CN117532919A - 一种大曲率连续空腔复合材料制件用的芯模及其成型模具 - Google Patents

一种大曲率连续空腔复合材料制件用的芯模及其成型模具 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种大曲率连续空腔复合材料制件用的芯模及其成型模具，该芯模包括芯模本体，芯模本体包括由上至下依次叠置的芯模上段、芯模中间段和芯模下段。该芯模本体采用分段设计为芯模上段、芯模中间段和芯模下段，因此，在风洞叶片成型后，首先将芯模中间段从成型后的模具腔中抽出，为芯模上段和芯模下段腾出空间以便于二者从成型后的空腔抽出。因此，该芯模在叶片成型后能够顺利取出，且可多次重复使用。并且该成型模具包括：由上至下依次布置且可拆卸连接的上模组件、上分割模、两个中间模、下分割模、下模组件，所述上模组件和所述下模组件两端分别可拆卸连接有端板。其模具为可拆装结构，易于芯模的取出。

Description

一种大曲率连续空腔复合材料制件用的芯模及其成型模具
技术领域
本发明涉及材料制件成型模具技术领域，更具体的说是涉及一种大曲率连续空腔复合材料制件用的芯模及其成型模具。
背景技术
风洞叶片为大曲率连续空腔复合材料制件，其传统的刚性芯模无法满足叶片变截面、截面扭转的空腔成型要求，并且空腔截面尺寸变化较大，普通的芯模无法保证叶片成型后，芯模能够顺利的从叶片中取出。
目前国内的空腔复合材料成型多采用硅胶气囊内胀、可熔性芯模及记忆橡胶气囊成型技术。硅胶气囊只适用于内置气囊，不适宜直接在气囊上进行预浸料层铺；可熔性芯模可以起到支撑作用，但是对于多空腔复合材料制件来说，不能对空腔之间的预浸料布层施加成型压力，因此成型质量难以保证；记忆橡胶气囊作为一种新兴的材料，可以达到对产品内部提供压力的要求，同时也便于层铺和起模，但是风洞叶片空腔狭长，且数量多，使用记忆橡胶气囊成本较高，技术难度大，不适宜风洞叶片的成型制造。
因此，如何提供一种叶片成型后芯模能够顺利取出且成本低、可多次重复使用的大曲率连续空腔复合材料制件用的芯模及其成型模具是本领域技术人员亟需解决的问题。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种叶片成型后芯模能够顺利取出且成本低、可多次重复使用的大曲率连续空腔复合材料制件用的芯模及其成型模具。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种大曲率连续空腔复合材料制件用的芯模，包括芯模本体，所述芯模本体包括由上至下依次叠置的芯模上段、芯模中间段和芯模下段。
经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本发明公开提供了一种大曲率连续空腔复合材料制件用的芯模，该芯模本体采用分段设计为芯模上段、芯模中间段和芯模下段，因此，在风洞叶片成型后，首先将芯模中间段从成型后的模具腔中抽出，为芯模上段和芯模下段腾出空间以便于二者从成型后的空腔抽出。因此，该芯模在叶片成型后能够顺利取出，且可多次重复使用。
进一步的，所述芯模本体为硅胶材质。
采用上述技术方案产生的有益效果是，硅胶在复合材料成型领域一般在预压实操作时，作为缓冲垫，不参与复合材料制件直接固化成型过程，此次选用硅胶作为复合材料制件成型芯模，直接参与复合材料制件成型属国内首次应用。并且，选用具有可塑性好、材质柔软、耐高温、热膨胀系数大、并且具有一定抗拉强度等特点的硅胶作为芯模，其不仅能够满足芯模的使用要求而且成本低廉。
本发明提供了一种所述的大曲率连续空腔复合材料制件用的芯模的成型模具，包括：由上至下依次布置且可拆卸连接的上模组件、上分割模、两个中间模、下分割模、下模组件，所述上模组件和所述下模组件两端分别可拆卸连接有端板；
两个所述中间模间隔压接在所述上模组件和所述下模组件之间，所述上模组件底端面和两个所述中间模顶端面之间压接有所述上分割模，且所述上模组件与所述上分割模之间设置有用于成型所述芯模上段的上芯模腔；所述下模组件顶端面和两个所述中间模底端面之间压接有所述下分割模，且所述下模组件与所述下分割模之间设置有用于成型所述芯模下段的下芯模腔；两个所述中间模、所述上分割模底端面、所述下分割模顶端面围合有用于成型所述芯模中间段的中间芯模腔。
经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本发明公开提供了一种所述的大曲率连续空腔复合材料制件用的芯模的成型模具，该模具装配好后，在上芯模腔、中间芯模腔、下芯模腔注入硅胶，最后将模具两端开口处用用端板密封固定，对模具整体进行加温固化，固化完成后，将模具拆开即可得到具有分段的芯模。该成型模具采用可拆装结构，易于芯模的取出。
进一步的，所述上模组件包括：第一上侧模、上压模、第二上侧模，所述上压模夹设在所述第一上侧模和所述第二上侧模之间，且三者可拆卸连接，所述上分割模两侧分别压接在所述第一上侧模与其中一个所述中间模之间，以及所述第二上侧模与另一个所述中间模之间，所述第一上侧模、所述上压模、所述第二上侧模与所述上分割模之间围合成所述上芯模腔；
所述第一上侧模、所述上分割模、其中一个所述中间模、所述下分割模、所述下模组件可拆卸连接；所述第二上侧模、所述上分割模、另一个所述中间模、所述下分割模、所述下模组件可拆卸连接，所述上压模和所述下模组件两端分别可拆卸连接有所述端板。
进一步的，所述第一上侧模与所述上压模一侧以及所述第二上侧模与所述上压模另一侧均通过多个侧部锁紧螺钉可拆卸连接；
所述第一上侧模、所述上分割模、其中一个所述中间模、所述下分割模、所述下模组件通过多个顶部锁紧螺钉可拆卸连接；所述第二上侧模、所述上分割模、另一个所述中间模、所述下分割模、所述下模组件通过多个顶部锁紧螺钉可拆卸连接；所述上压模和所述下模组件两端分别通过端部锁紧螺钉可拆卸连接有所述端板。
进一步的，所述下模组件包括：第一下侧模、下压模、第二下侧模，所述下压模夹设在所述第一下侧模和所述第二下侧模之间，且三者可拆卸连接，所述下分割模两侧分别压接在所述第一下侧模与其中一个所述中间模之间，以及所述第二下侧模与另一个所述中间模之间，所述第一下侧模、所述下压模、所述第二下侧模与所述下分割模之间围合成所述下芯模腔；
所述第一上侧模、所述上分割模、其中一个所述中间模、所述下分割模、所述第一下侧模可拆卸连接；所述第二上侧模、所述上分割模、另一个所述中间模、所述下分割模、所述第二下侧模可拆卸连接；所述上压模和所述下压模两端分别通过端部锁紧螺钉可拆卸连接有所述端板。
进一步的，所述第一下侧模与所述下压模一侧以及所述第二下侧模与所述下压模另一侧均通过多个侧部锁紧螺钉可拆卸连接；
所述第一上侧模、所述上分割模、其中一个所述中间模、所述下分割模、所述第一下侧模通过顶部锁紧螺钉可拆卸连接；所述第二上侧模、所述上分割模、另一个所述中间模、所述下分割模、所述第二下侧模通过顶部锁紧螺钉可拆卸连接。
采用上述技术方案产生的有益效果是，侧部锁紧螺钉、顶部锁紧螺钉和端部锁紧螺钉，便于成型模具的快速拆装，且操作简便。
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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1附图为本发明提供的一种大曲率连续空腔复合材料制件用的芯模的结构示意图。
图2附图为本发明提供的一种大曲率连续空腔复合材料制件用的芯模的成型模具的三维结构结构示意图。
图3附图为芯模成型模具断面结构示意图。
图4附图为芯模成型模具剖面结构示意图。
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。
参见图1-图4，本发明实施例公开了一种大曲率连续空腔复合材料制件用的芯模，包括芯模本体1，芯模本体1包括由上至下依次叠置的芯模上段101、芯模中间段102和芯模下段103。
芯模本体1为硅胶材质。
本发明还公开了大曲率连续空腔复合材料制件用的芯模的成型模具，该成型模具可由钢制材料加工而成，其包括：由上至下依次布置且可拆卸连接的上模组件2、上分割模3、两个中间模4、下分割模5、下模组件6，上模组件2和下模组件6两端分别可拆卸连接有端板7；
两个中间模4间隔压接在上模组件2和下模组件6之间，上模组件2底端面和两个中间模4顶端面之间压接有上分割模3，且上模组件2与上分割模3之间设置有用于成型芯模上段101的上芯模腔8；下模组件6顶端面和两个中间模4底端面之间压接有下分割模5，且下模组件6与下分割模5之间设置有用于成型芯模下段103的下芯模腔9；两个中间模4、上分割模3底端面、下分割模5顶端面围合有用于成型芯模中间段102的中间芯模腔10。
其中，上模组件2包括：第一上侧模21、上压模22、第二上侧模23，上压模22夹设在第一上侧模21和第二上侧模23之间，且三者可拆卸连接，上分割模3两侧分别压接在第一上侧模21与其中一个中间模4之间，以及第二上侧模23与另一个中间模4之间，第一上侧模21、上压模22、第二上侧模23与上分割模3之间围合成上芯模腔8；
第一上侧模21、上分割模3、其中一个中间模4、下分割模5、下模组件6可拆卸连接；第二上侧模23、上分割模3、另一个中间模4、下分割模5、下模组件6可拆卸连接，上压模22和下模组件6两端分别可拆卸连接有端板7。
第一上侧模21与上压模22一侧以及第二上侧模23与上压模22另一侧均通过多个侧部锁紧螺钉11可拆卸连接；
第一上侧模21、上分割模3、其中一个中间模4、下分割模5、下模组件6通过多个顶部锁紧螺钉12可拆卸连接；第二上侧模23、上分割模3、另一个中间模4、下分割模5、下模组件6通过多个顶部锁紧螺钉12可拆卸连接；上压模22和下模组件6两端分别通过端部锁紧螺钉13可拆卸连接有端板7。
下模组件6包括：第一下侧模61、下压模62、第二下侧模63，下压模62夹设在第一下侧模61和第二下侧模63之间，且三者可拆卸连接，下分割模5两侧分别压接在第一下侧模61与其中一个中间模4之间，以及第二下侧模63与另一个中间模4之间，第一下侧模61、下压模62、第二下侧模63与下分割模5之间围合成下芯模腔9；
第一上侧模21、上分割模3、其中一个中间模4、下分割模5、第一下侧模61可拆卸连接；第二上侧模23、上分割模3、另一个中间模4、下分割模5、第二下侧模63可拆卸连接；上压模22和下压模62两端分别通过端部锁紧螺钉13可拆卸连接有端板7。
第一下侧模61与下压模62一侧以及第二下侧模63与下压模62另一侧均通过多个侧部锁紧螺钉11可拆卸连接；
第一上侧模21、上分割模3、其中一个中间模4、下分割模5、第一下侧模61通过顶部锁紧螺钉12可拆卸连接；第二上侧模23、上分割模3、另一个中间模4、下分割模5、第二下侧模63通过顶部锁紧螺钉12可拆卸连接。
该成型模具组装时，首先将第一上侧模、上压模、第二上侧模通过侧部锁紧螺钉固定成上模组件，然后将第一下侧模、下压模、第二下侧模通过侧部锁紧螺钉固定成下模组件，然后将上分割模、中间模、下分割模夹在上模组件和下模组件之间，并通过顶部锁紧螺钉进行固定，然后在上芯模腔、中间芯模腔、下芯模腔注入硅胶，最后将模具两端开口处通过端部锁紧螺钉用端板密封固定，然后对模具整体进行加温固化，固化完成后，将模具拆开即可得到具有芯模上段、芯模中间段和芯模下段的分段硅胶芯模。然后将分段的硅胶芯模放置在叶片成型模具中，进行叶片成型，成型之后，首先将芯模中间段从成型后的模具腔中抽出，为芯模上段和芯模下段腾出空间以便于二者从成型后的空腔抽出。
因此，该硅胶芯模在叶片成型后能够顺利取出，且可多次重复使用、成本低廉，有效解决了由于芯模为保证叶片本身变截面、截面扭转的结构形式，导致芯模外型为变截面，大曲率，长度较长的特点，普通芯模无法保证叶片成型后，芯模能够顺利的从叶片中取出的问题。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的模具而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (7)

1.一种大曲率连续空腔复合材料制件用的芯模，其特征在于，包括芯模本体(1)，所述芯模本体(1)包括由上至下依次叠置的芯模上段(101)、芯模中间段(102)和芯模下段(103)。
2.根据权利要求1所述的一种大曲率连续空腔复合材料制件用的芯模，其特征在于，所述芯模本体(1)为硅胶材质。
3.一种如权利要求2所述的大曲率连续空腔复合材料制件用的芯模的成型模具，其特征在于，包括：由上至下依次布置且可拆卸连接的上模组件(2)、上分割模(3)、两个中间模(4)、下分割模(5)、下模组件(6)，所述上模组件(2)和所述下模组件(6)两端分别可拆卸连接有端板(7)；
两个所述中间模(4)间隔压接在所述上模组件(2)和所述下模组件(6)之间，所述上模组件(2)底端面和两个所述中间模(4)顶端面之间压接有所述上分割模(3)，且所述上模组件(2)与所述上分割模(3)之间设置有用于成型所述芯模上段(101)的上芯模腔(8)；所述下模组件(6)顶端面和两个所述中间模(4)底端面之间压接有所述下分割模(5)，且所述下模组件(6)与所述下分割模(5)之间设置有用于成型所述芯模下段(103)的下芯模腔(9)；两个所述中间模(4)、所述上分割模(3)底端面、所述下分割模(5)顶端面围合有用于成型所述芯模中间段(102)的中间芯模腔(10)。
4.根据权利要求3所述的成型模具，其特征在于，所述上模组件(2)包括：第一上侧模(21)、上压模(22)、第二上侧模(23)，所述上压模(22)夹设在所述第一上侧模(21)和所述第二上侧模(23)之间，且三者可拆卸连接，所述上分割模(3)两侧分别压接在所述第一上侧模(21)与其中一个所述中间模(4)之间，以及所述第二上侧模(23)与另一个所述中间模(4)之间，所述第一上侧模(21)、所述上压模(22)、所述第二上侧模(23)与所述上分割模(3)之间围合成所述上芯模腔(8)；
所述第一上侧模(21)、所述上分割模(3)、其中一个所述中间模(4)、所述下分割模(5)、所述下模组件(6)可拆卸连接；所述第二上侧模(23)、所述上分割模(3)、另一个所述中间模(4)、所述下分割模(5)、所述下模组件(6)可拆卸连接，所述上压模(22)和所述下模组件(6)两端分别可拆卸连接有所述端板(7)。
5.根据权利要求4所述的成型模具，其特征在于，所述第一上侧模(21)与所述上压模(22)一侧以及所述第二上侧模(23)与所述上压模(22)另一侧均通过多个侧部锁紧螺钉(11)可拆卸连接；
所述第一上侧模(21)、所述上分割模(3)、其中一个所述中间模(4)、所述下分割模(5)、所述下模组件(6)通过多个顶部锁紧螺钉(12)可拆卸连接；所述第二上侧模(23)、所述上分割模(3)、另一个所述中间模(4)、所述下分割模(5)、所述下模组件(6)通过多个顶部锁紧螺钉(12)可拆卸连接；所述上压模(22)和所述下模组件(6)两端分别通过端部锁紧螺钉(13)可拆卸连接有所述端板(7)。
6.根据权利要求4所述的成型模具，其特征在于，所述下模组件(6)包括：第一下侧模(61)、下压模(62)、第二下侧模(63)，所述下压模(62)夹设在所述第一下侧模(61)和所述第二下侧模(63)之间，且三者可拆卸连接，所述下分割模(5)两侧分别压接在所述第一下侧模(61)与其中一个所述中间模(4)之间，以及所述第二下侧模(63)与另一个所述中间模(4)之间，所述第一下侧模(61)、所述下压模(62)、所述第二下侧模(63)与所述下分割模(5)之间围合成所述下芯模腔(9)；
所述第一上侧模(21)、所述上分割模(3)、其中一个所述中间模(4)、所述下分割模(5)、所述第一下侧模(61)可拆卸连接；所述第二上侧模(23)、所述上分割模(3)、另一个所述中间模(4)、所述下分割模(5)、所述第二下侧模(63)可拆卸连接；所述上压模(22)和所述下压模(62)两端分别通过端部锁紧螺钉(13)可拆卸连接有所述端板(7)。
7.根据权利要求6所述的成型模具，其特征在于，所述第一下侧模(61)与所述下压模(62)一侧以及所述第二下侧模(63)与所述下压模(62)另一侧均通过多个侧部锁紧螺钉(11)可拆卸连接；
所述第一上侧模(21)、所述上分割模(3)、其中一个所述中间模(4)、所述下分割模(5)、所述第一下侧模(61)通过顶部锁紧螺钉(12)可拆卸连接；所述第二上侧模(23)、所述上分割模(3)、另一个所述中间模(4)、所述下分割模(5)、所述第二下侧模(63)通过顶部锁紧螺钉(12)可拆卸连接。
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