CN115609956A - 一种异形筒成型模具及成型方法 - Google Patents
一种异形筒成型模具及成型方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN115609956A CN115609956A CN202211268332.9A CN202211268332A CN115609956A CN 115609956 A CN115609956 A CN 115609956A CN 202211268332 A CN202211268332 A CN 202211268332A CN 115609956 A CN115609956 A CN 115609956A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- mold
- special
- shaped cylinder
- die
- end cover
- 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.)
- Granted
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 49
- 230000008569 process Effects 0.000 claims abstract description 38
- 238000000465 moulding Methods 0.000 claims abstract description 33
- 230000007704 transition Effects 0.000 claims description 3
- 239000002131 composite material Substances 0.000 abstract description 5
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 65
- 229920000049 Carbon (fiber) Polymers 0.000 description 42
- 239000004917 carbon fiber Substances 0.000 description 42
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 42
- 239000004744 fabric Substances 0.000 description 31
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 16
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 14
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 13
- 239000000047 product Substances 0.000 description 9
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 8
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 8
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 6
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 6
- 239000000463 material Substances 0.000 description 5
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 3
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 3
- 230000002787 reinforcement Effects 0.000 description 3
- 238000004880 explosion Methods 0.000 description 2
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 2
- 230000002457 bidirectional effect Effects 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 239000000805 composite resin Substances 0.000 description 1
- 230000008094 contradictory effect Effects 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 230000007812 deficiency Effects 0.000 description 1
- 238000007598 dipping method Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 239000000284 extract Substances 0.000 description 1
- 239000012467 final product Substances 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 238000007689 inspection Methods 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 235000000396 iron Nutrition 0.000 description 1
- 238000003754 machining Methods 0.000 description 1
- 230000013011 mating Effects 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 1
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 1
- 239000002356 single layer Substances 0.000 description 1
- 238000007711 solidification Methods 0.000 description 1
- 230000008023 solidification Effects 0.000 description 1
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 1
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 description 1
- 239000003039 volatile agent Substances 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
- B29C70/342—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 isostatic pressure
-
- 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
-
- 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
- B29C70/54—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations, e.g. feeding or storage of prepregs or SMC after impregnation or during ageing
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29L—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS B29C, RELATING TO PARTICULAR ARTICLES
- B29L2031/00—Other particular articles
- B29L2031/712—Containers; Packaging elements or accessories, Packages
- B29L2031/7154—Barrels, drums, tuns, vats
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Composite Materials (AREA)
- Moulds For Moulding Plastics Or The Like (AREA)
Abstract
本发明公开了一种异形筒成型模具及成型方法,异形筒为两端开口且一端大、一端小的多棱柱结构,异形筒的至少一个面为曲面结构,且异形筒的侧壁上具有窗口;成型模具包括第一端盖、第二端盖、芯模以及阳模,第一端盖、第二端盖设在芯模的两端,并在芯模的两端形成裙边结构;阳模固定套设在芯模上,阳模的内壁与芯模的外壁接触相连,阳模的两端与第一端盖、第二端盖固定相连,阳模的外表面为用于异形筒内壁成型的成型面。本发明涉及复合材料成型技术领域,能够有效地用于异形筒的整体成型,且脱模过程简便,可有效避免异形筒产品在脱模过程中变形或破损。
Description
技术领域
本发明涉及复合材料成型技术领域,具体是一种异形筒成型模具及成型方法。
背景技术
先进树脂基复合材料具有较高的比强度和比刚度、可设计性强、优异的耐腐蚀、便于大面积整体成型的独特优点,使之成为高新设备中不可或缺的战略材料。复合材料在高新设备上的大量应用可有效提高性能、减轻结构重量、降低运营成本、增强市场竞争力。
热压罐成型工艺是指将单层预浸料按预定方向铺叠成的复合材料坯料,放在热压罐内,在定温度和压力下完成固化过程的工艺方法。热压罐是一种能承受和调控定温度、压力范围的专用压力容器。坯料被铺放在附有脱模剂的模具表面,然后依次用多孔防粘布(模)、吸狡毡透气毡覆盖,并密封于真空袋内,再放入热压罐中。加温固化前先将袋抽真空,除去空气和挥发物,然后按不同树脂的固化制度升温、加压、固化。
现有的异型管状复合材料产品的热压罐成型工艺过程中,芯模通常是一个整体实心件,产品成型固化后紧紧包裹在芯模的型面上,因此需要以敲击的方式脱模,使得脱模过程不仅费时、费力,还存在导致产品变形、破损甚至报废的风险。
发明内容
针对上述现有技术中的不足,本发明提供一种异形筒成型模具及成型方法,能够有效地用于异形筒的整体成型,且脱模过程简便,可有效避免异形筒产品在脱模过程中变形或破损。
为实现上述目的,本发明提供一种异形筒成型模具,所述异形筒为两端开口且一端大、一端小的多棱柱结构,所述异形筒的至少一个面为曲面结构,且所述异形筒的侧壁上具有窗口;
所述成型模具包括第一端盖、第二端盖、芯模以及阳模,所述第一端盖、所述第二端盖固定连接在所述芯模的两端,并在所述芯模的两端形成裙边结构;
所述阳模固定套设在所述芯模上,所述阳模的内壁与所述芯模的外壁接触相连,所述阳模的两端与所述第一端盖、所述第二端盖固定相连,所述阳模的外表面为用于所述异形筒内壁成型的成型面。
在其中一个实施例,所述阳模包括:
若干第一中间瓣模,所述第一中间瓣模的数量与所述异形筒棱的数量相同,用于所述异形筒上各壁面的中部区域成型;
若干第二中间瓣模,所述第二中间瓣模的数量与所述异形筒棱的数量相同,用于所述异形筒上各壁面之间的过渡区域成型;
各所述第一中间瓣模的内壁面、各第二中间瓣模的内壁面均与所述芯模接触相连,各所述第一中间瓣模的外壁面、各第二中间瓣模的外壁面共同组成所述成型面;
各所述第一中间瓣模的两端、各第二中间瓣模的两端分别与所述第一端盖、所述第二端盖相连,相邻的所述第一中间瓣模、所述第二中间瓣模之间接触相连且具有拔模斜度。
在其中一个实施例,所述芯模为一端大、一端小的空心筒体结构,即所述芯模与所述阳模的内壁之间具有拔模斜度。
在其中一个实施例,还包括瓦若干瓦片模与瓦片模箍环;
各所述瓦片模依次接触相连且间隔套设在所述阳模上,以用于压紧所述阳模上的铺层与保障产品外表面的平整度;
所述瓦片模箍环固定套设在所述瓦片模上,以用于紧固所述瓦片模。
在其中一个实施例,所述阳模的外表面上具有若干与所述异形筒上窗口对应的凹坑。
为实现上述目的,本发明还提供一种异形筒成型方法,采用上述的异形筒成型模具,并基于热压罐工艺对所述异形筒进行制备成型。
本发明提供的通过若干第一中间瓣模与若干第二中间瓣模共同组成阳模,并在第一中间瓣模与第二中间瓣模之间设置拔模斜度,同时设置空心结构的芯模以支撑阳模的同时,在芯模与阳模之间设置拔模斜度,能够有效地用于异形筒的整体成型,且脱模过程简便,可有效避免异形筒产品在脱模过程中变形或破损。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
图1为本发明实施例1中成型模具的整体结构示意图;
图2为本发明实施例1中阳模的结构示意图;
图3为本发明实施例1中阳模的爆炸示意图;
图4为本发明实施例1中瓦片模的结构示意图;
图5为本发明实施例1中瓦片模的爆炸示意图;
图6为本发明实施例1中芯模的结构示意图;
图7为本发明实施例1中阳模的脱模过程示意图,其中,(a)为第一中间瓣模脱模前的示意图,(b)为第一中间瓣模脱模后的示意图;
图8为本发明实施例2中动力舱筒体的结构示意图,其中,(a)为动力舱筒体上第一个侧面视图,(b)为动力舱筒体上第二个侧面视图,(c)为动力舱筒体上第三个侧面视图,(d)为动力舱筒体上第四个侧面视图;
图9为本发明实施例2中动力舱筒体的成型流程示意图;
图10为本发明实施例2中脱模过程第一步的示意图;
图11为本发明实施例2中脱模过程第二步的示意图;
图12为本发明实施例2中脱模过程第三步的示意图;
图13为本发明实施例2中脱模过程第四步的示意图;
图14为本发明实施例2中脱模过程第五步的示意图;
图15为本发明实施例2中脱模过程第六步的示意图。
附图标号:第一端盖1、第二端盖2、芯模3、阳模4、第一中间瓣模401、第二中间瓣模402、瓦片模5、瓦片模箍环6、旋转连接轴7。
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例,参照附图做进一步说明。
具体实施方式
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,显然,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。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作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。
需要说明,本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等,如果该特定姿态发生改变时,则该方向性指示也相应地随之改变。
另外,在本发明中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中,“多个”的含义是至少两个,例如两个,三个等,除非另有明确具体的限定。
在本发明中,除非另有明确的规定和限定,术语“连接”、“固定”等应做广义理解,例如,“固定”可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;可以是机械连接,也可以是电连接,还可以是物理连接或无线通信连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系,除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
另外,本发明各个实施例之间的技术方案可以相互结合,但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础,当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在,也不在本发明要求的保护范围之内。
实施例1
本实施例公开了一种异形筒成型模具,主要用于两端开口且一端大、一端小的多棱柱结构异形筒成型,且该异形筒上至少一个面为曲面结构,且异形筒的侧壁上具有窗口。参考图1,本实施例中的成型模具主要包括第一端盖1、第二端盖2、芯模3、阳模4、瓦片模5以及瓦片模箍环6,其中,第一端盖1与第二端盖2上还设置有旋转连接轴7。
第一端盖1、第二端盖2设在芯模3的两端,且第一端盖1与第二端盖2在芯模3的两端形成裙边结构,用于连接阳模4。阳模4固定套设在芯模3上,具体地,阳模4的内壁与芯模3的外壁接触相连,阳模4的两端与第一端盖1、第二端盖2固定相连,阳模4的外表面为用于异形筒内壁成型的成型面。在具体实施过程中,芯模3的两端与第一端盖1、第二端盖2之间既可以通过螺栓或卡扣结构固定相连后,将阳模4套设在芯模3上在与第一端盖1、第二端盖2通过螺栓固定相连;或者芯模3与第一端盖1、第二端盖2不额外设置螺栓等紧固结构,仅使第一端盖1、第二端盖2抵接在芯模3两端即可,此时当第一端盖1、第二端盖2与阳模4固定相连时,由于阳模4的套设在芯模3上,同样起到了对芯模3的固定效果。
芯模3为一端大、一端小的空心筒体结构,即芯模3与阳模4的内壁之间具有拔模斜度,从阳模4上取出芯模3时,从芯模3大的一头抽出即可。阳模4包括若干第一中间瓣模401与若干第二中间瓣模402。具体地,第一中间瓣模401的数量与异形筒棱的数量相同,其主要用于异形筒上各壁面的中部区域成型;第二中间瓣模402的数量与异形筒棱的数量相同,其用于异形筒上各壁面之间的过渡区域成型。各第一中间瓣模401的内壁面、各第二中间瓣模402的内壁面均与芯模3接触相连,各第一中间瓣模401的外壁面、各第二中间瓣模402的外壁面共同组成用于异形筒内壁面成型的成型面,各第一中间瓣模401的两端、各第二中间瓣模402的两端分别通过螺栓与第一端盖1、第二端盖2相连,且相邻的第一中间瓣模401、第二中间瓣模402之间接触相连且具有拔模斜度,以便于脱模。
以图2-7为例,若异形筒为四棱柱结构,且异形筒的一个壁面为弧面,则本实施例中的阳模4由四块第一中间瓣模401与四块第二中间瓣模402构成。其中,第一中间瓣模401的横截面为类梯形结构,且类梯形结构上长底的一侧为第一中间瓣模401的内壁面,与芯模3接触相连;类梯形结构上短底的一侧为第一中间瓣模401的外壁面,为成型面的一部分。第二中间瓣模402的横截面为类扇形结构或L形结构,其两侧的为与第一中间瓣模401的配合面,为具有拔模斜度的斜面结构。因此,当采用本实施例中模具对异形筒进行成型后,成型固化后紧紧包裹在阳模4的成型面上,此时芯模3与阳模4的脱模过程即为:首先,从芯模3大的一头将芯模3从阳模4上抽取,此时阳模4内部为中空结构,随后将各第一中间瓣模401沿中朝空结构中心的方向脱模,最后直接取下第二中间瓣模402即可。
本实施例中,瓦片模5的数量为四块,各瓦片模5依次接触相连且间隔套设在阳模4上,以用于压紧阳模4上的铺层与保障产品外表面的平整度。瓦片模箍环6的数量为两个,每个瓦片模箍环6由两根弧形结构的金属条通过螺栓连接固定组成,瓦片模箍环6固定套设在瓦片模5上,以用于紧固瓦片模5。
在具体实施过程中,阳模4的外表面上具有若干与异形筒上窗口对应的凹坑,用于对异形筒上窗口对应的凸台成型。其中,凹坑可以完整的设在同一第一中间瓣模401或第二中间瓣模402上,也可以是凹坑的一部分位于第一中间瓣模401上,另一部分位于第二中间瓣模402上。实施例2
基于实施例1中的异形筒成型模具,本实施例公开了一种异形筒成型方法,采用实施例1中的异形筒成型模具,并基于热压罐工艺对异形筒进行制备成型。
气垫船上的设备舱筒体与动力舱筒体均为典型的一端大、一端小的异形筒状结构。参考图8,以动力舱为例,其横截面近似梯形,总长度约300~500毫米;动力舱的避免区域主要由大面蒙皮区、大端加强区、小端加强区、顶部I型区、底部梯形面填补、十字面填补、提醒面填补组成,筒体筒体作为舱体的关键零件,采用3K双向平纹编织预浸料(CFS-200g-P)铺叠至成型模具上,根据其自身的结构特点,结合产品的技术指标要求,拟采用热压罐工艺成型,再通过机加等工序制得最终产品,其成型方法具体模具准备、铺层预热压、瓦片模组装、热压罐成型固化、脱模后处理五个部分。
在具体实施过程中,模具准备的过程为:
首先,将异形筒成型模具中的芯模、第一中间瓣模、第二中间瓣模与第一端盖、第二端盖连接固定;
其次,用洁模剂擦拭阳模的成型面以及瓦片模内表面三遍,剂量以擦拭后阳模成型面与瓦片模内表面上有水光、不会立即干燥为准;再用脱模剂擦拭成型面以及瓦片模内表面三遍,每遍之间间隔10-15分钟,剂量以侧试3秒后干燥为宜,最后一层涂好后,需要≥30分钟的晾干,瓦片模涂抹脱模剂后放置一旁备用。
最后,采用目视法对阳模的成型面以及瓦片模内表面进行表面检测,保障模具表面光滑,无缺陷、无杂质。
本实施例中,铺层预热压的具体实施过程具体包括如下步骤1~步骤11,即图9所示。
步骤1,大面蒙皮铺层,其具体实施过程为:
步骤1.1,在模具大面上铺放第1层0/90°的碳纤维预浸料,要求碳纤维预浸料与模具表面完全贴实,禁止出现鼓包现象,铺层时对于碳纤维预浸料上每个开槽位置需用裁纸刀将预浸料裁断,若裁断口之间的存在缝隙则需用碳纤维预浸料填补,直至碳纤维预浸料完全覆盖模具表面;
步骤1.2,在碳纤维预浸料表面贴附一层脱模布,在开槽位置分别放置一块橡胶垫,然后连同模具一起封袋,抽真空时间要求不小于20min;
步骤1.3,撕除真空袋膜后,铺设第2层±45°碳纤维预浸料,要求碳纤维预浸料与模具表面完全贴实,禁止出现鼓包现象,铺层时对于碳纤维预浸料上的在各个开槽位置需用裁纸刀将预浸料裁断,若裁断口之间的存在缝隙则需用碳纤维预浸料填补,直至碳纤维预浸料完全覆盖模具表面。
步骤2,第一次预热压,具体为:在铺好的第2层±45°碳纤维预浸料表面贴附一层脱模布,用真空袋膜将其密封,预留一个抽气孔,真空袋膜抽紧以后将模具放置在热压罐内,并安装抽气接口,热压罐加热设置40~60℃,待模具自身温度达到50℃时,热压罐加压至0.15Mpa,1小时后结束加压作业。
步骤3,顶部I型、底部填补、十字面填补、梯形面填补铺层,其具体实施过程为:
步骤3.1,第一次预热压结束以后,将模具从热压罐中取出,撕除表面的真空袋膜和脱模布,继续铺层,具体地:将预裁好的预浸料取出,分别在顶部I型、底部、十字面、梯形面预浸料铺层,其中:顶部I型铺贴8层0/90°碳纤维预浸料,底部铺贴8层0/90°碳纤维预浸料,十字面铺贴8层0/90°碳纤维预浸料,提醒面铺贴8层0/90°碳纤维预浸料;铺层时对于碳纤维预浸料上的每个开槽位置需用裁纸刀将预浸料裁断,若裁断口之间的存在缝隙则需用碳纤维预浸料填补,要求布层铺层要求完全贴实,禁止出现鼓包现象,必要时可用电熨斗加热杆平;
步骤3.2,步骤3.1的铺层完成后在预浸料表面贴附一层脱模布,在开槽位置分别放置一块橡胶垫,然后连同模具一起密封,抽真空时间要求不小于20min;
步骤3.3,撕除真空袋膜后继续铺层,具体地:将预裁好的预浸料取出,分别在顶部I型、底部、十字面、梯形面预浸料铺层,其中:顶部I型铺贴10层0/90°碳纤维预浸料,底部铺贴10层0/90°碳纤维预浸料,十字面铺贴10层0/90°碳纤维预浸料,梯形面铺贴10层0/90°碳纤维预浸料;铺层时对于碳纤维预浸料上的每个开槽位置需用裁纸刀将预浸料裁断,若裁断口之间的存在缝隙则需用碳纤维预浸料填补,要求布层铺层要求完全贴实,禁止出现鼓包现象,必要时可用电熨斗加热杆平。
步骤4,第二次预热压,具体为:在铺好的预浸料表面贴附一层脱模布,用真空袋膜将其密封,预留一个抽气孔,真空袋膜抽紧以后将模具放置在热压罐内,并安装抽气接口,热压罐加热设置40~60℃,待模具自身温度达到50℃时,热压罐加压至0.15Mpa,1小时后结束加压作业。预热压结束以后,将模具从热压罐中取出,撕除表面的真空袋膜和脱模布后进行步骤5继续铺层。
步骤5,顶部I型、底部填补、十字面填补、梯形面填补铺层,其具体实施过程为:
步骤5.1,第二次预热压结束以后,将模具从热压罐中取出,撕除表面的真空袋膜和脱模布,继续铺层,具体地:将预裁好的预浸料取出,分别在顶部I型、底部、十字面、梯形面预浸料铺层,其中:顶部I型铺贴4层0/90°碳纤维预浸料,底部铺贴3层0/90°碳纤维预浸料,十字面铺贴10层0/90°碳纤维预浸料,提醒面铺贴10层0/90°碳纤维预浸料;铺层时对于碳纤维预浸料上的每个开槽位置需用裁纸刀将预浸料裁断,若裁断口之间的存在缝隙则需用碳纤维预浸料填补,要求布层铺层要求完全贴实,禁止出现鼓包现象,必要时可用电熨斗加热杆平;
步骤5.2,步骤5.1的铺层完成后在预浸料表面贴附一层脱模布,在开槽位置分别放置一块橡胶垫,然后连同模具一起密封,抽真空时间要求不小于20min;
步骤5.3,撕除真空袋膜后继续铺层,具体地:将预裁好的预浸料取出,分别在十字面、梯形面预浸料铺层,其中:十字面铺贴10层0/90°碳纤维预浸料,梯形面铺贴10层0/90°碳纤维预浸料;铺层时对于碳纤维预浸料上的每个开槽位置需用裁纸刀将预浸料裁断,若裁断口之间的存在缝隙则需用碳纤维预浸料填补,要求布层铺层要求完全贴实,禁止出现鼓包现象,必要时可用电熨斗加热杆平;
步骤5.4,步骤5.3的铺层完成后在预浸料表面贴附一层脱模布,在开槽位置分别放置一块橡胶垫,然后连同模具一起密封,抽真空时间要求不小于20min;
步骤5.5,撕除真空袋膜后继续铺层,具体地:3、将预裁好的预浸料取出,分别在十字面、梯形面预浸料铺层,其中:十字面铺贴7层0/90°碳纤维预浸料;铺层时对于碳纤维预浸料上的每个开槽位置需用裁纸刀将预浸料裁断,若裁断口之间的存在缝隙则需用碳纤维预浸料填补,要求布层铺层要求完全贴实,禁止出现鼓包现象,必要时可用电熨斗加热杆平。
步骤6,第三次预热压,具体为:在铺好的预浸料表面贴附一层脱模布,用真空袋膜将其密封,预留一个抽气孔,真空袋膜抽紧以后将模具放置在热压罐内,并安装抽气接口,热压罐加热设置40~60℃,待模具自身温度达到50℃时,热压罐加压至0.15Mpa,1小时后结束加压作业。预热压结束以后,将模具从热压罐中取出,撕除表面的真空袋膜和脱模布后进行步骤7继续铺层。
步骤7,大面蒙皮铺层,其具体实施过程为:
步骤7.1,第三次预热压结束以后,将模具从热压罐中取出,撕除表面的真空袋膜和脱模布,继续铺层;
步骤7.2,将预裁好的预浸料取出,在大面蒙皮上铺层,具体地:在大面上铺设1层±45°碳纤维预浸料,再铺设2层0/90°碳纤维预浸料;要求布层铺层要求完全贴实,禁止出现鼓包现象,必要时可用电熨斗加热杆平;
步骤7.3,步骤7.2的铺层完成后在预浸料表面贴附一层脱模布,在开槽位置分别放置一块橡胶垫,然后连同模具一起密封,抽真空时间要求不小于20min;
步骤7.4,撕除真空袋膜后继续铺层,具体地:先将预裁好的预浸料取出,在大面蒙皮上进行第一次铺层;再将预裁好的预浸料取出,在大面蒙皮上进行第二次铺层;然后在大面上铺设2层0/90°碳纤维预浸料,最后再铺设1层±45°碳纤维预浸料;要求布层铺层要求完全贴实,禁止出现鼓包现象,必要时可用电熨斗加热杆平。
步骤8,第四次预热压,具体地:在铺好的预浸料表面贴附一层脱模布,用真空袋膜将其密封,预留一个抽气孔,真空袋膜抽紧以后将模具放置在热压罐内,并安装抽气接口,热压罐加热设置40~60℃,待模具自身温度达到50℃时,热压罐加压至0.15Mpa,1小时后结束加压作业。预热压结束以后,将模具从热压罐中取出,撕除表面的真空袋膜和脱模布后进行步骤9继续铺层;
步骤9,大面蒙皮、两端加强区铺层,其具体实施过程为:
步骤9.1,预热压结束以后,将模具从热压罐中取出,撕除表面的真空袋膜和脱模布,继续铺层;
步骤9.2,将预裁好的预浸料取出,分别在大面蒙皮、大端加强区铺层,具体地:先在大面上铺设1层±45°碳纤维预浸料,然后在两端加强区铺设8层±45°碳纤维预浸料;要求布层铺层要求完全贴实,禁止出现鼓包现象,必要时可用电熨斗加热杆平;
步骤9.3,在预浸料表面贴附一层脱模布,在开槽位置分别放置一块橡胶垫,然后连同模具一起密封,抽真空时间要求不小于20min;
步骤9.4,撕除真空袋膜后继续铺层,具体地:在两端加强区铺设7层±45°碳纤维预浸料,要求布层铺层要求完全贴实,禁止出现鼓包现象,必要时可用电熨斗加热杆平。
步骤10,第五次预热压,具体地:在铺好的预浸料表面贴附一层脱模布,用真空袋膜将其密封,预留一个抽气孔,真空袋膜抽紧以后将模具放置在热压罐内,并安装抽气接口,热压罐加热设置40~60℃,待模具自身温度达到50℃时,热压罐加压至0.2Mpa,1小时后结束加压作业。预热压结束以后,将模具从热压罐中取出,撕除表面的真空袋膜和脱模布后进行步骤11继续铺层;
步骤11,大面蒙皮铺层,具体地:预热压结束以后,将模具从热压罐中取出,撕除表面的真空袋膜和脱模布,继续铺层,为:将预裁好的预浸料取出,在大面上铺设1层0/90°碳纤维预浸料,要求布层铺层要求完全贴实,禁止出现鼓包现象,必要时可用电熨斗加热杆平;用裁纸刀将模具边缘多余的布层进行剔除,随后进入瓦片模组装组装。
瓦片模组装组装即将4块瓦片模组装在成型模具表面,调整4块瓦片模之间的间隙,用瓦片模箍环将4块瓦片模锁紧,其具体实施方式与实施例1相同,因此不再赘述。
本实施例中,热压罐成型固化的具体实施过程为:
将模具用真空袋膜密封,模具上放置的真空底座与热压罐的真空管连接;
当模具内部温度达到80℃时,保温并加压至0.1Mpa;
热压罐内部压力达到0.1Mpa时,开始升温至100℃(以模具内部温度为准),加热1小时后加压至0.2Mpa;
模具内部温度达到100℃时,热压罐加压至0.4Mpa;
热压罐内部压力达到0.4Mpa时,开始升温至120℃(以模具内部温度为准),待模具升温至120℃时,热压罐罐体加压至0.6Mpa;
热压罐罐体押题达到0.6Mpa,模具温度达到120℃时,保温保压3小时。
最后的脱模过程即为:
第一步,将模具外的瓦片模箍环取下,即图10所示;
第二步,取下瓦片模,即图11所示;
第三步,取掉第一端盖以及第二端盖,即图12所示;
第四步,从阳模上取下芯模,即图13所示;
第五步,取下所有第一中间瓣模,即图14所示;
第六步,取下所有第二中间瓣模,最后去除制品本身的毛刺以后,使用激光扫描仪将其进行数据采集,最后在顶部I型、底部填补、十字面填补、梯形面填补等区域机械加工出窗口,即得到动力舱筒体,即图15所示。
以上所述仅为本发明的优选实施例,并非因此限制本发明的专利范围,凡是在本发明的发明构思下,利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换,或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (6)
1.一种异形筒成型模具,所述异形筒为两端开口且一端大、一端小的多棱柱结构,所述异形筒的至少一个面为曲面结构,且所述异形筒的侧壁上具有窗口;
其特征在于,所述成型模具包括第一端盖、第二端盖、芯模以及阳模,所述第一端盖、所述第二端盖设在所述芯模的两端,并在所述芯模的两端形成裙边结构;
所述阳模固定套设在所述芯模上,所述阳模的内壁与所述芯模的外壁接触相连,所述阳模的两端与所述第一端盖、所述第二端盖固定相连,所述阳模的外表面为用于所述异形筒内壁成型的成型面。
2.根据权利要求1所述的异形筒成型模具,其特征在于,所述阳模包括:
若干第一中间瓣模,所述第一中间瓣模的数量与所述异形筒棱的数量相同,用于所述异形筒上各壁面的中部区域成型;
若干第二中间瓣模,所述第二中间瓣模的数量与所述异形筒棱的数量相同,用于所述异形筒上各壁面之间的过渡区域成型;
各所述第一中间瓣模的内壁面、各第二中间瓣模的内壁面均与所述芯模接触相连,各所述第一中间瓣模的外壁面、各第二中间瓣模的外壁面共同组成所述成型面;
各所述第一中间瓣模的两端、各第二中间瓣模的两端分别与所述第一端盖、所述第二端盖相连,相邻的所述第一中间瓣模、所述第二中间瓣模之间接触相连且具有拔模斜度。
3.根据权利要求1或2所述的异形筒成型模具,其特征在于,所述芯模为一端大、一端小的空心筒体结构,即所述芯模与所述阳模的内壁之间具有拔模斜度。
4.根据权利要求1或2所述异形筒成型模具,其特征在于,还包括瓦若干瓦片模与瓦片模箍环;
各所述瓦片模依次接触相连且间隔套设在所述阳模上,以用于压紧所述阳模上的铺层与保障产品外表面的平整度;
所述瓦片模箍环固定套设在所述瓦片模上,以用于紧固所述瓦片模。
5.根据权利要求1或2所述异形筒成型模具,其特征在于,所述阳模的外表面上具有若干与所述异形筒上窗口对应的凹坑。
6.一种异形筒成型方法,其特征在于,采用权利要求1至5任一项所述的异形筒成型模具,并基于热压罐工艺对所述异形筒进行制备成型。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202211268332.9A CN115609956B (zh) | 2022-10-17 | 2022-10-17 | 一种异形筒成型模具及成型方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202211268332.9A CN115609956B (zh) | 2022-10-17 | 2022-10-17 | 一种异形筒成型模具及成型方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN115609956A true CN115609956A (zh) | 2023-01-17 |
| CN115609956B CN115609956B (zh) | 2024-04-30 |
Family
ID=84862782
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202211268332.9A Active CN115609956B (zh) | 2022-10-17 | 2022-10-17 | 一种异形筒成型模具及成型方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN115609956B (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN116674227A (zh) * | 2023-05-30 | 2023-09-01 | 长春长光宇航复合材料有限公司 | 预埋金属件复合材料压力容器及其制备方法与成型模具 |
| CN119141919A (zh) * | 2024-10-25 | 2024-12-17 | 惠阳航空螺旋桨有限责任公司 | 一种复合材料发射筒制作装置 |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05131443A (ja) * | 1991-04-26 | 1993-05-28 | Nissei Asb Mach Co Ltd | リツプ部にアンダーカツトを有するプリフオームの射出成形型及び合成樹脂製容器 |
| US20130344315A1 (en) * | 2010-12-27 | 2013-12-26 | Kawasaki Jukogyo Kabushiki Kaisha | Mold |
| CN105128355A (zh) * | 2015-08-26 | 2015-12-09 | 航天材料及工艺研究所 | 一种含挡光环的复合材料承力筒软模辅助整体成型方法 |
| CN111688237A (zh) * | 2020-06-23 | 2020-09-22 | 中国航空制造技术研究院 | 一种两端收口管形复合材料零件的成型方法 |
| CN113771388A (zh) * | 2021-11-11 | 2021-12-10 | 北京玻钢院复合材料有限公司 | 一种异形复合材料增强网格筋的成型方法及其异形蒙皮舱段 |
| WO2022099707A1 (zh) * | 2020-11-16 | 2022-05-19 | 中国商用飞机有限责任公司 | 一种用于制作帽型增强构件的芯模 |
| CN114851597A (zh) * | 2022-04-26 | 2022-08-05 | 中国人民解放军国防科技大学 | 一种具有异型内腔的复合材料结构体整体成型方法 |
-
2022
- 2022-10-17 CN CN202211268332.9A patent/CN115609956B/zh active Active
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05131443A (ja) * | 1991-04-26 | 1993-05-28 | Nissei Asb Mach Co Ltd | リツプ部にアンダーカツトを有するプリフオームの射出成形型及び合成樹脂製容器 |
| US20130344315A1 (en) * | 2010-12-27 | 2013-12-26 | Kawasaki Jukogyo Kabushiki Kaisha | Mold |
| CN105128355A (zh) * | 2015-08-26 | 2015-12-09 | 航天材料及工艺研究所 | 一种含挡光环的复合材料承力筒软模辅助整体成型方法 |
| CN111688237A (zh) * | 2020-06-23 | 2020-09-22 | 中国航空制造技术研究院 | 一种两端收口管形复合材料零件的成型方法 |
| WO2022099707A1 (zh) * | 2020-11-16 | 2022-05-19 | 中国商用飞机有限责任公司 | 一种用于制作帽型增强构件的芯模 |
| CN113771388A (zh) * | 2021-11-11 | 2021-12-10 | 北京玻钢院复合材料有限公司 | 一种异形复合材料增强网格筋的成型方法及其异形蒙皮舱段 |
| CN114851597A (zh) * | 2022-04-26 | 2022-08-05 | 中国人民解放军国防科技大学 | 一种具有异型内腔的复合材料结构体整体成型方法 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 杨铁江;张明;张剑;: "复合材料进气道的模具设计及工艺方案研究", 玻璃钢/复合材料, no. 06, 28 November 2011 (2011-11-28), pages 57 - 59 * |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN116674227A (zh) * | 2023-05-30 | 2023-09-01 | 长春长光宇航复合材料有限公司 | 预埋金属件复合材料压力容器及其制备方法与成型模具 |
| CN119141919A (zh) * | 2024-10-25 | 2024-12-17 | 惠阳航空螺旋桨有限责任公司 | 一种复合材料发射筒制作装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN115609956B (zh) | 2024-04-30 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN106799851B (zh) | 基于铺丝技术的复合材料帽形加筋壁板的成型制造方法 | |
| CN105904740B (zh) | 一种复合材料轻质连续纤维网格的整体制造方法 | |
| CN115609956A (zh) | 一种异形筒成型模具及成型方法 | |
| CN109849368B (zh) | 一种复合材料带锥段变厚度回转体连接结构加工方法 | |
| CN113997598B (zh) | 复合材料薄壁加强筋成型模具及加强筋一体成型方法 | |
| JPH0365317A (ja) | 複合構造体を形成するための方法及び装置 | |
| CN107599443B (zh) | 一种连续纤维增强复合材料螺旋桨铺层设计与制备方法 | |
| CN111470068B (zh) | 一种用于飞行器上的格栅罩体结构及其制备方法 | |
| CN103660311A (zh) | 一种变厚度复杂构型复合材料接头的整体成型方法 | |
| CN106113522A (zh) | 一种含波纹形缘板的变截面工字梁软膜辅助成型方法 | |
| CN104260367A (zh) | 一种轻质复合材料结构连接件的成型方法 | |
| CN115716347A (zh) | 一种轻量化弹载用复合材料油箱及其制造方法 | |
| CN115847865A (zh) | 一种变曲率变截面ω型复合材料管道件的热压罐成型方法 | |
| CN114434824A (zh) | 一种整体式异形复合材料肋的成型方法 | |
| CN117465025A (zh) | 一种异形复合材料进气道保护罩成型方法 | |
| CN116766626A (zh) | 一种复合材料帽型加筋结构层合板的共固化成型制造工艺 | |
| CN115742367A (zh) | 一种高模量碳纤维复合材料主框架、制备方法及制备模具 | |
| CN116331658A (zh) | 一种大型轻质复合材料包装箱及其成型方法 | |
| TWI299017B (zh) | ||
| CN207711412U (zh) | 一种零件热压罐成型的成型模具及板件 | |
| CN219095980U (zh) | 一种泡沫芯模及帽型加筋壁板生产工装 | |
| CN219360372U (zh) | 用于制造复合材料帽型加筋壁板的共固化芯模 | |
| CN114953500B (zh) | 一种复合材料多孔接头成型模具及制备方法 | |
| CN117681465B (zh) | 一种航空加强长桁及其一体式成型方法 | |
| CN222241872U (zh) | 一种保温罩及模具 |
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 | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |