CN115179568A - 一种用于rfi液体成型加筋壁板筋条成型模及制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种用于RFI液体成型加筋壁板筋条成型模及制备方法，采用铺设预浸料固化的方式，在复合材料成型工装内制备复合材料板，并通过双面胶将复合材料板与钢模粘接起来形成加筋壁板筋条成型模，且将复合材料板的R角作为加筋壁板筋条成型模的R角，使用发明提出的加筋壁板筋条成型模制成的模具，既能保证制备出的筋条的外形尺寸，又能保证进胶孔顺利浸胶，保证产品质量，同时便于进胶孔的清理，避免了贫胶、干斑的出现，若清胶损坏了带进胶孔的复合材料板可更换复合材料板，更换成本低，周期短，不会影响产品的生产，提高了生产周期，也降低了制造成本。

Description

一种用于RFI液体成型加筋壁板筋条成型模及制备方法

技术领域

本发明涉及模具制备领域，具体地说，涉及一种用于RFI液体成型加筋壁板筋条成型模及制备方法。

背景技术

通过缝合的方式将帽型筋条和蒙皮连接承整体形成预制体，再通过RFI液体成型制备复合材料加筋壁板，不仅能提高复合材料制件的层间性能和抗冲击损伤容限，而且也是一种低成本的制备技术，目前在国内外受到航空航天界得到广泛应用。帽型筋条成型时，需要在筋条成型模具的帽缘开设进胶孔，用于树脂膜的渗透，同时要保证筋条的外形。如果整个筋条成型模具都采用钢模，钢模一般厚度在12mm左右，进胶孔过深，流道过长，不利于树脂模的浸入，出现贫胶、干斑等缺陷，影响产品质量；并且钢模用过一次以后，进胶孔内填满胶液，不利于清理，清理时容易损伤工装，导致工装易报废，而工装的制造周期长，制造成本高。

发明内容

本发明针对现有技术中进胶孔过深，流道过长，不利于树脂模的浸入，出现贫胶、干斑等缺陷，影响产品质量的问题，提出一种用于RFI液体成型加筋壁板筋条成型模及制备方法，通过双面胶将复合材料板与钢模粘接起来形成加筋壁板筋条成型模，将复合材料板的R角作为加筋壁板筋条成型模的R角，使用加筋壁板筋条成型模制成的模具，既能保证制备出的筋条的外形尺寸，又能保证进胶孔顺利浸胶，同时便于进胶孔的清理，避免了贫胶、干斑的出现，保证产品质量，若清胶损坏了带进胶孔的复合材料板可更换复合材料板，更换成本低，周期短。

本发明具体现实内容如下：

一种用于RFI液体成型加筋壁板筋条成型模，包括钢模、双面胶、复合材料板；所述复合材料板设置为两块，通过双面胶分别连接在钢模的两端，形成加筋壁板筋条成型模；所述复合材料板带R角的边的平面与钢模齐平，且所述复合材料板上设置有进胶孔。

现有技术中，如“公开号：CN111421715A；发明创造名称：一种用于缝合RFI液体成型帽型筋条的模具及其制备方法”的中国发明专利，公开了一种包含钢模、填充物、平板的模具，在保证筋条外形尺寸和R区受压的前提下，也能保证进胶孔顺利浸胶及方便清理。专利CN111421715A公开的方法具有填充物的强度低，使用一次后就坏了，整个模具就只能使用一次，就不能用了，又要重新成型，流程复杂，成本高的问题，而本发明采用双面胶将复合材料板粘接定位到钢模上，再用带胶脱模布包裹，流程简单，成本低；“公开号为CN109353026A；发明创造名称：一种制造冒形复合材料加筋壁板的模具及方法”的发明专利，公开了一种带龙门架的模具，首先通过模具和橡胶软模定位冒形筋条，然后通过橡胶软膜限位，保证筋条之间的距离，最后通过龙门架定位保证筋条的位置，模具结构和制备流程复杂，是一种采用热压罐成型整个帽型加筋壁板的一整套模具和方法，而本发明是用于RFI液体成型帽型加筋壁板时帽型筋条成型模具的制备方法；本申请模具结构不同包括钢模、复合材料板、双面胶和带胶脱模布；制备方法不同，本申请的复合材料板采用专用的复合材料板成型工装进行成型，将加筋壁板筋条成型模的R区成型出来，通过双面胶将钢模和复合材料板粘接起来，用带胶脱模布将钢模和复合材料板形成的整体用带胶脱模布包裹起来形成加筋壁板筋条成型模，不仅保证了产品质量，提高了生产周期，也降低了制造成本。

为了更好地实现本发明，进一步地，还包括复合材料板成型工装、预浸料、隔离布、透气毡、腻子条、真空袋；

所述预浸料设置在复合材料成型工装内；

所述隔离布、透气毡依次铺设在预浸料的表面；

所述腻子条、真空袋设置在复合材料板成型工装表面形成封装真空系统。

为了更好地实现本发明，进一步地，还包括带胶脱模布；

所述带胶脱模布包裹在筋条成型模的表面，将钢模和复合材料板牢固的粘接起来，形成整体。

为了更好地实现本发明，进一步地，所述钢模的厚度大于等于12mm，12mm是钢模的最小厚度，否者容易变形，复合材料板的厚度设置为2.8-3.5mm，其中，3mm厚度是较佳的厚度，太厚了存在跟钢模一样的问题，太薄容易变形，强度不够。

为了更好地实现本发明，进一步地，所述预浸料EW100/QY9611是一种玻璃布预浸料，比碳纤维预浸料便宜，价格低，强度高，因为要钻孔，强度要求高，因此选用了EW100/QY9611。

为了更好地实现本发明，进一步地，所述进胶孔设置为2排，且直径为2mm、孔间距为5mm、孔行距为5mm，5mm孔距和5mm行距能保证胶液的有效浸润，保证产品质量。

基于上述提出的一种用于RFI液体成型加筋壁板筋条成型模，为了更好地实现本发明，进一步地，一种用于RFI液体成型加筋壁板筋条成型模的制备方法，包括以下步骤：

步骤S1：在复合材料板成型工装内铺叠多层预浸料，保证预浸料将复合材料板成型工装填满，所述预浸料的单层厚度为0.1mm；

步骤S2：在最后一层预浸料的表面铺放隔离布、透气毡；

步骤S3：用真空袋和腻子条在复合材料板成型工装上封装形成真空系统；

步骤S4：在热压罐中按预浸料的固化参数固化预浸料；

步骤S5：从复合材料板成型工装上取出固化完成的复合材料板；

步骤S6：在完成切割的复合材料板上制出进胶孔；

步骤S7：在钢模与复合材料板接触的位置贴一层双面胶；

步骤S8：将复合材料板带R角的边的平面与钢模齐平，复合材料板上的R角即为筋条成型模的R角；

步骤S9：将复合材料板粘贴到钢模上；

步骤S10：用带胶脱模布从钢模的内型面包裹到外型面，将钢模和复合材料板包裹在一起；

步骤S11：用针将进胶孔上下的脱模布4扎穿，保证进胶孔畅通。

为了更好地实现本发明，进一步地，所述步骤S1中预浸料铺设为28-35层。

为了更好地实现本发明，进一步地，在步骤S1中铺设预浸料时，预浸料的铺设面积逐层增大。

本发明具有以下有益效果：

(1)本发明提出的加筋壁板筋条成型模，既能保证制出的筋条外形尺寸，又能保证进胶孔顺利浸胶，保证产品质量，同时便于进胶孔的清理。

(2)本发明提出的加筋壁板筋条成型模的帽缘部分的复合材料板，使用一定次数后可以更换复合材料板，更换成本低，周期短，不会影响产品的生产。

(3)本发明筋条帽缘部分采用3mm厚的复合材料板，钻制进胶孔方便，且进胶流道短，便于胶液的浸入，避免了贫胶等缺陷，保证了产品质量。

(4)本发明提出的加筋壁板筋条模已经应用在RFI液体成型帽型加筋壁板的生产中，实现了工程化应用，应用效果好，流程简单，不仅保证了产品质量，提高了生产周期，也降低了制造成本。

(5)本发明通过设置双面胶将钢膜与复合材料板粘接，形成加筋壁板筋条成型模，双面胶能够起到将复合材料板初步粘接和定位的作用，粘接以后还可以调整复合材料板在钢模上的位置，保证复合材料板带R角的边的平面与钢模齐平，如果没有用双面胶粘接，直接用胶脱模布把钢模和复合材料板包裹起来，复合材料板的可能会错位，位置不对，不能保证R边与钢模齐平。

附图说明

图1为本发明提出的用于RFI液体成型加筋壁板筋条成型模的结构示意图；

图2为本发明提出的用于RFI液体成型加筋壁板筋条成型模的制备示意图；

其中，1、钢模，2、双面胶带，3、复合材料板，4、带胶脱模布，5、复合材料板成型工装，6、预浸料，7、隔离布，8、透气毡，9、腻子条，10、真空袋，11、进胶孔。

具体实施方式

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，应当理解，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例，因此不应被看作是对保护范围的限定。基于本发明中的实施例，本领域普通技术工作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。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；也可以是直接相连，也可以是通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例1：

本实施例提出一种用于RFI液体成型加筋壁板筋条成型模，如图1所示，包括钢模1、双面胶2、复合材料板3；

所述复合材料板3设置为两块，通过双面胶2分别连接在钢模1的两端，形成加筋壁板筋条成型模；

所述复合材料板3带R角的边的平面与钢模1齐平，且所述复合材料板3上设置有进胶孔11。

工作原理：本实施例在进行钢模1与复合材料板组装时，首先在复合材料板3上制出进胶孔11，然后在钢模1与复合材料板3接触的位置贴一层双面胶2，将复合材料板3带R胶的边的平面与钢模1齐平，使得复合材料板3的R角即为筋条成型模的R角；最后将复合材料板3分别粘贴到钢模1的两端，形成加筋壁板筋条成型模。双面胶2能够起到将复合材料板3初步粘接和定位的作用，粘接以后还可以调整复合材料板3在钢模1上的位置，保证复合材料板3带R角的边的平面与钢模1齐平，如果没有用双面胶2粘接，直接用带胶脱模布4把钢模1和复合材料板3包裹起来，复合材料板3可能会错位，位置不对，不能保证R边与钢模1齐平。双面胶2的粘性不是很强，粘上了还可以取下来，调整位置，但带胶脱模布4的粘性很强，粘上了不容易取下来。

实施例2：

本实施例在上述实施例1的基础上，如图2所示，提出一种复合材料板成型工装5，用于制作所述复合材料成型板3；

在复合材料成型工装5内铺设预浸料6；

在预浸料6的表面依次铺设隔离布7、透气毡8；

在复合材料板成型工装5表面设置腻子条9、真空袋10形成封装真空系统。

工作原理：本实施例在复合材料板成型工装5内制作复合材料板3时，首先在复合材料板成型工装5内铺叠多层预浸料6，预浸料6要逐层增大，保证预浸料6将复合材料板成型工装5填满，尤其是工装5的R区；其次，在最后一层预浸料6表面依次铺放隔离布7、透气毡8；然后，用真空袋10和腻子条9在复合材料板成型工装5上封装形成真空系统；封账完成后，在热压罐中按预浸料6的固化参数固化预浸料6；最后，从复合材料板成型工装5上取出已经固化完成的复合材料板3，然后将复合材料板3从中间切割成两半，得到两块复合材料板3。

本实施例的其他部分与上述实施例1相同，故不再赘述。

实施例3：

本实施例在上述实施例1-2任一项的基础上，提出一种用于RFI液体成型加筋壁板筋条成型模的制备方法，包括以下步骤：

步骤S1：在复合材料板成型工装5内铺叠多层预浸料6，保证预浸料6将复合材料板成型工装5填满；

步骤S2：在最后一层预浸料6的表面铺放隔离布7、透气毡8；

步骤S3：用真空袋10和腻子条9在复合材料板成型工装5上封装形成真空系统；

步骤S4：在热压罐中按预浸料6的固化参数固化预浸料6；

步骤S5：从复合材料板成型工装5上取出固化完成的复合材料板3；

步骤S6：在完成切割的复合材料板3上制出进胶孔11；

步骤S7：在钢模1与复合材料板3接触的位置贴一层双面胶2；

步骤S8：将复合材料板3带R角的边的平面与钢模1齐平，复合材料板3上的R角即为筋条成型模的R角；

步骤S9：将复合材料板3粘贴到钢模1上；

步骤S10：用带胶脱模布4从钢模1的内型面包裹到外型面，将钢模1和复合材料板3包裹在一起；

步骤S11：用针将进胶孔11上下的脱模布4扎穿，保证进胶孔11畅通。

工作原理：通过本实施例提出的制备方法制备出的加筋壁板筋条成型模，能够保证条形筋条的外形尺寸，加筋壁板筋条成型模的帽缘部分采用复合材料板3，便于钻制进胶孔11，且进胶流道短，便于胶液的浸入，避免了贫胶等缺陷，保证了产品质量同时进胶孔11中残留胶液的清理也方便，使用一定次数后可以更换复合材料板3，更换成本低，周期短，不会影响产品的生产，提高了生产周期，也降低了制造成本。

本实施例的其他部分与上述实施例1-2任一项相同，故不再赘述。

实施例4：

本实施例在上述实施例1-3任一项的基础上，本实施例采用3mm厚的复合材料板3和EW100/QY9611预浸料，提出一种用于RFI液体成型加筋壁板筋条成型模的制备方法，包括以下步骤：

步骤1：在复合材料板成型工装5内铺叠30层EW100/QY9611预浸料，EW100/QY9611预浸料要逐层增大，保证EW100/QY9611预浸料将复合材料板成型工装5填满，尤其是复合材料板成型工装5的R区；

步骤2：在最后一层EW100/QY9611预浸料表面依次铺放隔离布7、透气毡8；

步骤3：用真空袋10和腻子条9在复合材料板成型工装5上封装形成真空系统；

步骤4：在热压罐中按EW100/QY9611预浸料的固化参数固化EW100/QY9611预浸料；

步骤5：从复合材料板成型工装5上取出已经固化完成的复合材料板3，然后将复合材料板3从中间切割成两半；

步骤6：在完成切割的复合材料板3上制2排Φ2的进胶孔11，孔间距为5mm，孔行距为5mm；

步骤7：在钢模1与复合材料板3接触的位置贴一层双面胶2；

步骤8：将复合材料板3带R角的边的平面与钢模1齐平，复合材料板3上的R角即为筋条成型模的R角；

步骤9：通过双面胶2将复合材料板3粘贴到钢模1上；

步骤10：用带胶脱模布4从钢模1的内型面包裹到外型面，将钢模1和复合材料板3包裹在一起；

步骤11：用针将进胶孔11上下的脱模布4扎穿，保证进胶孔11的畅通。

工作原理：通过本实施例提出的用于RFI液体成型加筋壁板筋条成型模的制备方法制造的帽型筋条成型模能保证筋条外形尺寸，筋条帽缘部分采用3mm厚的复合材料板3，钻制进胶孔11更加方便，且进胶流道短，金属模具即钢模1厚12mm，在选择钢膜1时，钢膜1的厚度至少为12mm，否则容易变形，而复合材料板3只有3mm厚，便于胶液的浸入，避免了贫胶等缺陷，保证了产品质量，同时进胶孔中残留胶液的清理也方便，使用一定次数后可以更换复合材料板3，更换成本低，周期短，不会影响产品的生产。本实施例提出的用于RFI液体成型加筋壁板筋条成型模的制备方法制造的筋条模具已经应用在RFI液体成型帽型加筋壁板的生产中，实现了工程化应用，应用效果好，不仅保证了产品质量，提高了生产周期，也降低了制造成本。

经过制作不同厚度的复合材料板3进行实践，3mm厚度为比较合适的厚度，太厚了就存在跟钢模1一样的问题了，太薄了就容易变形，强度不够，实际使用的是3mm，使用2.8mm-3.5mm的厚度都可以实现本实施例，3mm是一个比较合理和合适的厚度。EW100/QY9611预浸料的单层厚度为0.1mm，是一种玻璃布预浸料，比碳纤维预浸料便宜，价格低，强度高，因为要钻孔，强度要求高，因此选用了EW100/QY9611。通过实验验证，进胶孔11设置为孔间距为5mm，孔行距为5mm为较佳的间距和行距，能保证胶液的有效浸润，保证产品质量。

本实施例的其他部分与上述实施例1-3任一项相同，故不再赘述。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明做任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化，均落入本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种用于RFI液体成型加筋壁板筋条成型模，其特征在于，包括钢模（1）、双面胶（2）、复合材料板（3）、带胶脱模布（4）；

所述复合材料板（3）设置为两块，通过双面胶（2）分别连接在钢模（1）的两端，形成加筋壁板筋条成型模；

所述复合材料板（3）带R角的边的平面与钢模（1）齐平，且所述复合材料板（3）上设置有进胶孔（11）；

所述带胶脱模布（4）包裹在钢模（1）通过双面胶（2）与复合材料板（3）粘贴成整体的表面。

2.如权利要求1所述的一种用于RFI液体成型加筋壁板筋条成型模，其特征在于，还包括用于制备复合材料板（3）的复合材料板成型工装（5）、预浸料（6）、隔离布（7）、透气毡（8）、腻子条（9）、真空袋（10）；

所述预浸料（6）设置在复合材料成型工装（5）内；

所述隔离布（7）、透气毡（8）依次铺设在预浸料（6）的表面；

所述腻子条（9）、真空袋（10）设置在复合材料板成型工装（5）表面形成封装真空系统。

3.如权利要求1所述的一种用于RFI液体成型加筋壁板筋条成型模，其特征在于，所述钢模（1）的厚度大于等于12mm；

所述复合材料板（3）的厚度为2.8-3.5mm。

4.如权利要求2所述的一种用于RFI液体成型加筋壁板筋条成型模，其特征在于，所述预浸料（6）为EW100/QY9611预浸料。

5.如权利要求1所述的一种用于RFI液体成型加筋壁板筋条成型模，其特征在于，所述进胶孔（11）设置为2排，且直径为2mm、孔间距为5mm、孔行距为5mm。

6.一种用于RFI液体成型加筋壁板筋条成型模的制备方法，包括以下步骤：

步骤S1：在复合材料板成型工装（5）内铺叠多层预浸料（6），保证预浸料（6）将复合材料板成型工装（5）填满；

步骤S2：在最后一层预浸料（6）的表面铺放隔离布（7）、透气毡（8）；

步骤S3：用真空袋（10）和腻子条（9）在复合材料板成型工装（5）上封装形成真空系统；

步骤S4：在热压罐中按预浸料（6）的固化参数固化预浸料（6）；

步骤S5：从复合材料板成型工装（5）上取出固化完成的复合材料板（3）；

步骤S6：在完成切割的复合材料板（3）上制出进胶孔（11）；

步骤S7：在钢模（1）与复合材料板（3）接触的下端面贴一层双面胶（2）；

步骤S8：将复合材料板（3）带R角的边的平面与钢模（1）齐平，复合材料板（3）上的R角即为筋条成型模的R角；

步骤S9：将复合材料板（3）粘贴到钢模（1）上；

步骤S10：用带胶脱模布（4）从钢模（1）的内型面包裹到外型面，将钢模（1）和复合材料板（3）包裹在一起；

步骤S11：用针将进胶孔（11）上下的脱模布4扎穿，保证进胶孔（11）畅通。

7.如权利要求7所述的一种用于RFI液体成型加筋壁板筋条成型模的制备方法，其特征在于，所述步骤S1中预浸料（6）铺设28-35层。

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