CN116039115A - 一种多曲面夹层结构外防热材料成型模具设计方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种多曲面夹层结构外防热材料成型模具及方法，该多曲面夹层结构外防热材料成型模具设计方法包括选择成型模具材料；设计成型模具结构；选取基准面与设置成型模具加工精度；装配模具及测试模具气密性，其中，成型模具由上模、下模以及多块边条组成，上模、下模以及边条具有与外防热材料接触的型面、与其他模具部件接触的配合面以及用于彼此插接固定的定位孔，且上模、下模与边条通过定位孔插接定位，部位边条采用限位块定位。本发明方法简单、操作简便、对环境污染小，能够净尺寸成形产品型面，大幅度提高构件的合格率，在航天航空工业、民用工业等领域具有良好的市场应用前景。

Description

一种多曲面夹层结构外防热材料成型模具设计方法

技术领域

本发明涉及航天热防护技术领域，尤其涉及一种多曲面夹层结构外防热材料成型模具设计方法。

背景技术

随着航天技术的发展，航天飞行器的飞行速度不断提高，服役环境越来越恶劣，有效的热防护系统可在飞行器结构面对剧烈的气动加热时为其提供足够的保护，使飞行器免于严酷的气动热环境的伤害而能保持更长时间的安全飞行。可靠的热防护系统是高性能飞行器安全飞行的关键系统之一，而对其防热结构的设计和防热材料的选择是热防护系统设计研制的关键。

根据飞行器飞行任务需求和热环境分析结果，综合考虑加热环境、力学环境、使用次数、成本等因素，飞行器各部位采用不同类型的热防护系统。主要的防热系统可分为被动防热系统、主动防热系统和半被动防热系统三大类，并且各类热防护系统各自又包括若干种防热结构。

防热结构一般包含吸热式结构、辐射式结构、烧蚀式结构以及发汗式结构。吸热式结构又称作热沉式结构，是利用材料自身热容吸热来达到防热目的的一种方式，通常采用比热容大、熔点高、导热率大的结构材料。烧蚀式防热结构是利用材料的相变吸热和质量交换来达到防热目的，通常采用导热系数小、相变温度高的材料。辐射式防热结构由耐热外蒙皮、隔热层和内部结构组成，外蒙皮由高辐射率的耐热材料或表面涂有高辐射涂层的材料构成，受热时以辐射的形式向外散热。发汗式结构是利用气体或者液体发汗剂从多孔表面中挤出并分解和气化，利用固体发热剂在气动加热下的气化来吸收热量。

防热材料是为保证飞行器在特殊的气动热环境下正常工作的一种功能材料，它不仅要使飞行器在气动热环境中免遭损毁破坏，还要使被防护结构保持在指定的工作温度范围内，同时还应保证结构的气动特性。被动热防护系统主要选用抗氧化碳/碳、陶瓷或其相应的金属基复合材料；主动热防护系统中，各种结构多选用金属材料；半被动热防护系统中，热管结构中选用高温金属热管，碳/碳或陶瓷基复合材料面板，烧蚀结构多选用烧蚀材料。

在航天飞行器热防护结构领域中，为解决陶瓷纤维刚性隔热瓦脆性的问题，国内有关专家创新性的提出了夹层结构热防护材料，该类型材料具有高面板强度、高应变协调能力、抗冲刷以及优良的隔热效果等优点。

例如，CN203628151U公开了一种耐高温一体化刚性隔热构件，该耐高温一体化刚性隔热构件包括刚性纤维隔热层；渗透至刚性纤维隔热层中的气凝胶渗透层；和在刚性纤维隔热层的至少一侧上的纤维织物面板增强层，其中，通过缝合纤维线将刚性纤维隔热层和纤维织物面板增强层缝制在一起。

又例如，CN206885331U公开了一种航天器复合防热层，包括承力金属壳体、轻制质泡沫陶瓷块、金属镀层薄膜、聚丙烯树脂层和导气管，承力金属壳体上端面覆盖有无机纤维毡隔热层，且承力金属壳体外围环设有立柱，轻制质泡沫陶瓷块均匀卡合在防热层内，防热层底端设置有空腔，空腔内填充有纯净惰性气体，金属镀层薄膜覆盖在防热层外表面，且金属镀层薄膜上设置有加强筋，聚丙烯树脂层连接在轻制质泡沫陶瓷块与蜂窝缓冲夹层之间，蜂窝缓冲夹层上固定连接有防热网垫，防热网垫与金属镀层薄膜接触面设置有通气孔，导气管安装在空腔一侧。

夹层结构热防护材料通常由芯层隔热材料和上下层陶瓷面板通过一体化缝合制备而成，芯层隔热材料一般由柔性棉毡复合气凝胶隔热填料制备而成，上下面板由连续纤维增强体复合陶瓷基体制备而成，上面板、气凝胶隔热芯层、下面板之间通过陶瓷化缝合线连接而成。

CN108032580A公开了一种制备夹层结构热防护材料的方法，夹层结构包括上面板、下面板和位于上面板和下面板之间的气凝胶隔热芯板，其中，该制备方法包括提供树脂涂料、纤维编织物和夹层预制件，夹层预制件包括上面板、下面板和位于上面板和下面板之间的气凝胶隔热芯板；在树脂涂料中预浸纤维编织物，然后取出并在室温下自然干燥，得到预浸渍纤维编织物；将预浸渍纤维编织物铺设在上面板并压实；采用脱模布将铺设有预浸渍纤维编织物的夹层预制件包覆并固化，得到在上面板上形成树脂复合纤维编织物防护层的热防护材料。

目前对于复杂曲面位置的夹层结构外防热材料仍采用在翻边位置采用分块方式，然后再将分块成型得到的材料对应粘接在金属舱体表面相应位置从而在金属舱体表面复合上热防护材料，例如CN110948905A公开了一种蜂窝夹层结构格栅的净尺寸成型方法，包括准备加工至净尺寸的格栅蜂窝芯，采用上下组合模具及限位工装对蜂窝夹层结构格栅进行限位，以上下组合模具周边型面同时作为格栅翻边的成型工作面进行格栅翻边，用发泡胶对蜂窝夹层结构周围进行补偿，然后采用热压罐进行格栅固化净尺寸成型。

然而分块产生的不连续现象将带来加工时间长、加工工序繁琐等问题，并且零部件粘接后，产品表面会存在拼接缝隙，使用时存在一定风险；此外，对于复杂曲面夹层结构外防热材料一体成型相对欠缺，特别是净尺寸成型符合精度要求的包含小圆角拐角的型面。因此，现有技术在复杂曲面夹层结构外防热材料模具设计及成型方面有待进一步提升。

此外，一方面由于对本领域技术人员的理解存在差异；另一方面由于申请人做出本发明时研究了大量文献和专利，但篇幅所限并未详细罗列所有的细节与内容，然而这绝非本发明不具备这些现有技术的特征，相反本发明已经具备现有技术的所有特征，而且申请人保留在背景技术中增加相关现有技术之权利。

发明内容

本发明提供了一种多曲面夹层结构外防热材料成型模具设计方法，通过设置基准面、改变模具结构与合模顺序、控制销钉配合以及位置精度等方式制备出符合型面精度要求的多曲面夹层结构外防热材料，以解决现有技术中存在的至少一个或多个技术问题。

优选地，本发明提供的多曲面夹层结构外防热材料成型模具设计方法可应用于纤维增强气凝胶材料以及其夹层结构复合材料的形成过程，通过预制体铺层、按照顺序进行合模、真空-压力浸渍、固化成型等工序可以得到具有复杂多曲面的外防热材料。

为实现上述目的，本发明提供了一种多曲面夹层结构外防热材料成型模具设计方法，包括：

成型模具材料选择。

成型模具结构设计。

基准面选取与成型模具加工精度。

装配及气密性测试。

优选地，本发明中，产品的型面精度靠模具保证，边缘进行切割加工。

优选地，成型模具的材质一般选择45#钢、铝合金、不锈钢和P20中的一种或多种。

优选地，本发明提供一种成型模具，该成型模具包括：

第一模具，具有与外防热材料接触的第一型面、用于插接固定的定位孔以及与至少一个模具部件接触的第一配合面；

第二模具，具有与外防热材料接触的第二型面、用于插接固定的定位孔以及与至少一个模具部件接触的第二配合面；和

若干边条，在第一模具和第二模具之间延伸，并具有与外防热材料接触的第三型面、用于插接固定的定位孔以及与至少一个模具部件接触的第三配合面。特别地，本发明通采用成型模具一体近净成型的方法来实现翻边区域的一体化成型，通过改模具设计方法，翻边的成型精度可以得到有效的保证。本发明中翻边区域的成型方法无需使用发泡胶等进行补偿，可以通过模具设计解决翻边区域成型问题，成型精度较高。

优选地，本发明中，第一模具、第二模具与若干边条之间通过插销件定位，部位边条采用限位块定位。

优选地，定位插销位置精度小于±0.1mm。

优选地，定位插销与第一模具、第二模具之间采用过盈配合。

优选地，定位插销与定位孔之间采用小间隙配合。

优选地，在成型模具加工环节中，应选取YZ基准面、XZ基准面以及配合面作为加工的基准平面。

优选地，成型模具加工基准面平面度与垂直度应≤0.07mm，型面精度应小于±0.2mm。进一步地，型面精度应小于±0.1mm。

优选地，在成型模具装配环节中，第一模具、第二模具以及边条间的配合间隙应小于0.05mm。

优选地，在针对成型模具的气密性测试环节中，在0.6MPa～0.9MPa压力下，应保证成型模具在20～60min内无压力变化。

优选地，本发明还提供一种多曲面夹层结构外防热材料的成型方法，包括：

放置第二模具；

按预设标记顺序在第二模具上安装至少一个边条，并通过插销件预锁紧；

将多曲面夹层结构外防热材料的各面板层按预设铺装顺序置于成型模具中，并至少通过成型模具的边条型面与成型模具贴合夹紧；

安装第一模具，并锁紧所述成型模具；

对置于成型模具中的多曲面夹层结构前驱体进行真空打压浸渍、固化、干燥及烧结以通过成型模具成型出多曲面夹层结构外防热材料。

本发明的有益技术效果包括：本方法可用于实现复杂曲面夹层结构外防热材料的成型，制备出的夹层结构复合材料为近净成型，整体型面精度较高无需加工。尤其是本发明利用定位销与限位定位特征，可保证产品型面精度；其次，本方法简单、操作简便、对环境污染小；此外，本方法可以用于成型各种形状规格的构件，例如多曲面异型构件，尤其适合各种型面复杂的异型构件，在航空航天工业环境中具有广泛的市场应用前景。

附图说明

图1是本发明提供的一种优选实施方式的多曲面夹层结构外防热材料成型模具设计方法的成型模具的轴测结构示意图之一；

图2是本发明提供的一种优选实施方式的多曲面夹层结构外防热材料成型模具设计方法的成型模具的轴测结构剖视图之一；

图3是本发明提供的一种优选实施方式的多曲面夹层结构外防热材料成型模具设计方法的成型模具的轴测结构示意图之二；

图4是本发明提供的一种优选实施方式的多曲面夹层结构外防热材料成型模具设计方法的成型模具的轴测结构剖视图之二。

附图标记列表

1：第一模具；2：第二模具；3：边条；4：插销件；5：限位块；61：YZ基准面；62：XZ基准面；63：XY基准面；7：密封槽。

具体实施方式

下面结合附图进行详细说明。

本发明提供了一种多曲面夹层结构外防热材料成型模具设计方法，该多曲面夹层结构外防热材料成型模具设计方法具体可包括下述步骤：

步骤一：选择成型模具材料；

步骤二：设计成型模具结构；

步骤三：选取基准面与设置成型模具加工精度；

步骤四：装配模具及测试模具气密性。

成型模具材料

根据一种优选实施方式，成型模具的材质选择包括但不限于45#钢、铝合金、镁合金、钛合金、不锈钢以及P20等材质。

特别地，模具材料的选择通常取决于材料的特性和复合夹层结构的功能要求，且具体涉及到模具的机加工件、热膨胀率、导热系数、密度、刚度、强度、精度、重量、成本、尺寸稳定性以及寿命等众多因素。

在所述的模具成型方法中，多曲面夹层结构复合材料为模压成型，且会经历升温，需注意到模具材料的强度及热变形问题。在一些实施方式中，模具材质为45#钢或不锈钢。

优选的，对于只具有隔热要求的成型模具选用45#钢，该材质具有更高的切削性能，经济性更高，为保证模具使用，需要预先喷涂有机涂层进行防锈处理。

成型模具结构

根据一种优选实施方式，如图1所示，本发明的成型模具采用第一模具1(上模)、第二模具2(下模)以及多块边条3组成。

根据一种优选实施方式，如图1所示，边条3与第一模具1(上模)、第二模具2(下模)之间通过插销件4定位。具体地，插销件4可以为销钉。

根据一种优选实施方式，第一模具1具有与外防热材料接触的第一型面以及与其它模具部件(如边条3顶面)接触的第一配合面。进一步地，第一模具1表面间隙布设有多个用于接纳插销件4的定位孔。

根据一种优选实施方式，第二模具2具有与外防热材料接触的第二型面以及与其它模具部件(如边条3底面)接触的第二配合面。进一步地，第二模具2表面间隙布设有多个用于接纳插销件4的定位孔。

根据一种优选实施方式，边条3于第一模具1和第二模具2之间延伸。多个边条3彼此连接以将第一模具1和第二模具2连接围合。进一步地，边条3具有与外防热材料接触的第三型面以及与其它模具部件(如第一模具1、第二模具2和/或至少另一个边条3)接触的第三配合面。

根据一种优选实施方式，本发明中，成型模具例如可以包括五块边条3。具体地，两块边条3与第一模具1(上模)、第二模具2(下模)通过销钉进行定位。进一步地，其余三块边条3通过限位块5与第二模具2(下模)锁紧进行定位，以避免过多销钉干涉。

根据一种优选实施方式，销钉与模具(第一模具1、第二模具2)之间为过盈配合。

根据一种优选实施方式，销钉为间隙配合。具体地，销钉的配合间隙为0.03～0.3mm。优选地，销钉的配合间隙为0.07～0.2mm。

根据一种优选实施方式，销钉的有效工作段应保持在3～15mm内。较佳地，销钉的有效工作段应为10mm。优选地，更销钉的有效工作段应为5mm。

根据一种优选实施方式，销钉位置精度应小于±0.1mm。

根据一种优选实施方式，本发明提供的成型模具的具体操作步骤包括：模具清理-放置好下模具-按照标记顺序安装各个边条-水平方向安装翻边位置边条-预锁紧边条之间的螺钉-安装上模-锁紧整个模具。

根据一种优选实施方式，以制备复合刚性隔热构件为例说明本发明成型模具的具体使用方法。

具体地，复合刚性隔热构件通常包含刚性纤维隔热层和纤维织物面板增强层。进一步地，制备复合刚性隔热构件的通常是将制备好的各类面板基材置于型面工装中，然后进行浸渍、干燥及烧结，然而这种利用常规模具成型出的复合热防护构构件通常不具有良好的曲面成型精度，尤其是对于部分型面复杂的防热构件。

根据一种优选实施方式，本发明中，首先将至少一层纤维织物增强面板置于本发明提供的成型模具中，并通过型面贴合成型模具以使纤维织物增强面板模具与各边条3和下模(第二模具2)紧贴。进一步地，将刚性纤维隔热层置于纤维织物增强面板上，并通过型面与纤维织物增强面板夹紧。此后，安装上模(第一模具1)，并锁紧整个模具。采用真空打压浸渍模具中的一次隔热构件前驱体，对其固化后进行低温干燥、高温烧结。具体而言，针对一次隔热构件前驱体的固化温度大约为85℃。低温干燥温度大约为30℃～70℃。高温烧结温度大约为900℃～1400℃。

根据一种优选实施方式，刚性纤维隔热层的制备可以是通过溶胶-凝胶、老化、溶剂置换及超临界干燥等工艺将纤维增强体与气凝胶前驱体溶液复合以得到复合气凝胶材料。将复合气凝胶材料的表面利用处理剂进行防渗处理烘干后得到刚性纤维隔热层。特别地，防渗处理剂的浓度例如是15％～50％。

根据一种优选实施方式，打开上模(第一模具1)，将至少另一层纤维织物增强面板置于隔热构件前驱体上，通过型面贴合成型模具并使纤维织物增强面板与一次隔热构件前驱体夹紧。此后，安装上模(第一模具1)，并锁紧整个模具。采用真空打压浸渍模具中的二次隔热构件前驱体，对其固化后进行低温干燥、高温烧结。具体而言，相比于一次隔热构件前驱体，针对二次隔热构件前驱体的固化温度大约为90℃。针对二次隔热构件前驱体的低温干燥温度大约为40℃～80℃。针对二次隔热构件前驱体的高温烧结温度大约为1000℃～1500℃。特别地，相比于一次处理过程，二次处理再次提高相应工艺的处理温度，有助于复合热防护结构的固化成型，并且在该处理工艺下，借助于成型模具的工装型面，特别是水平方向装设的翻边位置边条，使得成型后的热防护结构能够有效形成连续的翻边拐角，相比于现有分块翻边方式，翻边的成型精度可以得到有效的保证。

在一些可选实施方式中，可以将制备好的纤维织物增强面板-刚性纤维隔热层-纤维织物增强面板依次通过工装型面贴合并夹紧于模具中，安装上模(第一模具1)且锁紧整个模具后，采用真空打压浸渍模具中的隔热构件前驱体，对其固化后进行低温干燥、高温烧结。

根据一种优选实施方式，针对隔热构件前驱体的固化温度大约为70℃～90℃。针对隔热构件前驱体的低温干燥温度大约为30℃～80℃。针对隔热构件前驱体的高温烧结温度大约为900℃～1500℃。在一些可选实施方式中，刚性纤维隔热层与纤维织物增强面板的结合可以通过纤维线缝合来完成。

根据一种优选实施方式，本发明通采用成型模具一体近净成型的方法来实现翻边区域的一体化成型，通过改模具设计方法，翻边的成型精度可以得到有效的保证。本发明中翻边区域的成型方法无需使用发泡胶等进行补偿，可以通过模具设计解决翻边区域成型问题，成型精度较高。具体而言，本发明技术方案中翻边位置通过止口定位，上下模具之间通过销钉定位，翻边合模方向与纤维铺层方向垂直，可有效解决竖向合模过程中预制体表面的影响，同时翻边两侧的合模方向呈90°夹角，可以有效的成型出翻边拐角，保证该位置与理论外形一致或存在少量加工余量，不会出现因为同方向合模出现的翻边拐角位置出现明显偏负差的问题。

根据一种优选实施方式，在设计成型模具时，一般需满足以下要求：

(1)模具表面光滑、平整、无裂缝，且模具材料热膨胀系数应尽量小，以避免部件成型后变形；

(2)模具的刚度和强度能够承受自重、复合夹层结构以及工装总重量等，以避免模具变形；

(3)模具的热传导性和热均匀性稳定良好，满足固化过程的升温和降温要求，以避免模具受热变形；

(4)对于组合拼装式模具，需保证脱模方便。

基准面选取与成型模具加工精度

根据一种优选实施方式，在模具成型加工中，需选取YZ基准面61、XZ基准面62以及配合面作为加工的基准平面，具体可参见图2。具体地，YZ基准面61例如是图1所示的成型模具的左侧面。XZ基准面62例如是图1所示的成型模具的前侧面。XY基准面63例如是图1所示的成型模具的模具底面。

在一些可选实施方式中，所选取的基准平面应优选有利于模具的制备使用及复测。

根据一种优选实施方式，基准面平面度与垂直度应≤0.07mm。优选地，基准面平面度与垂直度应≤0.05mm。另一方面，模具(第一模具1、第二模具2)的型面精度应小于±0.2mm。优选地，模具(第一模具1、第二模具2)型面精度应小于±0.1mm。

模具装配及气密性测试

根据一种优选实施方式，多曲面夹层结构外防热材料成型中对模具的气密性具有较高的要求，需保证多曲面夹层结构外防热材料内部无气孔产生等。

根据一种优选实施方式，配合间隙应小于0.05mm，满足气密性要求，优选的配合间隙应小于0.03mm。在一些实施方式中，0.6MPa～0.9MPa压力下，应保证在20～60min内无压力变化。

下文通过实施例对本发明进行进一步的说明，但是这些实施例仅限用于说明目的，本发明的保护范围不限于这些实施例。

实施例1

根据一种优选实施方式，通过模具成型多曲面夹层结构复合材料。特别地，本实施例中，模具材质选取为45#钢。进一步地，该模具由第一模具1(上模)、第二模具2(下模)以及4块边条3组成。

具体地，选取YZ基准面61、XZ基准面62以及配合面作为加工的基准平面。两块边条3采用销钉与第一模具1(上模)、第二模具2(下模)之间进行定位，一是用于保证曲面成型，二是用于保证第一模具1(上模)与第二模具2(下模)之间的型面配合正确。

另一方面，剩余两块边条3通过限位块5进行限位装配，不使用销钉，以避免销钉过多产生干涉。

优选地，本实施例中，基准面平面度垂直度≤0.03mm。模具(第一模具1、第二模具2)的型面加工精度为±0.05mm。定位销钉的位置精度≤0.07mm。

根据一种优选实施方式，在各边条3彼此的配合面以及边条3与模具(第一模具1、第二模具2)的配合面之间均加工有密封槽7，该密封槽7用于保证模具的气密性。

根据一种优选实施方式，针对模具的气密性测试，本实施例中，模具在0.7MPa压力下，30min内无压力变化。

实施例2

根据一种优选实施方式，通过模具成型多曲面夹层结构复合材料。特别地，本实施例中，选取的材料的材质为316L不锈钢。进一步地，该模具由第一模具1(上模)、第二模具2(下模)以及5块边条组成。

具体地，选取YZ基准面61、XZ基准面62以及配合面作为加工的基准平面。两块边条3采用销钉与第一模具1(上模)、第二模具2(下模)之间进行定位，一是用于保证曲面成型，二是用于保证第一模具1(上模)与第二模具2(下模)之间的型面配合正确。

另一方面，剩余三块边条3通过限位块5进行限位装配，不使用销钉，避免销钉过多产生干涉。特别地，如图2所示，一块边条3为水平限位块定位，以用于成型出与大型面垂直方向的型面。

优选地，本实施例中，基准面平面度垂直度≤0.05mm。模具(第一模具1、第二模具2)的型面加工精度为±0.10mm。定位销钉的位置精度≤0.10mm。

根据一种优选实施方式，在各边条3彼此的配合面以及边条3与模具(第一模具1、第二模具2)的配合面之间均加工有密封槽7，该密封槽7用于保证模具的气密性。

根据一种优选实施方式，针对模具的气密性测试，本实施例中，模具在0.7MPa压力下，30min内无压力变化。

需要注意的是，上述具体实施例是示例性的，本领域技术人员可以在本发明公开内容的启发下想出各种解决方案，而这些解决方案也都属于本发明的公开范围并落入本发明的保护范围之内。本领域技术人员应该明白，本发明说明书及其附图均为说明性而并非构成对权利要求的限制。本发明的保护范围由权利要求及其等同物限定。本发明说明书包含多项发明构思，诸如“优选地”、“根据一个优选实施方式”或“可选地”均表示相应段落公开了一个独立的构思，申请人保留根据每项发明构思提出分案申请的权利。

Claims (10)

1.一种多曲面夹层结构外防热材料的成型模具设计方法，其特征在于，包括：

选择成型模具材料；

设计成型模具结构；

选取基准面与设置成型模具加工精度；

装配模具及测试模具气密性。

2.根据权利要求1所述的多曲面夹层结构外防热材料成型模具设计方法，其特征在于，所述成型模具包括：

第一模具(1)，具有与外防热材料接触的第一型面、用于插接固定的定位孔以及与至少一个模具部件接触的第一配合面；

第二模具(2)，具有与外防热材料接触的第二型面、用于插接固定的定位孔以及与至少一个模具部件接触的第二配合面；和

若干边条(3)，在所述第一模具(1)和第二模具(2)之间延伸，并具有与外防热材料接触的第三型面、用于插接固定的定位孔以及与至少一个模具部件接触的第三配合面，

其中，所述第一模具(1)、第二模具(2)和若干所述边条(3)通过所述定位孔插接定位。

3.根据权利要求1或2所述的多曲面夹层结构外防热材料成型模具设计方法，其特征在于，所述第一模具(1)、第二模具(2)和若干所述边条(3)之间通过设置于所述定位孔的插销件(4)连接定位，以及部位边条(3)采用限位块(5)定位。

4.根据权利要求1～3任一项所述的多曲面夹层结构外防热材料成型模具设计方法，其特征在于，所述插销件(4)的位置精度小于±0.1mm。

5.根据权利要求1～4任一项所述的多曲面夹层结构外防热材料成型模具设计方法，其特征在于，所述插销件(4)与第一模具(1)和/或第二模具(2)之间为过盈配合，所述插销件(4)与定位孔为小间隙配合。

6.根据权利要求1～5任一项所述的多曲面夹层结构外防热材料成型模具设计方法，其特征在于，针对所述成型模具的基准面选取之步骤包括：

选取YZ基准面(61)、XZ基准面(62)以及配合面作为加工的基准平面。

7.根据权利要求1～6任一项所述的多曲面夹层结构外防热材料成型模具设计方法，其特征在于，选取基准面平面度与垂直度≤0.07mm，型面精度小于±0.2mm。

8.根据权利要求1～7任一项所述的多曲面夹层结构外防热材料成型模具设计方法，其特征在于，针对所述成型模具的气密性测试包括：

在0.6MPa～0.9MPa压力条件下，所述成型模具在20～60min内无压力变化。

9.一种用于权利要求1～8任一项所述的多曲面夹层结构外防热材料成型模具设计方法的成型模具，其特征在于，包括：

第一模具(1)，具有与外防热材料接触的第一型面、用于插接固定的定位孔以及与至少一个模具部件接触的第一配合面；

第二模具(2)，具有与外防热材料接触的第二型面、用于插接固定的定位孔以及与至少一个模具部件接触的第二配合面；和

若干边条(3)，在所述第一模具(1)和第二模具(2)之间延伸，并具有与外防热材料接触的第三型面、用于插接固定的定位孔以及与至少一个模具部件接触的第三配合面，

其中，所述第一模具(1)、第二模具(2)和若干所述边条(3)通过所述定位孔插接定位。

10.一种利用如权利要求9所述的成型模具的多曲面夹层结构外防热材料的成型方法，其特征在于，包括：

放置第二模具(2)；

按预设标记顺序在所述第二模具(2)上安装至少一个边条(3)，并通过插销件(4)预锁紧；

将所述多曲面夹层结构外防热材料的各面板层按预设铺装顺序置于成型模具中，并至少通过成型模具的边条型面与所述成型模具贴合夹紧；

安装第一模具(1)，并锁紧所述成型模具；

对置于所述成型模具中的多曲面夹层结构前驱体进行真空打压浸渍、固化、干燥及烧结以通过所述成型模具成型出所述多曲面夹层结构外防热材料。

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