CN116160703A - 用于复合材料整流罩窗口成型模具及成型方法 - Google Patents

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李政文
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Abstract

本发明提供了一种用于复合材料整流罩窗口成型模具及成型方法，包括模具底座和柱形凸起，所述柱形凸起设置在模具底座上，所述柱形凸起上套设有热膨胀硅橡胶；所述模具底座设置有柱形凸起的侧面为平面，所述模具底座背离柱形凸起的侧面为弧形面。通过套设在柱形凸起上的热膨胀硅橡胶受热膨胀，在产品制备时，提供窗口侧面成型压力，可以在成型工艺过程中控制整流罩窗口部分的尺寸及该部分的成型质量，不需要后续加工，所得制品表面平整，尺寸精度高，复合材料内部质量良好。窗口成型模具可根据产品要求放置于整流罩模具的不同位置，有助于满足多种设计需求。

Description

用于复合材料整流罩窗口成型模具及成型方法
技术领域
本发明涉及整流罩成型技术领域，具体地，涉及一种用于复合材料整流罩窗口成型模具及成型方法，尤其是，涉及一种用于复合材料整流罩整体双曲率成型窗口侧向加压的方法。
背景技术
玻璃纤维树脂基复合材料结构件具有轻量化和可设计性，且具备良好的透波能力，已经发展为各种通讯天线设备中重要的罩体结构件之一。
然而，对于整流罩整体双曲率成型过程中的窗口区域，由于形状比较特殊，目前多采用金属模具进行占位，模具与产品直接接触，成型后对侧壁进行修整打磨加工，以保证产品窗口区域尺寸。
现有公告号为CN110001085B的中国专利申请文献，其公开了一种空间曲面结构的复材整流罩RTM工艺一模两腔制备方法，所述空间曲面结构复材整流罩主要由锥形蒙皮、法兰边一区、腹板区和法兰边二区组成，所述RTM工艺一模两腔制备方法，采用了一模两腔成型芯模分块及流道设计，包括以下成型步骤：裁剪碳纤维定型织物并标号；制备整流罩预成型体；将预成型体组装到相应的一模两腔模具内，继续铺贴直至完成预成型体制备，模具合模；经过RTM工艺注射树脂成型固化；产品脱模、切割等工序获得成品。
现有技术中，对整流罩窗口的制作周期较长，在使用金属模具的情况下，产品侧壁材料无法在固化过程获得足够的成型压力，内部存在缺陷的风险较大。
发明内容
针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种用于复合材料整流罩窗口成型模具及成型方法。
根据本发明提供的一种用于复合材料整流罩窗口成型模具,包括模具底座和柱形凸起，所述柱形凸起设置在模具底座上，所述柱形凸起上套设有热膨胀硅橡胶；所述模具底座设置有柱形凸起的侧面为平面，所述模具底座背离柱形凸起的侧面为弧形面。
优选地，所述热膨胀硅橡胶的体膨胀量为0.2％/℃～0.35％/℃，所述热膨胀硅橡胶的体弹性模量为100MPa～200MPa。
优选地，所述柱形凸起处的热膨胀硅橡胶直径在300±1mm。
优选地，所述柱形凸起处的热膨胀硅橡胶的高度高于罩体内表面。
优选地，所述柱形凸起远离模具底座的侧面为平面。
优选地，所述柱形凸起上设置有定位孔。
根据本发明提供的一种用于复合材料整流罩窗口成型方法，成型方法包括如下步骤：
S1、将窗口成型模具组装于整体模具上，在其表面铺设脱模布；
S2、将玻璃纤维树脂预浸料铺设于模具上，玻璃纤维树脂预浸料预留翻边至窗口成型模具柱形凸起以及热膨胀硅橡胶的上方，在环绕窗口成型模具热膨胀硅橡胶周围的玻璃纤维树脂预浸料的上方放置蜂窝夹芯，在热膨胀硅橡胶表面的玻璃纤维树脂预浸料外侧放置环形预制块，并在蜂窝夹芯上方铺设玻璃纤维树脂预浸料；
S3、将预留翻边的玻璃纤维树脂预浸料翻起覆盖至产品的内表面上，在产品内表面及窗口侧面放置玻璃钢均压板，然后放置真空袋覆盖住产品及模具，复合材料整流罩组装完成；
S4、将组装成的产品及模具共同升温至所需固化温度并施加所需压力，保持固化温度和压力至玻璃纤维树脂预浸料固化完成，即得到具有窗口的复合材料双曲率整流罩罩体。
优选地，所述环形预制块的内径为302±1mm，壁厚要求≥1mm。
优选地，针对步骤S4、将组装成的产品和模具放入热压罐中进行升温和加压。
优选地，窗口成型模具可以根据产品要求组装在整体模具的任意位置。
与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：
1、本发明通过套设在柱形凸起上的热膨胀硅橡胶受热膨胀，在产品制备时，提供窗口侧面成型压力，可以在成型工艺过程中控制整流罩窗口部分的尺寸及该部分的成型质量，不需要后续加工，所得制品表面平整，尺寸精度高，复合材料内部质量良好。
2、本发明通过使窗口成型模具可根据产品要求放置于整流罩模具的不同位置，有助于满足多种设计需求。
附图说明
通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
图1为本发明主要体现窗口成型模具与整体模具组装结构的示意图；
图2为本发明主要体现窗口成型模具整体结构的示意图；
图3为本发明主要体现窗口成型模具整体结构的侧面示意图。
图中所示：
柱形凸起1
模具底座2
热膨胀硅橡胶3
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变化和改进。这些都属于本发明的保护范围。
如图1所示，根据本发明提供的一种用于复合材料整流罩窗口成型模具，包括模具底座2和柱形凸起1，柱形凸起1设置在模具底座2上，柱形凸起1上套设有热膨胀硅橡胶3。模具底座2设置有柱形凸起1的侧面为平面，模具底座2背离柱形凸起1的侧面为弧形面。
具体地，热膨胀硅橡胶3的体膨胀量为0.2％/℃～0.35％/℃，热膨胀硅橡胶3的体弹性模量为100MPa～200MPa。柱形凸起1处的热膨胀硅橡胶3直径在300±1mm。柱形凸起1处的热膨胀硅橡胶3的高度高于罩体内表面。
更为具体地，柱形凸起1远离模具底座2的侧面为平面。柱形凸起1上设置有定位孔，定位孔自柱形凸起1背离模具底座2的侧面穿入柱形凸起1内，定位孔用于固定整流罩罩体内部金属埋件。模具底座2可以通过紧固件固定在整体模具上。
需要说明的是，窗口成型模具的具体尺寸根据整流罩所需的窗口尺寸而定。
根据本发明还提供的一种用于复合材料整流罩窗口成型方法，采用上述复合材料整流罩窗口成型模具，成型方法包括如下步骤：
S1、将窗口成型模具组装于整体模具上，在其表面铺设脱模布。将热膨胀硅橡胶3组装于柱形凸起1上，然后在模具表面铺设脱模布。
S2、将玻璃纤维树脂预浸料铺设于模具上，玻璃纤维树脂预浸料预留翻边至窗口成型模具柱形凸起1以及热膨胀硅橡胶3的上方，在环绕窗口成型模具热膨胀硅橡胶3周围的玻璃纤维树脂预浸料的上方放置蜂窝夹芯，在热膨胀硅橡胶3表面的玻璃纤维树脂预浸料外侧放置环形预制块，并在蜂窝夹芯上方铺设玻璃纤维树脂预浸料。
具体地，环形预制块的内径为302±1mm，壁厚要求≥1mm。
S3、将预留翻边的玻璃纤维树脂预浸料翻起覆盖至产品的内表面上，在产品内表面及窗口侧面放置玻璃钢均压板，然后放置真空袋覆盖住产品及模具，复合材料整流罩组装完成。
S4、将组装成的产品及模具共同升温至所需固化温度并施加所需压力，保持固化温度和压力至玻璃纤维树脂预浸料固化完成，即得到具有窗口的复合材料双曲率整流罩罩体。具体地，针对步骤S4、将组装成的产品和模具放入热压罐中进行升温和加压。
需要说明的是，窗口成型模具可以根据产品要求组装在整体模具的任意位置，能够满足多种设计需求。窗口成型模具上的柱形凸起1上的热膨胀硅橡胶3提供了窗口侧壁成型所需压力，使得制品表面平整，尺寸精度高，复合材料内部质量良好。
在本申请的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。
以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变化或修改，这并不影响本发明的实质内容。在不冲突的情况下，本申请的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。

Claims (10)

1.一种用于复合材料整流罩窗口成型模具，其特征在于，包括模具底座(2)和柱形凸起(1)，所述柱形凸起(1)设置在模具底座(2)上，所述柱形凸起(1)上套设有热膨胀硅橡胶(3)；
所述模具底座(2)设置有柱形凸起(1)的侧面为平面，所述模具底座(2)背离柱形凸起(1)的侧面为弧形面。
2.如权利要求1所述的用于复合材料整流罩窗口成型模具，其特征在于，所述热膨胀硅橡胶(3)的体膨胀量为0.2％/℃～0.35％/℃，所述热膨胀硅橡胶(3)的体弹性模量为100MPa～200MPa。
3.如权利要求1所述的用于复合材料整流罩窗口成型模具，其特征在于，所述柱形凸起(1)处的热膨胀硅橡胶(3)直径在300±1mm。
4.如权利要求1所述的用于复合材料整流罩窗口成型模具，其特征在于，所述柱形凸起(1)处的热膨胀硅橡胶(3)的高度高于罩体内表面。
5.如权利要求1所述的用于复合材料整流罩窗口成型模具，其特征在于，所述柱形凸起(1)远离模具底座(2)的侧面为平面。
6.如权利要求1所述的用于复合材料整流罩窗口成型模具，其特征在于，所述柱形凸起(1)上设置有定位孔。
7.如权利要求1所述的用于复合材料整流罩窗口成型方法，其特征在于，采用权利要求1-6任一项所述的用于复合材料整流罩窗口成型模具，成型方法包括如下步骤：
S1、将窗口成型模具组装于整体模具上，在其表面铺设脱模布；
S2、将玻璃纤维树脂预浸料铺设于模具上，玻璃纤维树脂预浸料预留翻边至窗口成型模具柱形凸起(1)以及热膨胀硅橡胶(3)的上方，在环绕窗口成型模具热膨胀硅橡胶(3)周围的玻璃纤维树脂预浸料的上方放置蜂窝夹芯，在热膨胀硅橡胶(3)表面的玻璃纤维树脂预浸料外侧放置环形预制块，并在蜂窝夹芯上方铺设玻璃纤维树脂预浸料；
S3、将预留翻边的玻璃纤维树脂预浸料翻起覆盖至产品的内表面上，在产品内表面及窗口侧面放置玻璃钢均压板，然后放置真空袋覆盖住产品及模具，复合材料整流罩组装完成；
S4、将组装成的产品及模具共同升温至所需固化温度并施加所需压力，保持固化温度和压力至玻璃纤维树脂预浸料固化完成，即得到具有窗口的复合材料双曲率整流罩罩体。
8.如权利要求7所述的用于复合材料整流罩窗口成型方法，其特征在于，所述环形预制块的内径为302±1mm，壁厚要求≥1mm。
9.如权利要求7所述的用于复合材料整流罩窗口成型方法，其特征在于，针对步骤S4、将组装成的产品和模具放入热压罐中进行升温和加压。
10.如权利要求7所述的用于复合材料整流罩窗口成型方法，其特征在于，窗口成型模具可以根据产品要求组装在整体模具的任意位置。
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