by compression not applied for producing articles of definite length, i.e. discrete articles using matched moulds, e.g. for deforming sheet moulding compounds [SMC] or prepregs
    • B29C70/48—Shaping or impregnating by compression not applied for producing articles of definite length, i.e. discrete articles using matched moulds, e.g. for deforming sheet moulding compounds [SMC] or prepregs and impregnating the reinforcements in the closed mould, e.g. resin transfer moulding [RTM], e.g. by vacuum
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C33/00—Moulds or cores; Details thereof or accessories therefor
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C33/00—Moulds or cores; Details thereof or accessories therefor
    • B29C33/38—Moulds or cores; Details thereof or accessories therefor characterised by the material or the manufacturing process
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C33/00—Moulds or cores; Details thereof or accessories therefor
    • B29C33/38—Moulds or cores; Details thereof or accessories therefor characterised by the material or the manufacturing process
    • B29C33/40—Plastics, e.g. foam or rubber
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C33/00—Moulds or cores; Details thereof or accessories therefor
    • B29C33/44—Moulds or cores; Details thereof or accessories therefor with means for, or specially constructed to facilitate, the removal of articles, e.g. of undercut articles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29L—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS B29C, RELATING TO PARTICULAR ARTICLES
    • B29L2031/00—Other particular articles
    • B29L2031/30—Vehicles, e.g. ships or aircraft, or body parts thereof
    • B29L2031/3097—Cosmonautical vehicles; Rockets

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Composite Materials (AREA)
  • Moulds For Moulding Plastics Or The Like (AREA)

Abstract

本发明提供了一种真空辅助RTM成型的格栅单模块成型模，包括支撑板、泡沫筋模、流道垫板、注胶出胶转接头。支撑板与泡沫筋模采用局部胶接的方式连接；流道垫板位于支撑板与泡沫筋模之间的位置,胶接在泡沫筋模背面的槽内；注胶出胶转接头与支撑板注胶口、出胶口连接，连接后与泡沫筋模背面的流胶槽一起形成一条流胶通道；铺层完成后，以支撑板筋侧的外端作为密封面，包真空袋，接入真空装置，实现真空辅助RTM注胶成型。本发明的有益效果是：该成型模具结构效率高，减重明显，制造工艺简单，克服了传统采用纯金属结构件，结构复杂、质量重且脱模困难的问题。

Description

一种真空辅助RTM成型的格栅单模块成型模
技术领域
本发明涉及复合材料成型领域，具体地，涉及一种真空辅助RTM成型的格栅单模块成型模。
背景技术
复合材料格栅结构具有轴向的刚度大、结构稳定性强、载荷质量比高的特点，目前在航空、航天领域的应用得到大力推广。为了应对大尺寸、大承载特点的复合材料格栅结构件的应用，提高其结构效率，轻量化复合材料格栅单模的结构设计及制造技术研究成为国际及国内的一项热门课题。开展复合材料格栅单模结构成型工艺研究，研制复合材料格栅单模块具有一定程度的理论及实践意义，而真空辅助RTM成型模是一种复合材料领域广泛采用的一种模具结构，对真空辅助RTM成型模的强度、刚度和气密等内容进行研究具有工艺指导意义。
为保证真空辅助RTM成型模具的强度、刚度和气密要求，Q235A是常选的材料之一，用它加工的成型模具，虽然材料易得，加工方便，但对成型一些大型的、形状复杂的复合材料制品，模具的重量常超出设备的额定负荷，又由于脱模等原因，使模具的结构变得复杂，给模具设计、制造、成型操作等过程带来困难。
本发明中真空辅助RTM成型模具结构件采用两种不同的材料胶接而成，发挥两种不同材料各自的优势：泡沫材料，密度底，易于切削，用于加工型腔、流道等复杂结构；铝合金也属于一种低密度材料，加工后获得支撑板的安装面、密封面等结构；两种材料胶接成整体后，既能满足模具的强度、刚度和气密要求，胶接过程也简单易行。与传统的使用纯金属材料制成的成型模相比，该成型模具不仅结构效率高，减重明显，而且加工过程简单、制造周期短、脱模方便，特别适合于大尺寸、复杂形状复合材料制品的低成本、快节奏预先研究。
发明内容
针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种真空辅助RTM成型的格栅单模块成型模。
根据本发明提供的一种真空辅助RTM成型的格栅单模块成型模，包括支撑板1、泡沫筋模2以及流道垫板3，其中：
支撑板与泡沫筋模2采用局部胶接的方式连接；
流道垫板3位于支撑板1与泡沫筋模2之间的位置,胶接在泡沫筋模2背面的槽内；
支撑板1和泡沫筋模2之间形成有一流胶通道。
优选地，还包括注胶出胶转接头4，注胶出胶转接头4与支撑板注胶口、出胶口连接，连接后与泡沫筋模背面的流胶槽一起形成一条流胶通道。
优选地，所述支撑板1采用薄板加筋结构。
优选地，所述筋条布于薄板的一侧，筋条的侧边与薄板的侧边之间的区域形成抽真空密封面。
优选地，筋条的侧边距离与所述筋条相对应的薄板的侧边80mm-100mm。
优选地，所述支撑板1筋侧设有注胶口和出胶口，且注胶口和出胶口的连接螺纹均为细牙螺纹。
优选地，所述支撑板1采用铝合金材料。
优选地，所述泡沫筋模2正面为格栅筋型腔，背面设有流胶槽、流胶分布孔和卡槽。
优选地，所述流胶槽对应于型腔横筋位置；所述流胶分布孔对应于型腔横筋与斜向纵筋交叉位置，一端连型腔的成型面，一端连流胶槽。
优选地，所述泡沫筋模2采用PMI泡沫材料。
与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：
1、本发明的模具结构件选择低密度的两种材料胶接而成，既能满足模具的强度、刚度和气密等要求，又具有明显的减重效果；
2、本发明的成型模具加工过程简单、制造周期短、脱模方便，特别适合于大尺寸、复杂形状复合材料制品的低成本、快节奏预先研究。
3、本发明的成型模具结构效率高，减重明显，制造工艺简单，克服了传统采用纯金属结构件，结构复杂、质量重且脱模困难的问题。
附图说明
通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
图1是本发明真空辅助RTM成型模具的结构示意图；
图2是本发明支撑板筋侧立体示意图；
图3是本发明泡沫筋模型腔面立体示意图；
图4是本发明泡沫筋模流胶槽侧立体示意图；
图5是本发明支撑板、流道垫板和泡沫筋模胶接后立体示意图；
图6是本发明真空辅助RTM注胶过程示意图。
其中：
1-支撑板；2-泡沫筋模；3-流道垫板；4-注胶出胶转接头。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变化和改进。这些都属于本发明的保护范围。
如图1至图6所示，本实施例涉及的一种真空辅助RTM成型的格栅单模块成型模，包括支撑板、泡沫筋模、流道垫板、注胶出胶转接头。支撑板采用铝合金材料，薄板加筋结构；筋条布于薄板的一侧，距离薄板4个侧边80mm-100mm，该80mm-100mm的区域为真空辅助RTM注胶时的抽真空密封面；筋侧同时设有注胶口和出胶口，注胶口对应泡沫筋模型腔横筋的中间位置，出胶口对应泡沫筋模型腔的斜向纵筋交叉处，注胶口与出胶口均用细牙螺纹同注胶出胶转接头连接。本实施例选用铝合金：2A12,细牙螺纹为M12*1,在其他的实施例中，根据结构要求，也可选用其它的铝合金材料和细牙螺纹。
如图3和4所示，泡沫筋模采用PMI泡沫材料，利用材料的易切削性，正面加工格栅筋型腔，背面加工流胶槽、流胶分布孔和卡槽；流胶槽为半圆形，直径8mm-12mm，对应于型腔横筋位置；流胶分布孔对应于型腔横筋与斜向纵筋交叉位置，一端连型腔的成型面，一端连流胶槽。
如图5所示，泡沫筋模卡槽位置胶接流道垫板,再一起胶接在支撑板筋侧的反面，胶接强度根据使用时的受力情况计算。本实施例中，胶接点大小16mm2-25mm2，每150mm-200mm方形区域设置一个胶接点。在其他的实施例中，根据胶接强度，胶接点也可采取其他布置方式。
如图6所示，泡沫筋模型腔内制品原材料铺层完毕后，以支撑板筋侧面的外侧作为密封面，做真空袋；出胶口一端过出胶贮存罐后接抽真空装置。胶液在真空辅助作用下从注胶转接头流入，通过支撑板注胶口、流道垫板上的通孔进入流胶槽、流胶分布孔、最后进入型腔；当格栅单模块制品充分浸润后，多余的胶液从出胶转接头流出，进入出胶贮存罐，完成格栅单模块真空辅助RTM注胶成型。
在本申请的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“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申请和简化描述，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申请的限制。
以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变化或修改，这并不影响本发明的实质内容。在不冲突的情况下，本申请的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。

Claims (5)

1.一种真空辅助RTM成型的格栅单模块成型模，其特征在于，包括支撑板（1）、泡沫筋模（2）以及流道垫板（3），其中：
支撑板与泡沫筋模（2）采用局部胶接的方式连接；
流道垫板（3）位于支撑板（1）与泡沫筋模（2）之间的位置,胶接在泡沫筋模（2）背面的槽内；
支撑板（1）和泡沫筋模（2）之间形成有一流胶通道；
还包括注胶出胶转接头（4），注胶出胶转接头（4）与支撑板注胶口、出胶口连接，连接后与泡沫筋模背面的流胶槽一起形成一条流胶通道；
所述支撑板（1）采用薄板加筋结构；
所述支撑板（1）筋侧设有注胶口和出胶口，且注胶口和出胶口的连接螺纹均为细牙螺纹；
所述泡沫筋模（2）正面为格栅筋型腔，背面设有流胶槽、流胶分布孔和卡槽；
所述流胶槽对应于型腔横筋位置；所述流胶分布孔对应于型腔横筋与斜向纵筋交叉位置，一端连型腔的成型面，一端连流胶槽。
2.根据权利要求1所述的真空辅助RTM成型的格栅单模块成型模，其特征在于，所述筋条布于薄板的一侧，筋条的侧边与薄板的侧边之间的区域形成抽真空密封面。
3.根据权利要求2所述的真空辅助RTM成型的格栅单模块成型模，其特征在于，筋条的侧边距离与所述筋条相对应的薄板的侧边80mm -100 mm。
4.根据权利要求1所述的真空辅助RTM成型的格栅单模块成型模，其特征在于，所述支撑板（1）采用铝合金材料。
5.根据权利要求1所述的真空辅助RTM成型的格栅单模块成型模，其特征在于，所述泡沫筋模（2）采用PMI泡沫材料。
CN202011310043.1A 2020-11-20 2020-11-20 一种真空辅助rtm成型的格栅单模块成型模 Active CN112537056B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202011310043.1A CN112537056B (zh) 2020-11-20 2020-11-20 一种真空辅助rtm成型的格栅单模块成型模

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202011310043.1A CN112537056B (zh) 2020-11-20 2020-11-20 一种真空辅助rtm成型的格栅单模块成型模

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN112537056A CN112537056A (zh) 2021-03-23
CN112537056B true CN112537056B (zh) 2022-12-23

Family

ID=75014441

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202011310043.1A Active CN112537056B (zh) 2020-11-20 2020-11-20 一种真空辅助rtm成型的格栅单模块成型模

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN112537056B (zh)

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002321215A (ja) * 2001-04-25 2002-11-05 Toray Ind Inc プリフォームおよびその成形品
CN202702639U (zh) * 2012-06-25 2013-01-30 湖北三江航天江北机械工程有限公司 飞行器翼型件腹鳍成型装置
CN103496178A (zh) * 2013-09-03 2014-01-08 航天特种材料及工艺技术研究所 一种泡沫加筋复合材料结构的真空共注射整体成型方法
CN103552259A (zh) * 2013-10-25 2014-02-05 中国兵器工业集团第五三研究所 真空辅助rtm工艺成型复合材料双壁容器的模具
CN105729835A (zh) * 2016-03-30 2016-07-06 中国商用飞机有限责任公司北京民用飞机技术研究中心 一种加筋壁板复合材料结构的整体固化装置及方法
CN109591329A (zh) * 2018-10-25 2019-04-09 江苏恒神股份有限公司 一种碳纤维全高度泡沫夹芯复合材料舵面结构及其制备方法
CN110524757A (zh) * 2019-08-07 2019-12-03 中国商用飞机有限责任公司北京民用飞机技术研究中心 Pmi泡沫夹芯平板成型模具及其使用方法
CN210820439U (zh) * 2019-09-04 2020-06-23 惠州市海龙模具塑料制品有限公司 一种弧形结构板hp-rtm成型模具

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002321215A (ja) * 2001-04-25 2002-11-05 Toray Ind Inc プリフォームおよびその成形品
CN202702639U (zh) * 2012-06-25 2013-01-30 湖北三江航天江北机械工程有限公司 飞行器翼型件腹鳍成型装置
CN103496178A (zh) * 2013-09-03 2014-01-08 航天特种材料及工艺技术研究所 一种泡沫加筋复合材料结构的真空共注射整体成型方法
CN103552259A (zh) * 2013-10-25 2014-02-05 中国兵器工业集团第五三研究所 真空辅助rtm工艺成型复合材料双壁容器的模具
CN105729835A (zh) * 2016-03-30 2016-07-06 中国商用飞机有限责任公司北京民用飞机技术研究中心 一种加筋壁板复合材料结构的整体固化装置及方法
CN109591329A (zh) * 2018-10-25 2019-04-09 江苏恒神股份有限公司 一种碳纤维全高度泡沫夹芯复合材料舵面结构及其制备方法
CN110524757A (zh) * 2019-08-07 2019-12-03 中国商用飞机有限责任公司北京民用飞机技术研究中心 Pmi泡沫夹芯平板成型模具及其使用方法
CN210820439U (zh) * 2019-09-04 2020-06-23 惠州市海龙模具塑料制品有限公司 一种弧形结构板hp-rtm成型模具

Also Published As

Publication number Publication date
CN112537056A (zh) 2021-03-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN104029397A (zh) 一种飞机复合材料机身壁板的制备装置及制备方法
CN108005846B (zh) 大型风电叶片用主承力梁、混杂翼梁复合材料风电叶片及其制备方法
CN103465480B (zh) 一种树脂基复合材料增强肋的成型方法
CN108928014A (zh) 一种变截面工字型加筋壁板结构件的成型模具
WO2014019328A1 (zh) 碳纤维铺层薄壳加筋支承舱
CN113997598A (zh) 复合材料薄壁加强筋成型模具及加强筋一体成型方法
CN112537056B (zh) 一种真空辅助rtm成型的格栅单模块成型模
CN108688195A (zh) 一种碳纤维复合材料梯形骨架结构及其成型方法
WO2023185540A1 (zh) 一种风电叶片用结构增强件及风电叶片
CN103410326B (zh) 过渡节臂及其制造方法、折叠臂架、布料设备
CN102910343B (zh) 一种复合加芯泡塑托盘及其生产工艺
CN110328811B (zh) 一种半溢式注射模的伞架司筒顶针脱模的新型注塑模具
CN110524910A (zh) 一种vartm工艺用复合材料模具及其制造方法
CN205112423U (zh) 车用碳纤维复合材料帽型梁制备模具
CN202716468U (zh) 一种h型复合材料梁成型模具
CN203544583U (zh) 可拆分组合的收纳箱
CN115742367A (zh) 一种高模量碳纤维复合材料主框架、制备方法及制备模具
CN103953195A (zh) 一种混凝土泵车臂架用复合材料臂节及其制作方法
CN106584719A (zh) 一种适用于复合材料树脂传递模塑成型工艺的轻质芯模
CN102797644A (zh) 叶根挡板、其制作方法及隔板专用模具和人孔板专用模具
CN203611461U (zh) 一种用于制作大型玻璃钢烟囱的可收缩式钢制模具
CN202752454U (zh) 铁路客车大圆弧弯曲间壁成型模具
CN202826261U (zh) 一种双套管件注塑模具
CN207465924U (zh) 一种用于真空灌注成型的模具
CN111546668A (zh) 大型纤维增强复合材料曲面和加强筋板一体成型及分段拼接方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant