CN113232333A - 一种承力筒筒体成型胶接模具 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种承力筒筒体成型胶接模具，包括：模具筒体、上端框定位环、下端框定位环和蒙皮；所述模具筒体由多个圆弧分瓣组成，所述上端框定位环安装在所述模具筒体内侧上端，所述下端框定位环安装在所述模具筒体内侧下端，所述模具筒体内侧壁安装所述蒙皮。本发明通过分分瓣加工后组装降低加工难度与成本。
Description
技术领域
本发明涉及工装模具领域，具体地，涉及一种承力筒筒体成型胶接模具。
背景技术
承力筒是现代航天器的核心构件，下端与火箭相连接，是航天器的主承力结构，承受航天器中如发动机、贮箱、质量重大有效载荷等。承力筒决定了整个航天器的构型，大多数结构件以承力筒为中心进行组装，承力筒提供了航天器的位置基准。承力筒结构主要为复合材料夹层结构，筒体由碳纤维复合材料蒙皮、铝蜂窝芯子、上下端框、预埋件等组成，筒体成型后在筒体内外胶接法兰与桁条。目前，承力筒筒体成型主要采用真空热压固化法，此方法成型的筒体结构尺寸、胶接质量均依赖成型胶接模具。本发明之前，承力筒筒体成型胶接模具多为一体化结构，此结构加工困难，焊接气密性难以保证，刚性较差，对模具加工要求较高，多次使用圆度变化后圆度无法修整。一体化结构模具脱模也较为困难，须有一定脱模斜度，对承力筒筒体外形尺寸及受力情况有较大影响，胶接质量也不稳定。
CN109080852B提供了一种蒙皮开孔加筋承力筒，包括筒体、端框；筒体包括网格筋、开口蒙皮；端框包括上端框部、下端框部；网格筋设置于开口蒙皮内侧；上端框部设置于筒体的顶部；下端框部设置于筒体的底部；是一种一体化结构承力筒。
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承力筒筒体成型胶接模具。
根据本发明提供的一种承力筒筒体成型胶接模具，包括：模具筒体、上端框定位环、下端框定位环和蒙皮；
所述模具筒体由多个圆弧分瓣组成，所述上端框定位环安装在所述模具筒体内侧上端，所述下端框定位环安装在所述模具筒体内侧下端，所述模具筒体内侧壁安装所述蒙皮。
优选地，所述模具筒体由四个等弧长圆弧分瓣组成，所述四个圆弧分瓣形成两个分型面，两个所述分型面互相垂直。
优选地，所述圆弧分瓣之间设置凹凸止口，所述凹凸止口设置为梯形，同一所述分型面安置的所述凹凸止口方向一致。
优选地，所述凹凸止口通过密封胶进行密封。
优选地，所述模具筒体外侧设置加强筋，所述加强筋呈环向与纵向分布。
优选地，所述圆弧分瓣周边设置为对接面，所述对接面厚度大于所述加强筋厚度。
优选地，所述圆弧分瓣侧壁设置顶出结构凹槽。
优选地，所述圆弧分瓣侧壁设置腰型定位孔，所述腰型定位孔通过定位销对所述圆弧分瓣定位。
优选地，所述圆弧分瓣之间通过螺钉和螺母固定连接。
优选地，所述上端框定位环和所述下端框定位环设置蒙皮搭子避让切口，所述蒙皮搭子避让切口处设置蒙皮定位用腰型孔，所述蒙皮在所述蒙皮搭子避让切口处设置耳片。
与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：
1、通过加强筋合理布置提高模具结构强度与刚度；
2、通过分分瓣加工后组装降低加工难度与成本；
3、通过凹凸止口填涂密封胶解决分瓣模具密封性；
4、通过模具分瓣提高脱模便利性且不影响承力筒筒体外形尺寸；
5、通过螺纹和凹槽调节、顶出结构及腰型定位孔可调节模具模具筒体圆度应对模具变形；
6、通过承力筒端框定位环上承力筒蒙皮搭子避让切口及腰型孔提高蒙皮定位精度及胶接质量。
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为一种承力筒筒体成型胶接模具立体结构示意图；
图2为凹凸止口示意图；
图3为分型面及凹凸止口方向示意图；
图4为定位销与腰型定位孔示意图；
图5为顶出结构示意图；
图6为蒙皮搭子避让切口结构示意图。
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所示，一种承力筒筒体成型胶接模具，包括：模具筒体1、上端框定位环3、下端框定位环4和蒙皮11；模具筒体1由多个圆弧分瓣组成，上端框定位环3安装在模具筒体1内侧上端，下端框定位环4安装在模具筒体1内侧下端，模具筒体1内侧壁安装蒙皮11。
如图2和图3所示，模具筒体1由四个等弧长圆弧分瓣组成，四个圆弧分瓣形成两个分型面，两个分型面互相垂直；圆弧分瓣之间设置凹凸止口8，凹凸止口8设置为梯形，同一分型面安置的凹凸止口8方向一致；凹凸止口8通过密封胶进行密封。
如图4至图6所示，圆弧分瓣侧壁设置顶出结构凹槽9；圆弧分瓣侧壁设置腰型定位孔，腰型定位孔通过定位销2对圆弧分瓣定位；圆弧分瓣之间通过螺钉5和螺母6固定连接；上端框定位环3和下端框定位环4设置蒙皮搭子避让切口10，蒙皮搭子避让切口10处设置蒙皮定位用腰型孔，蒙皮11在蒙皮搭子避让切口10处设置耳片12。
具体地，根据承力筒筒体结构设置合适的模具筒体1形状，并分为四个圆弧分瓣且分型面相互垂直。
根据模具筒体1分瓣后形状大小设置合适尺寸环向与竖直加强筋7，加强筋7厚度不小于10mm，相邻加强筋7间距不大于300mm。
在分型面两侧圆弧分瓣上分别设置凹凸止口8，凹凸止口8均为梯形，凹凸止口8不得贯穿且凹止口两端分别比凸止口长20mm，凹凸止口8装配口间隙不得大于0.08mm。
在圆弧分瓣处上下各设置一个腰型定位孔，并用定位销2限位，圆弧分瓣处设置间距不超过350mm的多个顶出结构凹槽9，配合顶柱进行圆度调节，圆弧分瓣通过螺钉5和螺母6锁紧固定。
根据承力筒上下端框结构设置相应上端框定位环3和下端框定位环4。
根据承力筒内外蒙皮11厚度、圆弧分瓣情况在上端框定位环3和下端框定位环4上设置蒙皮搭子避让切口10及蒙皮定位用腰型孔，切口深度比蒙皮11厚度大0.5mm，蒙皮定位用腰型孔根据蒙皮11长度及耳片12宽度设置。
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 (10)
1.一种承力筒筒体成型胶接模具，其特征在于，包括：模具筒体(1)、上端框定位环(3)、下端框定位环(4)和蒙皮(11)；
所述模具筒体(1)由多个圆弧分瓣组成，所述上端框定位环(3)安装在所述模具筒体(1)内侧上端，所述下端框定位环(4)安装在所述模具筒体(1)内侧下端，所述模具筒体(1)内侧壁安装所述蒙皮(11)。
2.根据权利要求1所述一种承力筒筒体成型胶接模具，其特征在于：所述模具筒体(1)由四个等弧长圆弧分瓣组成，所述四个圆弧分瓣形成两个分型面，两个所述分型面互相垂直。
3.根据权利要求2所述一种承力筒筒体成型胶接模具，其特征在于：所述圆弧分瓣之间设置凹凸止口(8)，所述凹凸止口(8)设置为梯形，同一所述分型面安置的所述凹凸止口(8)方向一致。
4.根据权利要求3所述一种承力筒筒体成型胶接模具，其特征在于：所述凹凸止口(8)通过密封胶进行密封。
5.根据权利要求1所述一种承力筒筒体成型胶接模具，其特征在于：所述模具筒体(1)外侧设置加强筋(7)，所述加强筋(7)呈环向与纵向分布。
6.根据权利要求5所述一种承力筒筒体成型胶接模具，其特征在于：所述圆弧分瓣周边设置为对接面，所述对接面厚度大于所述加强筋(7)厚度。
7.根据权利要求1所述一种承力筒筒体成型胶接模具，其特征在于：所述圆弧分瓣侧壁设置顶出结构凹槽(9)。
8.根据权利要求1所述一种承力筒筒体成型胶接模具，其特征在于：所述圆弧分瓣侧壁设置腰型定位孔，所述腰型定位孔通过定位销(2)对所述圆弧分瓣定位。
9.根据权利要求1所述一种承力筒筒体成型胶接模具，其特征在于：所述圆弧分瓣之间通过螺钉5和螺母6固定连接。
10.根据权利要求1所述一种承力筒筒体成型胶接模具，其特征在于：所述上端框定位环(3)和所述下端框定位环(4)设置蒙皮搭子避让切口(10)，所述蒙皮搭子避让切口(10)处设置蒙皮定位用腰型孔，所述蒙皮(11)在所述蒙皮搭子避让切口(10)处设置耳片(12)。
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