CN115107296A - 一种内外表面光滑的头锥形零件一体成型模具及方法 - Google Patents
一种内外表面光滑的头锥形零件一体成型模具及方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN115107296A CN115107296A CN202210652202.9A CN202210652202A CN115107296A CN 115107296 A CN115107296 A CN 115107296A CN 202210652202 A CN202210652202 A CN 202210652202A CN 115107296 A CN115107296 A CN 115107296A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- die
- mold
- male
- soft
- bodies
- 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.)
- Pending
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 15
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 9
- 230000006835 compression Effects 0.000 claims description 12
- 238000007906 compression Methods 0.000 claims description 12
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 12
- 238000000465 moulding Methods 0.000 claims description 9
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 7
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims description 5
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 5
- 230000001680 brushing effect Effects 0.000 claims description 3
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 3
- 229920002379 silicone rubber Polymers 0.000 claims description 3
- 238000003892 spreading Methods 0.000 claims description 3
- 238000005304 joining Methods 0.000 claims 1
- 239000004945 silicone rubber Substances 0.000 claims 1
- 239000007779 soft material Substances 0.000 abstract description 5
- 230000002950 deficient Effects 0.000 abstract description 2
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 9
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 3
- 238000012797 qualification Methods 0.000 description 3
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 2
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 2
- 238000005056 compaction Methods 0.000 description 1
- 238000007723 die pressing method Methods 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 239000004744 fabric Substances 0.000 description 1
- 210000001503 joint Anatomy 0.000 description 1
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 1
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
- B29C70/30—Shaping by lay-up, i.e. applying fibres, tape or broadsheet on a mould, former or core; Shaping by spray-up, i.e. spraying of fibres on a mould, former or core
- B29C70/34—Shaping by lay-up, i.e. applying fibres, tape or broadsheet on a mould, former or core; Shaping by spray-up, i.e. spraying of fibres on a mould, former or core and shaping or impregnating by compression, i.e. combined with compressing after the lay-up operation
- B29C70/345—Shaping by lay-up, i.e. applying fibres, tape or broadsheet on a mould, former or core; Shaping by spray-up, i.e. spraying of fibres on a mould, former or core and shaping or impregnating by compression, i.e. combined with compressing after the lay-up operation using matched moulds
-
- 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
- B29C33/30—Mounting, exchanging or centering
- B29C33/305—Mounting of moulds or mould support plates
-
- 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
- B29C33/48—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 with means for collapsing or disassembling
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Composite Materials (AREA)
- Moulds For Moulding Plastics Or The Like (AREA)
Abstract
本发明公开了一种内外表面光滑的头锥形零件一体成型模具及方法，包括凹模、凸模和脱模板，所述凹模包括两个相同的模体，所述两个模体固定连接时形成一个锥形腔体；所述凸模包括金属模芯和软性模面，软性模面包覆在金属模芯上，所述脱模板在制作零件时，与凹模固定连接，将凸模固定于凹模锥形腔体内。本发明通过凸模外层包覆一层软性材料，既可以在密闭的型腔内对零件进行有效的压实，又能够自动根据铺贴或合模时引起的厚度不均进行局部的微调整；不会出现刚性型腔由于零件厚度不同造成的压力不均，导致产品缺陷甚至报废的现象。
Description
技术领域
本发明属于预浸布复合材料成型工艺领域，具体涉及一种内外表面光滑的头锥形零件一体成型模具及方法。
背景技术
目前行业内预浸布复合材料成型工艺基本都是先在模具表面逐层进行材料的铺贴，再使用真空袋压或模压的方法进行材料的压实，然后放入热压罐或烘箱固化成型。
其中真空袋压法适合绝大部分零件的成型，成型特征是一面光滑(贴模具面)，一面粗糙(贴真空袋面)。模压工艺适合零件内外表面都要求较高的零件，他由凸模和凹模(或上下模)两部分组成，形成闭合的型腔空间。但是由于模具型腔是闭合空间，铺层设计时需要精确计算铺贴材料的层数，铺贴时还要设计裁剪位置，确定合理的对接或搭接方式保证零件厚度一致，否则厚度不均会造成零件不同区域压力不均，出现一部分区域过压，一部分区域失压的情况，最终造成产品缺陷。
对于一种内外表面光滑的头锥形零件成型，它的成型特点决定了只能使用闭合模具模压成型，而头锥形外形由于各截面面积不同，铺贴时必须进行相应的裁剪和拼接，传统的刚性模腔需要前期进行大量的工艺试验确定铺贴方法和铺贴层数，后期制作也必须严格按照操作要求，才能大概率保证产品的合格。由于操作要求高，加上合模时模具型腔对铺层施加外力，造成铺层层间位移，很难保证产品厚度一致，最终导致产品缺陷甚至不合格。
发明内容
本发明的目的在于提供一种内外表面光滑的头锥形零件一体成型模具及方法，能够自适应零件的厚度变化进行局部调整，对零件进行有效的压实；降低操作难度，提高零件的合格率。
实现本发明目的的技术方案为：一种内外表面光滑的头锥形零件一体成型模具，其特征在于，包括凹模、凸模和脱模板，所述凹模包括两个相同的模体，所述两个模体固定连接时形成一个锥形腔体；所述凸模包括金属模芯和软性模面，软性模面包覆在金属模芯上，所述脱模板在制作零件时，与凹模固定连接，将凸模固定于凹模锥形腔体内。
进一步地，所述软性模面采用硅橡胶。
进一步地，所述两个模体通过定位销和装配螺钉可拆卸连接。
进一步地，所述定位销为2个，所述装配螺钉为8个。
进一步地，所述脱模板通过压紧螺钉与凹模固定连接。
进一步地，所述两个模体在制作零件时，其上涂有脱模剂。
一种内外表面光滑的头锥形零件一体成型方法，包括步骤：
将两个模体固定连接在一起形成锥形腔体，并在两个模体上刷一层脱模剂；
在凸模的软性模面上平铺制作零件的材料；
将铺贴完成的凸模放入锥形腔体中，将脱模板通过压紧螺钉与凹模固定连接；
将模具放入烘箱中加热，在温度达到预定的固化温度1个小时后，再次紧固压紧螺钉，然后继续加热直至固化；
待零件固化后降温到60度以下，拆除压紧螺钉，使用撬棍作用于脱模板将凸模顶出，然后拆除定位销和装配螺钉，分离两个模体后取出零件。
进一步地，所述在凸模的软性模面上平铺制作零件的材料时，每一层拼接处不可重叠，每一到两层铺贴完成后抽一次真空。
本发明与现有技术相比，其显著效果为：本发明通过凸模外层包覆一层软性材料，既可以在密闭的型腔内对零件进行有效的压实，又能够自动根据铺贴和合模时造成的零件局部厚度不一致进行形状的微调整；在成型头锥形复合材料零件时，模具型腔能够自适应零件的厚度变化进行局部调整，对零件进行有效的压实；本发明降低操作难度，提高零件的合格率。
附图说明
图1为头锥型零件示意图。
图2为本发明的一种内外表面光滑的头锥形零件一体成型模具结构示意图。
具体实施方式
下面将结合附图，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。
如图1，一种头锥形复合材料零件，其特征是一端为闭合的头锥形，其内外表面均要求光滑的复合材料零件，针对该要求，提出一种内外表面光滑的头锥形复合材料零件一体成型模具，结合图2，包括：
凹模：凹模由第一模体11和第二模体12组成，通过定位销5和装配螺钉6锁紧后形成一个锥形腔体，主要用于成型零件外部形状。
凸模：凸模由金属模芯21和软性模面22组成。金属模芯主要用于承压，保持锥体形状，软性模面22为硅橡胶材质包覆在金属模芯21上。主要用于在铺贴时提供支撑，固化时传递压力，同时自适应铺层厚度进行局部微调整。
脱模板3：主要作用是零件脱模时，辅助零件从凸模中取出。
压紧螺钉4：将凸模锁紧在凹模主体上，形成一个封闭的型腔。
定位销5：共2个，用于定位凹模模体，避免型腔连接错位。
装配螺钉6：共8个，用于连接紧固凹模，脱模时可拆除螺钉分离模体后取出零件。
零件成型工艺方法：
模具准备：将凹模11、12组装完成，分别刷一层脱模剂；
零件铺贴：在凸模的软性模面上铺贴材料(用于制作成型零件的材料，一般为各种预浸料，为公知的不再累述)，铺贴时不允许有褶皱，将多余的材料裁剪掉，拼接缝尽量小；后一层铺贴时裁剪缝需避开前一层，拼接处不可重叠。每一到两层铺贴完成后抽一次真空。直到铺完总层数(总层数大概为零件的厚度除以预浸料厚度，为本领公知常识)。
模具组装：将铺贴完成的凸模放入凹模型腔中，预紧压紧螺钉4。由于此时材料较硬只需预紧即可。
加热固化：将模具放入烘箱中加热，在温度达到预定固化温度1个小时后，再次紧固压紧螺钉4，使模具压实到理论厚度，然后继续加热到最终固化。
脱模：零件固化后降温到60度以下取出模具，先拆除压紧螺钉4，使用撬棍作用于脱模板3将凸模2顶出零件，然后拆除定位销5和装配螺钉6，分离凹模后取出零件。
一种内外表面光滑的头锥形复合材料零件，其产品的特征是一端闭合的头锥形，其内外表面均要求光滑的复合材料零件，本发明提出的模具主要分为凹模和由一层软性材料包覆的凸模两大部分，操作时先在有软性材料包覆的凸模上铺贴复合材料预浸布，再将凸模和凹模组装后加热固化，本发明通过凸模外层包覆一层软性材料，既可以在密闭的型腔内对零件进行有效的压实，又能够自动根据铺贴或合模时引起的厚度不均进行局部的微调整；不会出现刚性型腔由于零件厚度不同造成的压力不均，导致产品缺陷甚至报废的现象。
Claims (8)
1.一种内外表面光滑的头锥形零件一体成型模具，其特征在于，包括凹模、凸模和脱模板，所述凹模包括两个相同的模体，所述两个模体固定连接时形成一个锥形腔体；所述凸模包括金属模芯和软性模面，软性模面包覆在金属模芯上，所述脱模板在制作零件时，与凹模固定连接，将凸模固定于凹模锥形腔体内。
2.根据权利要求1所述的一种内外表面光滑的头锥形零件一体成型模具，其特征在于，所述软性模面采用硅橡胶。
3.根据权利要求1所述的一种内外表面光滑的头锥形零件一体成型模具，其特征在于，所述两个模体通过定位销和装配螺钉可拆卸连接。
4.根据权利要求3所述的一种内外表面光滑的头锥形零件一体成型模具，其特征在于，所述定位销为2个，所述装配螺钉为8个。
5.根据权利要求1所述的一种内外表面光滑的头锥形零件一体成型模具，其特征在于，所述脱模板通过压紧螺钉与凹模固定连接。
6.根据权利要求1所述的一种内外表面光滑的头锥形零件一体成型模具，其特征在于，所述两个模体在制作零件时，其上涂有脱模剂。
7.一种基于权利要求1所述的一种内外表面光滑的头锥形零件一体成型模具的一种内外表面光滑的头锥形零件一体成型方法，其特征在于，包括步骤：
将两个模体固定连接在一起形成锥形腔体，并在两个模体上刷一层脱模剂；
在凸模的软性模面上平铺制作零件的材料；
将铺贴完成的凸模放入锥形腔体中，将脱模板通过压紧螺钉与凹模固定连接；
将模具放入烘箱中加热，在温度达到预定的固化温度1个小时后，再次紧固压紧螺钉，然后继续加热直至固化；
待零件固化后降温到60度以下，拆除压紧螺钉，使用撬棍作用于脱模板将凸模顶出，然后拆除定位销和装配螺钉，分离两个模体后取出零件。
8.根据权利要求7所述的一种内外表面光滑的头锥形零件一体成型方法，其特征在于，所述在凸模的软性模面上平铺制作零件的材料时，每一层拼接处不可重叠，每一到两层铺贴完成后抽一次真空。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202210652202.9A CN115107296A (zh) | 2022-06-10 | 2022-06-10 | 一种内外表面光滑的头锥形零件一体成型模具及方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202210652202.9A CN115107296A (zh) | 2022-06-10 | 2022-06-10 | 一种内外表面光滑的头锥形零件一体成型模具及方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN115107296A true CN115107296A (zh) | 2022-09-27 |
Family
ID=83326682
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202210652202.9A Pending CN115107296A (zh) | 2022-06-10 | 2022-06-10 | 一种内外表面光滑的头锥形零件一体成型模具及方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN115107296A (zh) |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2006092A (en) * | 1977-10-14 | 1979-05-02 | Dornier Gmbh | Apparatus for producing articles of fibre reinforced plastics material |
| CN109849371A (zh) * | 2019-03-27 | 2019-06-07 | 成都联科航空技术有限公司 | 高精度内表面的变截面中空结构复合材料零件成型方法 |
| CN109895417A (zh) * | 2019-03-27 | 2019-06-18 | 成都联科航空技术有限公司 | 高精度外表面的变截面中空结构复合材料零件成型方法 |
| CN109895418A (zh) * | 2019-03-27 | 2019-06-18 | 成都联科航空技术有限公司 | 一种异形中空结构复合材料零件成型芯模的加工方法 |
| CN112936909A (zh) * | 2019-12-10 | 2021-06-11 | 中航贵州飞机有限责任公司 | 教练机底部加厚v型复合材料件成型工艺 |
-
2022
- 2022-06-10 CN CN202210652202.9A patent/CN115107296A/zh active Pending
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2006092A (en) * | 1977-10-14 | 1979-05-02 | Dornier Gmbh | Apparatus for producing articles of fibre reinforced plastics material |
| CN109849371A (zh) * | 2019-03-27 | 2019-06-07 | 成都联科航空技术有限公司 | 高精度内表面的变截面中空结构复合材料零件成型方法 |
| CN109895417A (zh) * | 2019-03-27 | 2019-06-18 | 成都联科航空技术有限公司 | 高精度外表面的变截面中空结构复合材料零件成型方法 |
| CN109895418A (zh) * | 2019-03-27 | 2019-06-18 | 成都联科航空技术有限公司 | 一种异形中空结构复合材料零件成型芯模的加工方法 |
| CN112936909A (zh) * | 2019-12-10 | 2021-06-11 | 中航贵州飞机有限责任公司 | 教练机底部加厚v型复合材料件成型工艺 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN108943769B (zh) | 无人机非等径封闭型方管状碳纤维梁结构制件的制造方法 | |
| CN108891040B (zh) | 一种中小型无人机复合材料水平尾翼制造方法 | |
| CN109367054B (zh) | 一种厚壁窄腔异型管梁类复合材料构件的成型方法 | |
| CN110103487B (zh) | 一种成型z形截面复合材料零件的工艺方法 | |
| WO2019149010A1 (zh) | 一种复合材料构件的成型方法和复合材料构件 | |
| CN113400528A (zh) | 一种碳纤维复合材料梁成型模具及成型方法 | |
| CN116394545A (zh) | 前缘蒙皮成型方法及前缘蒙皮 | |
| CN111113943A (zh) | 一种c型梁的成型方法及c型梁 | |
| CN113386368A (zh) | 防止风电叶片叶根合模缝两侧玻纤分层的叶片成型方法 | |
| CN113977984B (zh) | 一种管状双曲面复合材料结构件的制备方法 | |
| CN111572061B (zh) | 一种用于软模辅助支撑的全适应支撑工装的制造方法 | |
| CN115107296A (zh) | 一种内外表面光滑的头锥形零件一体成型模具及方法 | |
| CN112606271A (zh) | 一种工字梁模压成型模具及使用方法 | |
| CN110303693A (zh) | 一种小型翼面复合材料夹芯件的模压成型方法 | |
| CN116001312A (zh) | 一种细长碳纤维复合材料方管结构件的制作方法 | |
| CN107901448B (zh) | 大直径复合裙加压固化方法 | |
| CN210190664U (zh) | 复合材料盒管组合型封闭腔零件固化成型装置 | |
| CN213082434U (zh) | 一种袖套成型工装 | |
| CN114559681A (zh) | 一种同外径厚度可变的碳纤维管梁成型工艺 | |
| CN112123810A (zh) | 一种提高大厚度复合材料舵内部成型质量的工艺方法 | |
| CN112537046A (zh) | 制备大厚度复合材料的低成本量产工艺方法及其成型模具 | |
| CN112123813B (zh) | 一种大尺寸弧形变矩形截面蜂窝夹层结构共固化成型工装 | |
| CN219883343U (zh) | 一种飞行器尾翼成型模具 | |
| CN117140999A (zh) | 一种飞机前缘蒙皮成型方法 | |
| CN215359414U (zh) | 一种碳纤维复合材料梁成型模具 |
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 |