CN206781061U - T型叶片复合材料成形模具 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种T型叶片复合材料成形模具，本实用新型的模具结构特征是由中模、左模、右模和底模闭合形成T型模腔，且模具外圈有密封条密封和固定螺钉和螺栓，很好地保证了模具的整体密封性。另外，树脂注入口和树脂出口分别设计在中模的顶部和左右模的侧部，且在树脂出口设计了下出口和上出口，保证了在制备T型叶片复合材料时，树脂可以更好地均匀稳定地浸润织物且无气泡产生，提高制备件的高质量。同时，可以改变模腔的尺寸以制备不同尺寸的T型叶片或者类似T型结构的其他复合材料，也可取本实用新型结构的一部分或者径向延长本实用新型结构从而制备需要数量的T型结构复合材料。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种T型叶片复合材料模具，属于T型叶片复合材料树脂传递模塑成型（RTM)工艺的模具结构设计与制备技术领域。
背景技术
复合材料叶片具有高比强度、高比刚度、膨胀系数小、阻尼特性良好等优点，广泛应用在航空航天、船舶、运输、石油勘探等领域。随着新型多维纺织方法的出现，将纺织品增强材料与树脂体系复合在一起而制成的复合材料具有优良的机械力学性能，使其在工业工程中具有广泛的用途和较大的应用潜力。
同时伴随着国家对于工业工程质量要求的不断提高，T型叶片复合材料的需求急剧增加，因此需要一种模具能够快速高效的制备出T型叶片复合材料。在T型叶片复合材料的RTM复合过程中，必须要保证树脂对织物浸润的均匀性，且需要排尽模具内部空气，保证最终成型的复合材料无气泡产生，提高复合材料的质量。因此,借助于真空辅助系统,在树脂充模前,先对整体密闭循环的模具系统进行抽真空,同时由于树脂粘度及固化时间的要求,需要对注入的树脂施加一定的压力。而这就要求在模具设计时必须合理安排注口、出口的位置，同时要保证模具良好的密封性及承压能力。目前,尚无适用于RTM成型工艺制备T型叶片复合材料模具的设计与制备。
实用新型内容
本实用新型旨在克服现有技术的不足，本实用新型设计出了一种适用于RTM成型工艺制备T型叶片复合材料的模具,可保证所制备得到的T型叶片复合材料高质量化。
本实用新型提供的T型叶片复合材料成形模具，包括中模、左模、右模和底模，所述中模包括连续的三个侧面，形成三个面敞口的柱状体，并且在其内部中间位置设有导流柱，所述四个模具按照其方位顺序组合形成T型叶片模腔；在所述中模和底模均设有密封槽，所述密封槽内放置有密封条；
所述中模上开有树脂注入口，所述左模、右模上设有树脂出口；
在所述各模具的连接部位涂覆脱模剂。
所述中模横向方向上均分为三等分，并且，所述中模的位置覆盖住底模的中间部分，所述底模的其他部分被左模和右模覆盖，所述模具形成6个完全相同的T型叶片。
该模具的四个构成子模具通过固定螺钉和螺栓固定，很好地保证了模具的整体密封性。
在所述左模和右模的侧面上，开有若干树脂出口，并且，根据所述树脂出口与树脂注入口间的垂直距离的长短，还分为上树脂出口和下树脂出口，保证了在制备T型叶片复合材料时，树脂可以更好地均匀稳定地浸润织物且无气泡产生，提高制备件的高质量。
所述的树脂为环氧树脂、酚醛树脂、不饱和聚酷树脂、环氧改性乙烯基树脂或其他树脂的一种或者两种及以上，树脂粘度0.1—1.5Pa*s，模具可承压力0.5MPa-1.6MPa。
T型叶片复合材料制备方法，在树脂传递模塑成型RTM复合成型之前，先在4个模具接触部位涂覆脱模剂或粘贴脱模布；将T型叶片织物预制件放入模具所形成的模腔中，闭合模具，通过螺钉和螺栓保证模具的紧密配合和良好的气密性；将注入接头安装在树脂注入口上，出口接头分别安装在上出口上；注入树脂前，先对模具由注入口抽真空，以排除模具内部及树脂通道内的空气；在将树脂以预设的注射压力注入至树脂注入口中，直至树脂材料从上树脂出口流出，停止注入树脂。
待所有下树脂出口流出树脂，将所述下树脂出口封堵。
所述T型叶片织物预制件包括各种织造成型方法制成的增强材料预制件，包括编织、机织、经编、针织、缠绕方式形成的T型叶片预制件，为一维、二维、三维中的一种或两种以上。
所述的织物原料是动植物纤维和/或石棉纤维。
所述的动植物纤维和/或石棉纤维为矿质纤维、再生纤维、合成纤维以及玻璃纤维、碳纤维、碳化硅纤维、石墨纤维、光导及金属纤维或功能纤维等纤维中的一种或者两种及以上。
本实用新型采用以上技术方案与现有技术相比，具有以下技术效果：
本实用新型所设计的模具包括四个部分，分别是底模、左侧模、右侧模和中模。树脂注入口设置在中模顶部，通过导流孔直接流向底模模腔，保证了树脂在模腔自下而上的流动过程，可以更好地均匀稳定地浸润织物。树脂出口设置在左右侧模上，方便收集和清理树脂。本实用新型特有的四块模具合一,使得脱模操作和清理模具简单便捷。
本实用新型可同时制备6个T型叶片，本实用新型中模具为对称设计，左右两块模具与中模和底模各形成三个叶片模腔，可以同时制备6个T型叶片。在树脂注射压力和模具可承受压力范围内，可以改变模腔的尺寸以制备不同尺寸的T型叶片或者类似T型结构的其他复合材料，也可取本实用新型结构的一部分或者径向延长本实用新型结构从而制备需要数量的T型结构复合材料。
附图说明
以下将结合附图对本实用新型作进一步说明：
图1为本实用新型中模示意图；
图2为本实用新型左、右模示意图；
图3为本实用新型底模平放俯视图；
图4为本实用新型T型叶片复合材料成形模具组装整体示意图；
图5为本实用新型T型叶片预制件放入模腔后示意图；
其中，1-树脂注入口，2-中模螺钉孔，3-中模密封槽，4-中模叶片模腔，5-左模螺钉孔，6-上树脂出口，7-下树脂出口，8-底模紧固螺栓孔，9-底模螺钉定位孔，10-底模密封槽，11-底模叶片模腔，12-中模，13-右模，14-左模，15-底模。
具体实施方式
本实用新型的实施提供一种T型叶片复合材料成形模具，为使本领域技术人员更好地理解本实用新型的技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细描述。通过参考附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能解释为对本实用新型的限制。
如图4所示，为模具组装整体示意图，其中12为中模，13为右模，15为底模，14为左模，7为下树脂出口，6为上树脂出口，5为螺钉孔，1为树脂注入口。如图所示将4块模具组装起来，通过螺钉和螺栓保证紧密配合。
本实用新型T型叶片复合材料成形模具包括中模、左模、右模和底模，所述中模包括连续的三个侧面，形成三个面敞口的柱状体，并且在其内部中间位置设有导流柱，所述四个模具按照其方位顺序组合形成T型叶片模腔；在所述中模和底模均设有密封槽，所述密封槽内放置有密封条；
所述中模上开有树脂注入口，所述左模、右模上设有树脂出口；
在所述各模具的连接部位涂覆脱模剂。
所述中模横向方向上均分为三等分，并且，所述中模的位置覆盖住底模的中间部分，所述底模的其他部分被左模和右模覆盖，所述模具形成6个完全相同的T型叶片。T型叶片放入模腔后如图5所示。
该模具的四个构成子模具通过固定螺钉和螺栓固定，很好地保证了模具的整体密封性。
在所述左模和右模的侧面上，开有若干树脂出口，并且，根据所述树脂出口与树脂注入口间的垂直距离的长短，还分为上树脂出口和下树脂出口，保证了在制备T型叶片复合材料时，树脂可以更好地均匀稳定地浸润织物且无气泡产生，提高制备件的高质量。
所述的树脂为环氧树脂、酚醛树脂、不饱和聚酷树脂、环氧改性乙烯基树脂或其他树脂的一种或者两种及以上，树脂粘度0.1—1.5Pa*s，模具可承压力0.5MPa-1.6MPa。
下面结合上述附图对该模具的RTM成型工艺的具体实施方式进行说明。
在RTM复合成型之前，先在4个模具接触部位涂覆脱模剂，也可粘贴脱模布，将T型叶片织物预制件放入模具所形成的模腔中，闭合模具，通过螺钉和螺栓保证模具的紧密配合和良好的气密性。将注入接头安装在树脂注入口1（图4）上，出口接头分别安装在上树脂出口6（图4）和下树脂出口7（图4）上。注入树脂前，可先对模具由树脂注入口1（图4）抽真空，以排除模具内部及树脂通道内的空气。注入时，在适当的预设注射压力下，树脂从注入口1（图4）注入，通过管状通道流入底模的叶片模腔11（图3），充满底模的模腔11（图3）后，树脂从下树脂出口5（图4）流出，待所有下树脂出口7（图4）流出树脂，将其封堵。树脂将从叶片模腔11（图1）由下而上流向上树脂出口6（图4），待上树脂出口6（图4）全部流出树脂后，停止注入树脂。
本实用新型所用树脂可为环氧树脂、酚醛树脂、不饱和聚酷树脂、环氧改性乙烯基树脂等各类树脂的一种或者两种及以上，树脂粘度0.1—1.5Pa*s，模具可承压力0.5MPa-1.6MPa。
本实用新型所用T型叶片预制件是包括各种织造成型方法制成的增强材料预制件,包括编织、机织、经编、针织、缠绕等方式形成的T型叶片预制件,可以是一维、二维、三维中的一种或两种以上。
本实用新型所述T型叶片预制件的织物原料可以是棉麻毛丝等动植物纤维石棉纤维如二氧化硅、氧化铝、氧化镁等矿质纤维勃胶纤维、醋酸纤维、铜氨纤维等再生纤维聚酷纤维涤纶、聚酞胺纤维锦纶或尼龙、聚乙烯醇纤维维纶、聚丙烯睛纤维睛纶、聚丙烯纤维丙纶、聚氯乙烯纤维氯纶等合成纤维以及玻璃纤维、碳纤维、碳化硅纤维、石墨纤维、光导及导电纤维、金属纤维等新型、特种及功能纤维等纤维中的一种或者两种及以上。
Claims (5)
1.T型叶片复合材料成形模具，其特征在于，包括中模、左模、右模和底模，所述中模包括连续的三个侧面，形成三个面敞口的柱状体，并且在其内部中间位置设有导流柱，所述四个模具按照其方位顺序组合形成T型叶片模腔；在所述中模和底模均设有密封槽，所述密封槽内放置有密封条；
所述左模和右模对称分布在所述中模敞口的两侧，所述底模设置在中模另一敞口一侧，
所述中模上开有树脂注入口，所述左模、右模上设有树脂出口；
在所述各模具的连接部位涂覆脱模剂。
2.根据权利要求1所述的T型叶片复合材料成形模具，其特征在于，所述中模横向方向上均分为三等分，并且，所述中模的位置覆盖住底模的中间部分，所述底模的其他部分被左模和右模覆盖，所述模具形成6个完全相同的T型叶片。
3.根据权利要求2所述的T型叶片复合材料成形模具，其特征在于，该模具的四个构成子模具通过固定螺钉和螺栓固定，很好地保证了模具的整体密封性。
4.根据权利要求2所述的T型叶片复合材料成形模具，其特征在于，在所述左模和右模的侧面上，开有若干树脂出口，并且，根据所述树脂出口与树脂注入口间的垂直距离的长短，还分为上树脂出口和下树脂出口，保证了在制备T型叶片复合材料时，树脂可以更好地均匀稳定地浸润织物且无气泡产生，提高制备件的高质量。
5.根据权利要求2所述的T型叶片复合材料成形模具，其特征在于，所述的树脂为环氧树脂、酚醛树脂、不饱和聚酷树脂、环氧改性乙烯基树脂或其他树脂的一种或者两种及以上，树脂粘度0.1—1.5Pa*s，模具可承压力0.5MPa-1.6MPa。
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|---|---|---|---|
| GR01 | Patent grant | ||
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