CN113733430B

CN113733430B - 一种新型材料的飞机模型内饰件

Info

Publication number: CN113733430B
Application number: CN202110962010.3A
Authority: CN
Inventors: 景徐荣; 张雪姣
Original assignee: Chn Carbon Fiber Technology Co ltd
Current assignee: Chn Carbon Fiber Technology Co ltd
Priority date: 2021-08-20
Filing date: 2021-08-20
Publication date: 2023-03-10
Anticipated expiration: 2041-08-20
Also published as: CN113733430A

Abstract

一种新型材料的飞机模型内饰件，属于飞机模型内饰件制作技术领域，为碳纤维材料制备的异形件,碳纤维材料在熔融后经浇注管流入到制备模具内部进行塑形，制备模具由上模与下模上下对齐组合构成，上模与下模均开设模槽，上模与下模的模槽上下对齐且组合呈异形件的形状，模槽槽内环绕设置同形状的硬质层，硬质层远离模槽的一侧与模体内壁间形成同形状的缓冲层，上模中间固定设置竖直的浇注管，浇注管顶部外露上模顶面，浇注管底部与上模内的模槽贯通连接。通过利用三维纳米孔道结构的碳纤维材料与专门的制备模具，能够提高异形件的抗压抗弯性能，使得异形件内部结构更加紧实牢固；防止模具受损以及材料的浪费。

Description

一种新型材料的飞机模型内饰件

技术领域

本发明涉及飞机模型内饰件制作技术领域，更具体的，涉及一种新型材料的飞机模型内饰件及其制备方法。

背景技术

随着我国重工业的不断发展，航空航天、大型舰船等高端制造业也在更新迭代中，高端制造业中的很多零部件、饰件都是形状不规则的异性件，对材料的性能以及制作工艺的要求比较高。

目前，高端制造业异形件大都采用合金材料或碳纤维材料，这些材料表面有针孔眼，美观度差，需另行抛光或涂漆处理，并且面贴的装饰膜由于不是一体成型，受潮受热易脱落，易翘起，在不良环境下易发生微吸附；且用于加固补强的碳纤维复合板材由于粘接不稳定，与基层的连接也不紧密，会影响生产制成的内饰部件的使用寿命或质量。

此外，异形件的生产制造一般都是通过模具浇筑成型来完成，出模后的产品再经过精细化打磨、抛光处理形成终产品，现有的模具通常都是采用上模与下模结合式，模槽槽面都是直接与模体接触的硬质光滑面，不具备一定的收缩性，材料经过高温熔融后会发生一定的热膨胀物理反应，在模槽狭隘的空间内发生热膨胀会容易导致模体受到很大的挤压应力，严重的会导致模体裂开，影响模具的使用寿命并浪费材料。

发明内容

本发明正是为了克服上述不足，提供一种新型材料的飞机模型内饰件，通过利用三维纳米孔道结构的碳纤维材料与专门的制备模具，能够提高异形件的抗压抗弯性能，使得异形件内部结构更加紧实牢固；防止模具受损以及材料的浪费。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种新型材料的飞机模型内饰件，为碳纤维材料制备的异形件, 所述碳纤维材料在熔融后经浇注管流入到制备模具内部进行塑形，其特征在于：所述制备模具由上模与下模上下对齐组合构成，所述上模与所述下模均开设模槽，上模与下模的模槽上下对齐且组合呈异形件的形状，所述模槽槽内环绕设置同形状的硬质层，所述硬质层远离模槽的一侧与模体内壁间形成同形状的缓冲层，所述上模中间固定设置竖直的浇注管，所述浇注管顶部外露上模顶面，浇注管底部与上模内的模槽贯通连接。工作原理是：首先，将上模与下模拼接组合好形成完整的制备模具，将熔融的碳纤维材料顺着浇注管往模槽内浇注；其次，进入模槽内的熔融碳纤维与硬质层接触并发生热膨胀，硬质层在缓冲层的缓冲作用下可以承受接纳膨胀，防止热膨胀对模体造成损坏；最后，当浇注完成后，等到一定时间成型好，在分离上模与下模，取出成型的异形件，最终实现异形件的成形制备，再通过后续的打磨抛光对异形件进行精加工，完成异形件的制作。

进一步优选方案：所述碳纤维材料呈三棱锥状，每一单元的碳纤维材料由四个碳纤维球组成，且碳纤维球两两之间均固定连接一碳纤维杆，碳纤维材料经高温熔融固化成型处理后形成碳纤维板料。将碳纤维球与碳纤维杆以三棱锥形状连接组合形成单元碳纤维材料，可以在碳纤维材料的特性下借助三棱锥的稳固性来抵抗并分散弯曲应力。

进一步优选方案：所述碳纤维板料由多个三棱锥状的单元碳纤维材料构成呈三维孔道结构形式的板料，碳纤维板料孔道内填充有碳纤维棉。碳纤维板材的三维孔道的结构形式，能够使得异形件内部结构形成一个整体且更加紧密牢固，利于提高异形件的抗弯、抗压性能；通过塞满碳纤维棉，既可以将夹芯层整体充实化，起到一定的缓冲作用，又能够减轻异形件的重量。

进一步优选方案：所述缓冲层呈空心状态介于模体内壁与硬质层之间，缓冲层内的模体内壁上固定开设圆弧状的凹孔，凹孔孔口处活动设置软胶球，软胶球远离凹孔孔口侧固定连接一缓冲块，缓冲块另一侧固定连接在硬质层上。通过设置凹孔与软胶球，软胶球通过缓冲块与硬质层连接，当硬质层受到热膨胀压力时，软胶球在挤压下可以利用收缩性挤压到凹孔内，进而能够承受突然的挤压力，在缓冲块的缓冲下可以使得硬质层慢慢舒张来承受缓慢的挤压力，进而将挤压力分散消耗。

进一步优选方案：所述凹孔、软胶球与缓冲块环绕整个缓冲层等角度间隔分布。通过在缓冲层内环绕设置缓冲结构，能够缓冲消耗来自硬质层各个部位的挤压力，防止局部应力对模具以及碳纤维板材造成损坏。

进一步优选方案：所述上模底部四角处均固定设置一伸缩轴，所述伸缩轴呈阶梯轴状，伸缩轴最底端凸出呈扁平的圆台状，所述下模顶部四角处对应伸缩轴均设置一连接孔，所述连接孔中间高度处环绕开设一卡槽，卡槽内设置一环形状的弹性环，弹性环正常状态下的内环径与伸缩轴轴径相同但略小于伸缩轴底部凸台的直径。通过设置弹性环与阶梯状的伸缩轴，可以利用弹性环来保证在开模时，当伸缩轴全部拉长后才能使得上模与下模完全分离，这样可以避免在开模过程中上模在上升过程挤压到成型好的碳纤维板材。

进一步优选方案：所述硬质层表面经过打磨处理形成一层光滑的抛光面。通过对硬质层进行打磨抛光，可以保证碳纤维板材成型后表面的光滑度。

本发明有以下有益效果：

1、本发明将碳纤维球与碳纤维杆以三棱锥形状连接组合形成单元碳纤维材料，可以在碳纤维材料的特性下借助三棱锥的稳固性来抵抗并分散弯曲应力；碳纤维材料经过成型后形成三维孔道结构的碳纤维板材，能够使得异形件内部结构形成一个整体且更加紧密牢固，利于提高异形件的抗弯、抗压性能；通过塞满碳纤维棉，既可以将夹芯层整体充实化，起到一定的缓冲作用，又能够减轻异形件的重量。

2、本发明优点在于在制备模具内设置凹孔与软胶球，软胶球通过缓冲块与硬质层连接，当硬质层受到热膨胀压力时，软胶球在挤压下可以利用收缩性挤压到凹孔内，进而能够承受突然的挤压力，在缓冲块的缓冲下可以使得硬质层慢慢舒张来承受缓慢的挤压力，进而将挤压力分散消耗；通过在缓冲层内环绕设置缓冲结构，能够缓冲消耗来自硬质层各个部位的挤压力，防止局部应力对模具以及碳纤维板材造成损坏。

附图说明

图1为本发明制备模具纵向剖视结构示意图。

图2为本发明制备模具的缓冲层内部结构示意图。

图3为本发明制备模具的伸缩轴与连接孔连接结构示意图。

图4为本发明碳纤维材料结构示意图。

图5为本发明碳纤维板料剖视结构示意图。

图1-5中：1、上模；2、下模；3、模槽；4、浇注管；5、连接孔；501、卡槽；502、弹性环；6、伸缩轴；7、缓冲层；8、凹孔；9、软胶球；10、缓冲块；11、硬质层；1101、抛光面；12、碳纤维材料；13、碳纤维杆；14、碳纤维球；15、碳纤维板料；16、碳纤维棉；17、制备模具。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图1-5，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例：

请参阅图1至5：

一种新型材料的飞机模型内饰件，制备模具17由上模1与下模2上下对齐组合构成，上模1与下模2均开设模槽3，上模1与下模2的模槽3上下对齐且组合呈异形件的形状，模槽3槽内环绕设置同形状的表面经打磨处理形成一层光滑的抛光面1101的硬质层11，硬质层11远离模槽3的一侧与模体内壁间形成同形状的缓冲层7，上模1中间固定设置竖直的浇注管4，浇注管4顶部外露上模1顶面，浇注管4底部与上模1内的模槽3贯通连接，碳纤维材料12在熔融后经浇注管4流入到制备模具17内部进行塑形。

碳纤维材料12呈三棱锥状，每一单元的碳纤维材料12由四个碳纤维球14组成，且碳纤维球14两两之间均固定连接一碳纤维杆13，碳纤维材料12经高温熔融固化成型处理后形成由多个三棱锥状的单元碳纤维材料12构成呈三维孔道结构形式的碳纤维板料15，碳纤维板料15孔道内填充有碳纤维棉16。

缓冲层7呈空心状态介于模体内壁与硬质层11之间，缓冲层7内的模体内壁上固定开设圆弧状的凹孔8，凹孔8孔口处活动设置软胶球9，软胶球9远离凹孔8孔口侧固定连接一缓冲块10，缓冲块10另一侧固定连接在硬质层11上，凹孔8、软胶球9与缓冲块10环绕整个缓冲层7等角度间隔分布。

上模1底部四角处均固定设置一伸缩轴6，伸缩轴6呈阶梯轴状，伸缩轴6最底端凸出呈扁平的圆台状，下模2顶部四角处对应伸缩轴6均设置一连接孔5，连接孔5中间高度处环绕开设一卡槽501，卡槽501内设置一环形状的弹性环502，弹性环502正常状态下的内环径与伸缩轴6轴径相同但略小于伸缩轴6底部凸台的直径。

工作原理是：首先，将上模1与下模2拼接组合好形成完整的制备模具17，将熔融的碳纤维材料12顺着浇注管4往模槽3内浇注；其次，进入模槽3内的熔融碳纤维与硬质层11接触并发生热膨胀，硬质层11在缓冲层7的缓冲作用下可以承受接纳膨胀，防止热膨胀对模体造成损坏；最后，当浇注完成后，等到一定时间成型好，在分离上模1与下模2，取出成型的异形件，最终实现异形件的成形制备，再通过后续的打磨抛光对异形件进行精加工，完成异形件的制作。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对应本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims

1.一种新型材料的飞机模型内饰件，为碳纤维材料（12）制备的异形件, 所述碳纤维材料（12）在熔融后经浇注管（4）流入到制备模具（17）内部进行塑形，其特征在于：所述碳纤维材料（12）呈三棱锥状，每一单元的碳纤维材料（12）由四个碳纤维球（14）组成，且碳纤维球（14）两两之间均固定连接一碳纤维杆（13），碳纤维材料（12）经高温熔融固化成型处理后形成碳纤维板料（15），所述碳纤维板料（15）由多个三棱锥状的单元碳纤维材料（12）构成呈三维孔道结构形式的板料，碳纤维板料（15）孔道内填充有碳纤维棉（16），所述制备模具（17）由上模（1）与下模（2）上下对齐组合构成，所述上模（1）与所述下模（2）均开设模槽（3），上模（1）与下模（2）的模槽（3）上下对齐且组合呈异形件的形状，所述模槽（3）槽内环绕设置同形状的硬质层（11），所述硬质层（11）远离模槽（3）的一侧与模体内壁间形成同形状的缓冲层（7），所述缓冲层（7）呈空心状态介于模体内壁与硬质层（11）之间，缓冲层（7）内的模体内壁上固定开设圆弧状的凹孔（8），凹孔（8）孔口处活动设置软胶球（9），软胶球（9）远离凹孔（8）孔口侧固定连接一缓冲块（10），缓冲块（10）另一侧固定连接在硬质层（11）上，所述凹孔（8）、软胶球（9）与缓冲块（10）环绕整个缓冲层（7）等角度间隔分布，所述上模（1）中间固定设置竖直的浇注管（4），所述浇注管（4）顶部外露上模（1）顶面，浇注管（4）底部与上模（1）内的模槽（3）贯通连接。

2.根据权利要求1所述的一种新型材料的飞机模型内饰件，其特征在于：所述上模（1）底部四角处均固定设置一伸缩轴（6），所述伸缩轴（6）呈阶梯轴状，伸缩轴（6）最底端凸出呈扁平的圆台状，所述下模（2）顶部四角处对应伸缩轴（6）均设置一连接孔（5），所述连接孔（5）中间高度处环绕开设一卡槽（501），卡槽（501）内设置一环形状的弹性环（502），弹性环（502）正常状态下的内环径与伸缩轴（6）轴径相同但略小于伸缩轴（6）底部凸台的直径。

3.根据权利要求1所述的一种新型材料的飞机模型内饰件，其特征在于：所述硬质层（11）表面经过打磨处理形成一层光滑的抛光面（1101）。