CN112606434A - 一种h型梁的热膨胀性芯模辅助成型方法及h型梁 - Google Patents

一种h型梁的热膨胀性芯模辅助成型方法及h型梁 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种H型梁的热膨胀性芯模辅助成型方法及H型梁，属于建筑技术领域。该方法包括：制备热膨胀性芯模模具；将热膨胀性芯模原材料倒入热膨胀性芯模模具中，固化脱模，重复该步骤，制得两块热膨胀性芯模；根据H型梁铺层设计在两块热膨胀性芯模上铺制C型预浸料；将两块热膨胀性芯模的C型预浸料背对背对称合并，使用预浸料丝填充两块C型预浸料相接触的转角处的空隙，得到第一模型在上模板的底部和下模板的顶部均根据H型梁铺层设计铺制平板型预浸料。在本发明中，在热压罐固化，通过使用热膨胀性芯模对H型梁截面均匀加压，保证制品力学性能，上翼板、下翼板、腹板一体固化成型，提高整体强度与生产效率。

Description

一种H型梁的热膨胀性芯模辅助成型方法及H型梁
技术领域
本发明涉及建筑技术领域，特别涉及一种H型梁的热膨胀性芯模辅助成型方法及H型梁。
背景技术
H型梁具有良好的抗弯、抗扭、抗压性能，广泛应用于城市建筑、土木工程、机械制造、航空航天等领域。现有H型梁大多采用金属材料制造，通过焊接、轧制等工艺成型，树脂基先进复合材料因其轻质高强的特性，逐渐在高端领域成为制造H型梁的主要材料，同时具有截面可设计性、耐腐蚀性好等优点。
制造树脂基复合材料H型梁的传统方法为分别成型上下翼板与腹板，再通过胶接或螺栓连接的方式进行组合。该方法工序复杂，耗时费力，且胶接处或螺孔处容易成为薄弱点。
发明内容
为了解决现有技术的问题，本发明提供了一种H型梁的热膨胀性芯模辅助成型方法及H型梁。
一方面，提供了一种H型梁的热膨胀性芯模辅助成型方法，所述方法包括：
制备热膨胀性芯模模具；
将热膨胀性芯模原材料倒入所述热膨胀性芯模模具中，固化脱模，重复该步骤，制得两块热膨胀性芯模；
根据H型梁铺层设计，在两块所述热膨胀性芯模上铺制C型预浸料；将两块所述热膨胀性芯模的所述C型预浸料背对背对称合并，使用预浸料丝填充两块所述C型预浸料相接触转角处的空隙，得到第一模型；
在上模板的底部和下上模板的顶部均根据H型梁铺层设计铺制平板型预浸料，然后将所述第一模型固定到所述下模板上，使得所述第一模型底部的所述C型预浸料与所述下模板上的所述平板型预浸料接触；将所述上模板固定在所述第一模型的顶部，使得所述上模板的所述平板型预浸料与所述第一模型的顶部所述C型预浸料接触，并通过前限位块和后限位块密封所述第一模型的前后两端，得到第二模型；
将所述第二模型进行真空袋封装，检漏后进热压罐固化成型；
固化成型完成后按顺序去除所述真空袋、上模板、下模板、两块热膨胀性芯模，得到所述H型梁。
进一步地，所述热膨胀性芯模模具包括：模具本体和两个盖板；所述模具本体包括：底板和两个侧板，所述侧板顶部设置有折边；两个所述侧板沿长度方向连接在所述底板的两侧，且两个所述折边相对应；在所述底板和所述侧板内表面设置有模腔型面过渡区；
使用代木板通过机加工制造所述模具本体，使用所述盖板通过胶粘封住所述模具本体两端，得到所述热膨胀性芯模模具。
进一步地，所述模腔型面过渡区的个数为多个。
进一步地，在将热膨胀性芯模原材料倒入所述热膨胀性芯模模具之前，在所述热膨胀性芯模模具内表面还铺贴有脱模布。
进一步地，将热膨胀性芯模原材料倒入所述热膨胀性芯模模具中，盖上钢化玻璃板，在室温下固化24h后脱模。
进一步地，所述热膨胀性芯模原材料为液体硅胶。
进一步地，所述下模板上设置有与所述第一模型相匹配的凹槽，所述第一模型的底部置于所述凹槽内。
进一步地，所述前限位块和所述后限位块均为L型，一端通过螺栓与所述上模板连接，另一端通过螺栓与所述下模板连接。
进一步地，将所述第二模型进行真空袋封装，检漏后进热压罐在温度为115～125℃，压力为04～0.6MP下固化成型80～100分钟。
另一方面，提供了一种H型梁，所述H型梁包括：上翼板、下翼板和腹板；所述腹板的两端分别与所述上翼板和所述下翼板连接；且所述上翼板、下翼板和腹板上均设置有多个与所述模腔型面过渡区相对应的厚度过渡区。
本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：在本发明中，通过热膨胀性芯模模具制得两块热膨胀性芯模，在两块热膨胀性芯模上铺制C型预浸料，将两块C型预浸料背对背对称合并，使用预浸料丝填充C型预浸料转角处的空隙，在上模板和下模板上也均铺制预浸料，通过下模板、上模板、前限位块和后限位块封装，热压罐固化，通过使用热膨胀性芯模对H型梁截面均匀加压，保证制品力学性能；两块热膨胀性芯模上的C型预浸料，以及下模板、上模板的预浸料一体固化成型，得到具有上翼板、下翼板和腹板一体的H型梁，提高整体强度与生产效率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明提供的一种H型梁的热膨胀性芯模辅助成型方法的流程图；
图2是本发明提供的一种H型梁的结构示意图；
图3是本发明提供的一种膨胀性芯模模具的结构示意图；
图4是本发明提供的一种H型梁组合模具的结构示意图；
图5是本发明提供的一种H型梁组合模具的截面图。
附图标记：1-热膨胀性芯模模具；2-模具本体；3-盖板；4-底板；5-侧板；6-折边；7-模腔型面过渡区；8-第一模型；9-上模板；10-下模板；11-前限位块；12-后限位块；13-第二模型；14-凹槽；15-上翼板；16-下翼板；17-腹板；18-厚度过渡区；19-热膨胀性芯模；20-C型预浸料；21-预浸料丝；22-密封袋；23-平板型预浸料。
具体实施方式
需要说明的是，当一个组件被认为是“连接”另一个组件，它可以是直接连接到另一个组件或者可能同时存在居中组件。本发明所使用的的术语“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明目的。
除非另有定义，本发明所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体地实施例目的，不是旨在于限定本发明。
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。
实施例一
一种H型梁的热膨胀性芯模辅助成型方法，参见图1，该方法包括以下步骤：
步骤(101)：制备热膨胀性芯模模具。
需要说明的是，该热膨胀性芯模模具1包括：模具本体2和两个盖板3；模具本体2包括：底板4和两个侧板5，侧板5顶部设置有折边6；两个侧板5沿长度方向连接在底板4的两侧，且两个折边6相对应；在底板和侧板内表面设置有模腔型面过渡区；使用代木板通过机加工制造模具本体2，使用盖板3通过胶粘封住模具本体2两端，得到热膨胀性芯模模具1。另外，模腔型面过渡区7的个数为多个，参见图3，在本发明中以模腔型面过渡区7的个数为2个举例进行说明。
步骤(102)：将热膨胀性芯模原材料倒入热膨胀性芯模模具中，固化脱模，重复该步骤，制得两块热膨胀性芯模。
需要说明的是，热膨胀性芯模原材料可以为液体硅胶，将液体硅胶倒入热膨胀性芯模模具1中，盖上钢化玻璃板，在室温下固化24h后脱模，制得热膨胀性芯模19。另外，在倒入液体硅胶前，在热膨胀性芯模模具1内表面还铺贴有脱模布，使得在脱模时更加容易。
步骤(103)：根据H型梁铺层设计，在两块热膨胀性芯模上铺制C型预浸料；将两块热膨胀性芯模的C型预浸料背对背对称合并，使用预浸料丝填充两块C型预浸料相接触的转角处的空隙，得到第一模型。
需要说明的是，通过上述热膨胀性芯模模具制备的热膨胀性芯模19，其中三边具有模腔型面过渡区7，在热膨胀性芯模19有模腔型面过渡区7的三边铺制预浸料，使得两块热膨胀性芯模均具有C型预浸料20，然后将没有模腔型面过渡区7相对的两个侧边对齐，并通过预浸料丝21填充两个C型预浸料20相接触转角处的空隙。
步骤(104)：在上模板的底部和下模板的顶部均根据H型梁铺层设计铺制平板型预浸料，然后将第一模型固定到所述下模板上，使得第一模型底部的C型预浸料与下模板上的平板型预浸料接触；将上模板固定在第一模型的顶部，使得上模板的平板型预浸料与第一模型的顶部C型预浸料接触，并通过前限位块和后限位块密封第一模型的前后两端，得到第二模型。
需要说明的是，下模板9上设置有与第一模型8相匹配的凹槽14，平板型预浸料23铺制在凹槽14，第一模型8的底部置于凹槽14内；并且在上模板9和下模板10上均铺制层压板；前限位块11和后限位块12均为L型，一端通过螺栓与上模板10连接，另一端通过螺栓与下模板9连接，得到第二模型13。另外，在热膨胀性芯模上铺制C型预浸料20，以及在上模板和下模板上铺制的平板型预浸料23的厚度可根据所需要的H型梁厚度决定。
步骤(105)：将第二模型进行真空袋封装，检漏后进热压罐固化成型。
需要说明的是，将第二模型进行真空袋封装，检漏后进热压罐在温度为115～125℃，压力为04～0.6MP下固化成型80～100分钟。
步骤(106)：固化成型完成后按顺序去除真空袋、上模板、下模板、两块热膨胀性芯模；得到H型梁。
需要说明的是，固化成型完成后按顺序去除真空袋、上模板9、前限位块11、后限位块12、下模板10、两块热膨胀性芯模19；得到H型梁。
值得说明的是，在本发明中，通过热膨胀性芯模模具制得两块热膨胀性芯模，在两块热膨胀性芯模上铺制C型预浸料，将两块C型预浸料背对背对称合并，使用预浸料丝填充C型预浸料转角处的空隙，在上模板和下模板上也均铺制预浸料，通过下模板、上模板、前限位块和后限位块封装，热压罐固化，通过使用热膨胀性芯模对H型梁截面均匀加压，保证制品力学性能；两块热膨胀性芯模上的C型预浸料，以及下模板、上模板的预浸料一体固化成型，得到具有上翼板、下翼板和腹板一体的H型梁，提高整体强度与生产效率。
实施例二
一种H型梁，通过实施例一中的一种H型梁的热膨胀性芯模辅助成型方法制得，该H型梁包括：上翼板15、下翼板16和腹板17；腹板15的两端分别与上翼板15和下翼板16连接；且上翼板15、下翼板16和腹板17上均设置有多个与模腔型面过渡区7相对应的厚度过渡区18。
上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种H型梁的热膨胀性芯模辅助成型方法，其特征在于，所述方法包括：
制备热膨胀性芯模模具；
将热膨胀性芯模原材料倒入所述热膨胀性芯模模具中，固化脱模，重复该步骤，制得两块热膨胀性芯模；
根据H型梁铺层设计，在两块所述热膨胀性芯模上铺制C型预浸料；将两块所述热膨胀性芯模的所述C型预浸料背对背对称合并，使用预浸料丝填充两块所述C型预浸料相接触的转角处的空隙，得到第一模型；
在上模板的底部和下模板的顶部均根据H型梁铺层设计铺制平板型预浸料，然后将所述第一模型固定到所述下模板上，使得所述第一模型底部的所述C型预浸料与所述下模板上的所述平板型预浸料接触；将所述上模板固定在所述第一模型的顶部，使得所述上模板的所述平板型预浸料与所述第一模型的顶部所述C型预浸料接触，并通过前限位块和后限位块密封所述第一模型的前后两端，得到第二模型；
将所述第二模型进行真空袋封装，检漏后进热压罐固化成型；
固化成型完成后按顺序去除所述真空袋、上模板、下模板、两块热膨胀性芯模，得到所述H型梁。
2.根据权利要求1所述的一种H型梁的热膨胀性芯模辅助成型方法，其特征在于，所述热膨胀性芯模模具包括：模具本体和两个盖板；所述模具本体包括：底板和两个侧板，所述侧板顶部设置有折边；两个所述侧板沿长度方向连接在所述底板的两侧，且两个所述折边相对应；在所述底板和所述侧板内表面设置有模腔型面过渡区；
使用代木板通过机加工制造所述模具本体，使用所述盖板通过胶粘封住所述模具本体两端，得到所述热膨胀性芯模模具。
3.根据权利要求2所述的一种H型梁的热膨胀性芯模辅助成型方法，其特征在于，所述模腔型面过渡区的个数为多个。
4.根据权利要求3所述的一种H型梁的热膨胀性芯模辅助成型方法，其特征在于，在将热膨胀性芯模原材料倒入所述热膨胀性芯模模具之前，在所述热膨胀性芯模模具内表面还铺贴有脱模布。
5.根据权利要求4所述的一种H型梁的热膨胀性芯模辅助成型方法，其特征在于，将热膨胀性芯模原材料倒入所述热膨胀性芯模模具中，盖上钢化玻璃板，在室温下固化24h后脱模，得到所述热膨胀性芯模。
6.根据权利要求5所述的一种H型梁的热膨胀性芯模辅助成型方法，其特征在于，所述热膨胀性芯模原材料为液体硅胶。
7.根据权利要求6所述的一种H型梁的热膨胀性芯模辅助成型方法，其特征在于，所述下模板上设置有与所述第一模型相匹配的凹槽，所述第一模型的底部置于所述凹槽内。
8.根据权利要求7所述的一种H型梁的热膨胀性芯模辅助成型方法，其特征在于，所述前限位块和所述后限位块均为L型，一端通过螺栓与所述上模板连接，另一端通过螺栓与所述下模板连接。
9.根据权利要求8所述的一种H型梁的热膨胀性芯模辅助成型方法，其特征在于，将所述第二模型进行真空袋封装，检漏后进热压罐在温度为115～125℃，压力为04～0.6MP下固化成型80～100分钟。
10.一种H型梁，通过权利要求9所述一种H型梁的热膨胀性芯模辅助成型方法制得，其特征在于，所述H型梁包括：上翼板、下翼板和腹板；所述腹板的两端分别与所述上翼板和所述下翼板连接；且所述上翼板、下翼板和腹板上均设置有多个与所述模腔型面过渡区相对应的厚度过渡区。
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