CN114083815A - 横梁的成型模具、横梁的成型工艺以及横梁 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种横梁的成型模具、横梁的成型工艺以及横梁,横梁包括纤维复合材料制成的梁主体和由纤维复合材料制成并一体成型于梁主体内的加强筋,成型模具包括筋内芯模具、梁模具,筋内芯模具用于缠绕纤维复合材料形成加强筋,梁模具和缠绕有加强筋的筋内芯模具拼合形成组合模具,加强筋的部分外周形成组合模具的外周,组合模具用于缠绕纤维复合材料形成横梁的梁主体。通过设置筋内芯模具和梁模具,使筋内芯模具上缠绕的纤维复合材料制成的加强筋的部分外周形成组合模具的外周,从而确保最终形成的梁主体与加强筋可以成为一体式结构,为横梁设置出一体式的加强筋,实现轻量化的同时,保证纤维复合材料横梁的承载能力。

Description

横梁的成型模具、横梁的成型工艺以及横梁
技术领域
本发明涉及转向架技术领域,具体涉及一种横梁的成型模具、横梁的 成型工艺以及横梁。
背景技术
轨道车辆轻量化的要求,推动了复合材料在轨道车辆中的应用,尤其 是玻璃纤维和碳纤维增强的复合材料。转向架构架为轨道车辆关键的承载 部件,而横梁为构架的重要部件之一,其力学性能、尺寸精度和产品质量 的要求都非常高。采用复合材料加工横梁时,难以兼顾工艺和成型后的力 学性能。
发明内容
本发明提供一种横梁的成型模具,横梁包括纤维复合材料制成的梁主 体和由纤维复合材料制成并一体成型于所述梁主体内的加强筋,所述成型 模具包括筋内芯模具、梁模具,所述筋内芯模具用于缠绕纤维复合材料形 成加强筋,所述梁模具和缠绕有所述加强筋的筋内芯模具拼合形成组合模 具,所述加强筋的部分外周形成所述组合模具的外周,所述组合模具用于 缠绕纤维复合材料形成横梁的梁主体。
可选地,所述筋内芯模具的横截面为梯形、三角形或多边形。
可选地,所述梁模具包括分瓣型模具,所述分瓣型模具包括至少两个 瓣模,多个所述瓣模环绕所述加强筋,与所述加强筋拼合。
可选地,所述瓣模的一侧与所述加强筋的一侧贴合,所述加强筋未被 贴合部分的外周形成所述组合模具的外周。
可选地,所述分瓣型模具包括两个所述瓣模,所述加强筋和所述瓣模 的横截面均为梯形,两个所述瓣模形成腰部的一侧分别贴合所述加强筋的 两条腰,所述加强筋的顶部和底部形成所述组合模具的外周。
可选地,所述梁模具还包括整体式的端部模具,所述端部模具和所述 分瓣型模具沿长度方向相接形成所述梁模具。
可选地,所述梁模具的长度大于所述筋内芯模具的长度;所述端部模 具内腔的一端设有端部筋板,所述端部筋板和所述端部模具的内壁围合形 成第一型腔,所述筋内芯模具的两端不缠绕纤维复合材料,所述筋内芯模 具的一端插入所述型腔内;
所述分瓣型模具包括沿长度方向相接的第一段和第二段,所述第一段 和所述加强筋对应,多个所述瓣模的对应于所述第二段的部分拼合形成环 形框架,且其内腔形成有第二型腔,所述筋内芯模具的另一端插入所述第 二型腔内;所述第一段和所述第二段为分体式或整体式设置。
可选地,所述筋内芯模具的长度小于所述梁模具的长度。
可选地,还包括横梁外型面模具,所述横梁外型面模具的模腔和所述 横梁的外周匹配,所述横梁外型面模具由第一外型面瓣模、第二外型面瓣 模沿横向拼合形成。
可选地,还包括伸出所述筋内芯模具两端的支撑轴,所述支撑轴与所 述筋内芯模具为一体式结构。
本发明还提供一种横梁的成型工艺,采用上述任一项所述的横梁的成 型模具,其特征在于,包括如下步骤:
在筋内芯模具的外周缠绕纤维复合材料,形成加强筋;
将缠绕有所述加强筋的筋内芯模具和梁模具拼合形成组合模具;
在组合模具的外周缠绕纤维复合材料,形成横梁的预成型体;
将所述预成型体置于匹配的横梁外型面模具中,待纤维复合材料固化 后脱模,形成横梁。
可选地,上述步骤中,湿法缠绕纤维复合材料,纤维复合材料在缠绕 前浸润有树脂;或,缠绕干丝纤维复合材料,在所述横梁外型面模具中, 利用压力和/或真空注入树脂,以固化纤维复合材料。
可选地,在所述加强筋的侧壁中部,和所述横梁的外周,一者设有沿 长度方向贯通的多个注胶口,另一者设有沿长度方向贯通的排气口。
本发明还提供一种横梁,包括由纤维复合材料制成的梁主体,和由纤 维复合材料制成且一体形成于所述梁主体内的加强筋,所述加强筋的长度 小于所述梁主体的长度,所述加强筋的端部和所述梁主体的端部具有间距。
本方案中,通过设置筋内芯模具和梁模具,使筋内芯模具上缠绕的纤 维复合材料制成的加强筋的部分外周形成组合模具的外周,从而确保最终 形成的梁主体与加强筋可以成为一体式结构,从而为横梁设置出一体式的 加强筋,在使用纤维复合材料制作横梁以实现轻量化的同时,由保证纤维 复合材料横梁的承载能力。此外,本方案在加工横梁时,成型模具包括横 梁外型面模具,即通过增加外模的方式,可克服不同区域纤维复合材料张力不同的问题,横梁外型面模具的压力可提高横梁产品的密实度,降低孔 隙率,另一方面,横梁外型面模具的存在可保证横梁的外形尺寸精度,获 得表面质量好的产品。
附图说明
图1为本发明实施例所提供转向架构架的横梁的结构示意图;
图2为图1中横梁端部的示意图;
图3为加工图1中横梁预成型体的组合模具示意图;
图4为图3中组合模具端部位置的横向剖视图;
图5为图3中组合模具中部位置的横向剖视图;
图6为图3中组合模具另一端部的横向剖视图;
图7为筋内芯模具上缠绕形成加强筋的示意图;
图8为梁模具和缠绕有加强筋的筋内芯模具组合后的示意图;
图9为在图8的组合模具上缠绕碳纤维形成梁主体的示意图;
图10为横梁的预成型体置于横梁外型面模具内的示意图;
图11为图10的横向剖视图。
图1-11中的附图标记说明如下:
2-横梁;21-梁主体;211-安装孔;22-加强筋;
21’-端部模具;21a’-第一端部筋板;21b’-第二端部筋板;
22’-分瓣型模具;221’-第一瓣模;221a’-内侧板;221b’-第一瓣模筋板; 222’-第二瓣模;222a’-内侧板;222b’-第二瓣模筋板;
23’-筋内芯模具;
241’-第一外型面瓣模;242’-第二外型面瓣模;
a-排气口;b-注胶口。
具体实施方式
为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案,下面结合附图 和具体实施例对本发明作进一步的详细说明。
请参考图1-2,图1为本发明实施例所提供转向架构架的横梁2的结构示 意图;图2为图1中横梁2端部的示意图。
如图1所示,转向架构架一般包括两根沿纵向延伸的侧梁,两根侧梁 之间设有沿横向延伸的横梁2,可以设置两根横梁2,横梁2的两端分别连 接两根侧梁。图1中横梁2为矩形梁,也可以是O形梁,即圆形梁,或者 其他截面形状的梁体,横梁2可以是等截面也可以是非等截面,本方案不 做限制。
在本实施例中,横梁2包括由纤维复合材料制成的梁主体21,和同样 由纤维复合材料制成并一体成型于梁主体21内腔中的加强筋22,加强筋 22沿梁主体21的长度方向延伸,如图1所示,加强筋22的长度小于梁主 体21的长度,加强筋22不延伸至横梁2的端部,与横梁2的端部具有间 距,这样可以在横梁2的两端预留出空腔用于设置连接件,以便和侧梁建 立更为可靠的连接,当然,横梁2采用其他方式和侧梁连接也可以,此时 加强筋22的长度也可以等于梁主体21的长度。本实施例主要以加强筋22 的长度小于梁主体21长度为例进行说明。另外,文中所述纤维复合材料可 以是碳纤维,或者同时包括碳纤维和玻璃纤维等复合材料,本实施例主要 以碳纤维为例进行说明,不再一一赘述。
图1中加强筋22为梯形,其梯形的顶部和底部分别连接在梁主体21 水平方向的两侧,以更好地承载水平方向的受力,改善横梁2的受力情况, 但显然,加强筋22的设置方向不受限制,加强筋22可以沿竖向与梁主体 21的顶部、底部连接,也可以与梁主体21的多个面建立连接,加强筋22 至少与梁主体21至少建立一处连接即可形成一体结构。
请继续参照图3-6理解,图3为加工图1中横梁2预成型体的组合模 具示意图;图4为图3中组合模具端部位置的横向剖视图;图5为图3中 组合模具中部位置的横向剖视图;图6为图3中组合模具另一端部的横向 剖视图。
该实施例中横梁2的成型模具包括图3所示的组合模具,组合模具包 括梁模具和缠绕碳纤维的筋内芯模具23’,梁模具具体包括位于一端的整 体式的端部模具21’以及沿长度方向相接于端部模具21’的分瓣型模具22’。
如图7所示,图7为筋内芯模具23’上缠绕形成加强筋22的示意图, 筋内芯模具23’为实心结构,可以理解,筋内芯模具23’也可以和端部模具 21’一样是空心结构,当然,端部模具21’和分瓣型模具22’也可以是实心结 构,实心结构的强度更高,缠绕更可靠,空心结构具有较轻的质量,便于 在缠绕机上转动以进行碳纤维的缠绕。在筋内芯模具23’上缠绕碳纤维形 成碳纤维外框,该碳纤维外框即形成横梁2的加强筋22。
如图4并结合图8所示,图8为梁模具和缠绕有加强筋22的筋内芯模 具23’组合后的示意图。
端部模具21’包括空心的端部框架结构,端部框架为横截面为矩形的 环形框架,也可理解为矩形筒状结构,端部框架的内部设有两个倾斜的第 一端部筋板21a’、第二端部筋板21b’,两个筋板相对呈八字形设置。
如图8所示,分瓣型模具22’包括两个瓣模,分别为第一瓣模221’和 第二瓣模222’,两个瓣模和加强筋22匹配,可参照图3、5、8理解,两 个瓣模和加强筋22、筋内芯模具23’的横截面均为梯形,本方案中的加强 筋22的横截面为等腰梯形,两个瓣模形成腰部的一侧和加强筋22的两条 腰贴合,此时,加强筋22梯形的顶部和底部即外露而形成组合模具的外周, 瓣模除了贴合的一侧外,其余部分的外周和加强筋22外露的外周拼合形成 组合模具的外周。图5中,第一瓣模221’和第二瓣模222’呈直角梯形,第 一瓣模221’斜腰的一侧为内侧板221a’,第二瓣模222’斜腰的一侧为内侧 板222a’,内侧板221a’和内侧板222a’腰部分别贴合在加强筋22的两个腰 部。
本实施例中,梁模具长度大于筋内芯模具23’的长度,在长度方向上, 分瓣型模具分为两段,如图3所示,分瓣型模具沿长度方向上可定义为第 一段22a’和第二段22b’,第一段22a’和加强筋22的长度相同,第二段22b’ 不与加强筋22的外周拼合。可参照图6、8理解,图6是第二段22b’的剖 视图,第一瓣模221’和第二瓣模222’在第二段22b’的部分直接沿周向拼合 形成横截面为矩形的框架,拼合后与端部模具21’的结构基本相同,从图8 也可以看出,在第二段22b’两个瓣模拼合完整,在第一段22a’两个瓣模拼 合后形成长条形缺口,加强筋22沿长度方向一长条部分得以外露。图6 中,第一瓣模221’和第二瓣模222’对应于第二段22b’的部分均包括一侧开 口的小矩形框架,小矩形框架内分别倾斜的第一瓣模筋板221b’、第二瓣 模筋板222b’,两个瓣模的开口对合以拼合形成完整的横截面呈矩形的环形框架,此时,两个瓣模筋板也呈八字形分布。
如图4、6所示,拼合后的两个瓣模筋板和拼合后矩形框架的内壁围合 形成梯形的第二型腔,而呈八字形分布的两个端部筋板和其环形框架的内 壁围合也形成梯形的第一型腔。
结合图3、8,对比图5、6可知,分瓣型模具22’沿长度方向的结构有 所变化,在分瓣型模具22’的右部,第一瓣模221’和第二瓣模222’沿周向 相互拼合即形成完整环形框架,而第一瓣模221’和第二瓣模222’在右部以 左的部分,拼合后会在顶部和底部均形成长条形缺口,两个长条形缺口对 应于梯形加强筋22的顶部和底部,从而和加强筋22的顶部、底部沿周向 拼合形成完整的环形。
在成型横梁2时,先在筋内芯模具23’上缠绕形成筋碳纤维外框,即 形成碳纤维制成的加强筋22,此时并不在筋内芯模具23’的整个长度方向 上全部缠绕碳纤维,如图7所示,筋内芯模具23’的两端留出一段不缠绕 碳纤维,不缠绕碳纤维的两端分别插入到上述端部模具21’、分瓣型模具 22’的第一型腔、第二型腔内。
端部模具21’设置为整体式,这样有利于和加强筋22、筋内芯模具23’ 建立初步的连接定位,上述筋内芯模具23’插入到端部模具21’的第一型腔 内,进一步便于定位,从而便于分体的分瓣型模具22’后续和加强筋22的 拼合,从而形成完整的组合模具。
再请看图9,图9为在图8的组合模具上缠绕碳纤维形成梁主体21的 示意图。
如图9所示,在组合模具的外表面缠绕碳纤维,形成作为梁主体21 的梁碳纤维外框,继而形成横梁2的预成型体,预成型体中的碳纤维固化 后进行脱模,根据需求可再进行机械加工等操作,即可形成横梁2,根据 图1所示,可以通过机械加工对横梁2的梁主体21上加工处多个安装孔 211。
分瓣型模具22’设计为分体式的第一瓣模221’、第二瓣模222’,且两 个瓣模对应于第一段22a’的外周用于和加强筋22的部分外周沿周向拼合, 这样形成的组合模具在对应于加强筋22的一段,其外表面既包括两个瓣模 的外周,也包括加强筋22的外周,则在组合模具上缠绕碳纤维形成最外侧 的碳纤维外框时,该碳纤维外框既和加强筋22的外表面建立一体式连接, 又和分瓣型模具22’建立一体式连接,从而将加强筋22、分瓣型模具22’、端部模具21’牢牢形成一体,最终使得横梁2的梁主体21和加强筋22为 一体式碳纤维结构。
上述实施例以筋内芯模具23’的横截面为梯形为例进行说明,可以理 解,筋内芯模具23’的横截面不限于梯形,也可以是其他形状,例如三角 形,或者矩形、五边形等多边形。只要筋内芯模具23’在缠绕碳纤维形成 加强筋22后,其至少一部分外周能够和分瓣型模具22’的外周沿周向进行 拼合,以共同作为组合模具的外表面即可。
横梁的梁主体也不限于是矩形横截面,比如,横梁的梁主体可以是圆 形截面,第一瓣模和第二瓣模对应于加强筋的部分可以是弧形框架,端部 部分可以是半圆形框架,加强筋可以是腰鼓型结构,腰鼓型的两端为弧形, 和两个瓣模拼合后形成圆形的组合模具;再比如,加强筋可以是六边形结 构,瓣模横截面可以是直角三角形,加强筋相对平行的两侧用于和瓣模的 直角侧的外周沿周向拼合,加强筋其余四侧均分别和四个三角形瓣模的斜 边内侧贴合。当然,还可以是其他情形,只要能够进行拼合即可,此处不 再一一赘述。文中,分瓣型模具的瓣模用于和加强筋贴合的一侧为内侧, 其余侧相应为外侧,外侧的外周均形成组合模具的外周。可以理解,瓣模 不设置和加强筋贴合的一侧也可以,以图5为例,第一瓣模221’和第二瓣 模222度’对应于第一段22a’呈环形的梯形框架结构,显然不设置内侧板 221a’、内侧板222a’也可以,但设置内侧板221a’、内侧板222a’以贴合在 加强筋22的两侧腰部,显然形成的组合模具结构更为稳定。
另外,以上示例中,成型模具包括端部模具21’和分瓣型模具22’,端 部模具21’内腔设有两个端部筋板,分瓣型模具22’在远离端部模具21’的 端部也是设置有两个瓣模筋板。显然,不需要设置连接件时,则成型模具 可仅包括分瓣型模具22’的第一段22a’,沿长度方向结构一致,在顶部和 底部形成沿长度方向贯通的长条形开口,这样最终形成的加强筋22和横梁 2的梁主体21的长度将一致。实际上,梁模具也可以为整体式模具,只要 加强筋22可以嵌入到梁模具中,并外露一部分加强筋22以与梁模具的外 周沿周向拼合即可。分瓣型模具22’便于装配和脱模。
此外,本实施例中,在加强筋22和筋内芯模具23’能够和梁模具组合 的前提下,端部模具21’与分瓣型模具22’可以是一体式。梁模具也可以包 括三部分,将图3中的分瓣型模具22’的第一段22a’和第二段b’分体设置, 相当于设置两组分瓣型模具,梁模具包括位于两端的端部模具21’、分瓣 型模具的第二段22b’,中部为上述分瓣型模具的第一段22a’。当然,图3 中端部模具21’、分瓣型模具22’的设置可以兼顾初始预定位和快捷组合装 配的要求。
请继续参考图10、11,图10为横梁2的预成型体置于横梁外型面模 具内的示意图;图11为图10的横向剖视图。
成型模具还进一步包括横梁外型面模具,横梁外型面模具包括第一外 型面瓣模241’和第二外型面瓣模242’,两个外型面瓣模沿横向拼合形成横 梁外型面模具的模腔,该模腔的内壁与需要成型的横梁2的外周匹配。图 10中,第一外型面瓣模241’和第二外型面瓣模242’的横截面大致为三角 形,斜边一侧开口,即第一外型面瓣模241’和第二外型面瓣模242’可沿模 腔的对角线拼合。设置横梁外型面模具,将横梁2的预成型体置于其中, 可以进行碳纤维固化,最终成型横梁2。
具体地,上述在筋内芯模具23’、组合模具上缠绕碳纤维时,可以采 用两种工艺,一种为湿法缠绕工艺,一种为干法缠绕工艺,具体如下:
湿法缠绕:在纤维缠绕机上,将浸润树脂之后的碳纤维缠绕在成型模 具的筋内芯上,形成筋碳纤维外框,此时的碳纤维外框未固化,然后将缠 绕有碳纤维外框的筋内芯模具23’与端部模具21’、分瓣型模具22’拼合形 成组合模具;以组合模具为缠绕芯模具进行碳纤维缠绕,形成最外侧的碳 纤维外框,得到横梁2的预成型体,将预成型体置入图10所示的横梁外型 面模具内,一起组成最终的成型模具,最后在一定的固化制定条件下,横 梁2进行固化成型,与上述各种模具脱模后,通过机械加工即可得到转向 架构架的横梁2。
干法缠绕:与上述湿法缠绕不同,此工艺中是先将碳纤维干丝缠绕于 筋内芯模具23’,然后再在由端部模具21’、分瓣型模具22’、缠绕有碳纤 维外框的筋内芯模具23’拼合形成的组合模具上,继续缠绕碳纤维干丝, 得到横梁2的预成型体后,置入图10所示的横梁外型面模具内,一起组成 最终的成型模具。与湿法工艺不同,由于干法缠绕工艺中的碳纤维是干丝 缠绕,无法固化,故在横梁外型面模具中需要注入树脂,以实现碳纤维的 固化,即需要结合RTM工艺,利用真空和/或压力实现树脂的注入,同时 需要设置排气口a,以保障树脂的顺利流动。操作时,将树脂注射机与横 梁外型面模具相连,将树脂注入横梁2的预成型体,以进行树脂浸润,树 脂浸润结束后,在一定的固化制定条件下进行成型固化,脱模后,通过机 械加工后即可得到转向架构架的横梁2。
在成型工艺中利用干法缠绕时,需要根据RTM工艺的要求进行设计, 尤其是注入口b和排气口a的设计。如图11所示,可以在梯形加强筋22 的侧壁中部,以及横梁2的外周两者中,一者设有沿长度方向贯通的多个 注入口b,另一者设有沿长度方向贯通的排气口a,图11中排气口a设于 横梁2外周,注入口b设于加强筋22的侧壁。注入口b和排气口a的位置设计保证树脂在模腔中的流动距离最短,从而减小树脂的流动阻力,确保 树脂可以均匀地浸润碳纤维。
在缠绕碳纤维时,如图3、7-10所示,可以设置支撑轴X,支撑轴X 穿入筋内芯模具23’,继而穿入组合模具,这样,可以支撑筋内芯模具23’、 组合模具以便进行碳纤维的缠绕,支撑轴X还可以带动筋内芯模具23’、 组合模具旋转,进一步便于碳纤维的缠绕。图7中,支撑轴X与筋内芯模 具23’为一体式结构,支撑轴X伸出筋内芯23’的两端。
本实施例中,通过设置筋内芯模具23’和梁模具,使筋内芯模具23’上 缠绕的碳纤维制成的加强筋22的部分外周形成组合模具的外周,从而确保 最终形成的梁主体21与加强筋22可以成为一体式结构,从而为横梁2设 置出一体式的加强筋22,在使用碳纤维制作横梁2以实现轻量化的同时, 由保证碳纤维横梁2的承载能力。此外,本方案在加工横梁2时,成型模 具包括横梁外型面模具,即通过增加外模的方式,可克服不同区域碳纤维 张力不同的问题,横梁外型面模具的压力可提高横梁2产品的密实度,降 低孔隙率,另一方面,横梁外型面模具的存在可保证横梁2的外形尺寸精 度,获得表面质量好的产品。上述干法缠绕采用RTM工艺注胶时,还可 以将树脂封闭在成型模具内部,工作环境较为清洁。
以上仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通 技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进和润 饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (14)

1.横梁的成型模具,横梁(2)包括纤维复合材料制成的梁主体和由纤维复合材料制成并一体成型于所述梁主体内的加强筋(22),其特征在于,所述成型模具包括筋内芯模具(23’)、梁模具,所述筋内芯模具(23’)用于缠绕纤维复合材料形成加强筋(22),所述梁模具和缠绕有所述加强筋(22)的筋内芯模具(23’)拼合形成组合模具,所述加强筋(22)的部分外周形成所述组合模具的外周,所述组合模具用于缠绕纤维复合材料形成横梁(2)的梁主体(21)。
2.如权利要求1所述的横梁的成型模具,其特征在于,所述筋内芯模具(23’)的横截面为梯形、三角形或多边形。
3.如权利要求1所述的横梁的成型模具,其特征在于,所述梁模具包括分瓣型模具(22’),所述分瓣型模具(22’)包括至少两个瓣模,多个所述瓣模环绕所述加强筋(22),与所述加强筋(22)拼合。
4.如权利要求3所述的横梁的成型模具,其特征在于,所述瓣模的一侧与所述加强筋(22)的一侧贴合,所述加强筋(22)未被贴合部分的外周形成所述组合模具的外周。
5.如权利要求4所述的横梁的成型模具,其特征在于,所述分瓣型模具(22’)包括两个所述瓣模,所述加强筋(22)和所述瓣模的横截面均为梯形,两个所述瓣模形成腰部的一侧分别贴合所述加强筋(22)的两条腰,所述加强筋(22)的顶部和底部形成所述组合模具的外周。
6.如权利要求3所述的横梁的成型模具,其特征在于,所述梁模具还包括整体式的端部模具(21’),所述端部模具(21’)和所述分瓣型模具(22’)沿长度方向相接形成所述梁模具。
7.如权利要求6所述的横梁的成型模具,其特征在于,所述梁模具的长度大于所述筋内芯模具(23’)的长度;所述端部模具(21’)内腔的一端设有端部筋板,所述端部筋板和所述端部模具(21’)的内壁围合形成第一型腔,所述筋内芯模具(23’)的两端不缠绕纤维复合材料,所述筋内芯模具(23’)的一端插入所述型腔内;
所述分瓣型模具(22’)包括沿长度方向相接的第一段(22a’)和第二段(22b’),所述第一段(22a’)和所述加强筋(22)对应,多个所述瓣模的对应于所述第二段(22b’)的部分拼合形成环形框架,且其内腔形成有第二型腔,所述筋内芯模具(23’)的另一端插入所述第二型腔内;所述第一段(22a’)和所述第二段(22b’)为分体式或整体式设置。
8.如权利要求1-7任一项所述的横梁的成型模具,其特征在于,所述筋内芯模具(23’)的长度小于所述梁模具的长度。
9.如权利要求1-7任一项所述的横梁的成型模具,其特征在于,还包括横梁外型面模具,所述横梁外型面模具的模腔和所述横梁的外周匹配,所述横梁外型面模具由第一外型面瓣模(241’)、第二外型面瓣模(242’)沿横向拼合形成。
10.如权利要求1-7任一项所述的横梁的成型模具,其特征在于,还包括伸出所述筋内芯模具(23’)两端的支撑轴(X),所述支撑轴(X)与所述筋内芯模具(23’)为一体式结构。
11.横梁的成型工艺,采用权利要求1-10任一项所述的横梁的成型模具,其特征在于,包括如下步骤:
在筋内芯模具(23’)的外周缠绕纤维复合材料,形成加强筋(22);
将缠绕有所述加强筋(22)的筋内芯模具(23’)和梁模具拼合形成组合模具;
在组合模具的外周缠绕纤维复合材料,形成横梁(2)的预成型体;
将所述预成型体置于匹配的横梁外型面模具中,待纤维复合材料固化后脱模,形成横梁(2)。
12.如权利要求11所述的横梁的成型工艺,其特征在于,上述步骤中,
湿法缠绕纤维复合材料,纤维复合材料在缠绕前浸润有树脂;或,
缠绕干丝纤维复合材料,在所述横梁外型面模具中,利用压力和/或真空注入树脂,以固化纤维复合材料。
13.如权利要求12所述的转向架构架的横梁,其特征在于,在所述加强筋(22)的侧壁中部,和所述横梁(2)的外周,一者设有沿长度方向贯通的多个注胶口(a),另一者设有沿长度方向贯通的排气口(b)。
14.横梁,其特征在于,包括由纤维复合材料制成的梁主体(21),和由纤维复合材料制成且一体形成于所述梁主体内的加强筋(22),所述加强筋(22)的长度小于所述梁主体(21)的长度,所述加强筋(22)的端部和所述梁主体(21)的端部具有间距。
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