CN208216052U - 大尺寸复合材料罩体或锥体零件精准成型模具 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种大尺寸复合材料罩体或锥体零件精准成型模具，包括模具本体、脱模体、支撑体、通风底座，所述模具本体、所述脱模体置于所述通风底座上，所述模具本体外形呈罩体型或锥体型，所述脱模体围设于所述模具本体底部的外周，所述脱模体与所述模具本体的外周壁抵合，所述脱模体的上部至少设有一个水平平面，所述模具本体内部具有贯通其顶部及底部的腔体，所述支撑体设于所述腔体内，所述支撑体与所述模具本体的内周壁抵合固定。本实用新型优点：L型翻边可作为后续加工的定位基准面，从而保证了零件后续加工的定位可靠性，保证罩体或锥体零件加工质量，使其能够进行准确对接装配。

Description

大尺寸复合材料罩体或锥体零件精准成型模具

技术领域

本实用新型涉及罩体或锥体成型模具，尤其是涉及大尺寸复合材料罩体或锥体零件精准成型模具。

背景技术

飞机上的各类复合材料罩体或锥体零件，其底面通常为不在同一水平面上的双曲结构，由于该类零件的尺寸较大，因此零件受固化热膨胀的影响尤为突出，使得零件外形严重偏离其理论外形。为了解决上述问题，通常采用对工装进行缩比设计的方法，以使零件实际外形尽量贴近理论外形，但是，即使对零件的成型工装进行缩比设计，其内、外形状也会与理论形状存在差异。

在后续进行大尺寸复合材料罩体或锥体的加工、装配时，零件的定位基准通常采用在工装上刻画出切割线，然后按零件上印出的边线进行加工的方法，这种方法的定位基准不够准确，从而导致零件底面上加工出的边界以及靠近底面处的连接孔的位置不准确，影响零件质量，造成对接装配存在较大误差，因此经常需要加工人员反复修配，加大了修配量，浪费了大量工时，降低了生产效率。

实用新型内容

实用新型目的：针对上述问题，本实用新型的目的是提供一种大尺寸复合材料罩体或锥体零件精准成型模具，提高零件制造精度。

技术方案：一种大尺寸复合材料罩体或锥体零件精准成型模具，包括模具本体、脱模体、支撑体、通风底座，所述模具本体、所述脱模体置于所述通风底座上，所述模具本体外形呈罩体型或锥体型，所述脱模体围设于所述模具本体底部的外周，所述脱模体与所述模具本体的外周壁抵合，所述脱模体的上部至少设有一个水平平面，所述模具本体内部具有贯通其顶部及底部的腔体，所述支撑体设于所述腔体内，所述支撑体与所述模具本体的内周壁抵合固定。

根据所需加工的大尺寸复合材料罩体或锥体零件的结构尺寸，模具本体的尺寸进行了缩比设计，在使用本成型模具进行零件成型制造时，考虑到在零件装配时要求气密密封，保证零件内表面的装配区外形符合理论外形，脱模体的上部设有水平状的平面，在模具本体上铺贴预浸料时，将预浸料延伸至脱模体上的水平平面上，形成的平面可在后续加工中作为基准面，使后续加工便于定位，从而能保证所加工出的零件的边界尺寸以及连接孔位置的准确性；由于模具本体尺寸较大，在其内部设置支撑体，能保证模具本体的结构稳定性，不因外界环境的变化而产生变形；模具本体的腔体与通风底座形成连通，能保证模具本体内部与外部空气形成对流，有利于加热固化过程中的散热，保证所加工零件的质量。

进一步的，所述模具本体包括一体成型连接的零件本体模、零件余量模，所述零件本体模位于所述零件余量模上方，两者的分界线为具有高度差的双曲结构，所述脱模体与所述零件余量模的外壁抵合。零件余量模用于加工零件的余量区域，脱模体上的水平平面上通过铺贴预浸料形成的平面与零件的余量区域构成一体结构。

进一步的，所述脱模体包括上面板、支撑板、盖板、底板，所述上面板围绕所述零件余量模外周并与所述零件余量模抵合，所述上面板为沿所述分界线的倾斜方向呈逐级下降的折板，所述底板在所述零件余量模底部与所述通风底座连接，所述上面板的低端 A与所述底板连接，所述支撑板设有多块，依次绕所述零件余量模外周支撑于所述上面板与所述底板之间，所述盖板覆盖于所述支撑板外侧，使所述支撑板封于所述脱模体内部。

根据分界线的具体形状位置，设置上面板的形状以及整个脱模体的高度，能够缩小零件的余量区域的面积，从而达到节省预浸料的效果；盖板的设置，可以在后续零件制造过程中，保证真空袋抽真空过程的顺利进行。

进一步的，所述上面板包括分别与所述零件余量模抵合的第一平板、第二平板、第一斜板、第二斜板，所述第一平板、所述第二平板水平放置，所述第一平板靠近所述分界线的高端B，所述第二平板设有两个，分别与所述第一平板空间垂直，并在所述零件余量模的相对两侧分别通过所述第一斜板与所述第一平板连接，所述第二平板与所述底板之间连接所述第二斜板。

进一步的，所述通风底座包括台板、镂空板、加强筋条，所述模具本体、所述脱模体置于所述台板上，所述台板上设有与所述腔体贯通的通孔，所述镂空板设有四个，依次连接构成矩形框架，所述台板与所述矩形框架的上部连接，所述加强筋条设有多条，在所述矩形框架下部连接于相对的两个所述镂空板之间。模具本体的腔体与台板贯通，同时，通风底座的四周为镂空板，可以充分保证本成型模具的通风散热性，此外，加强筋条能够保证通风底座的强度及稳定性，保证能够稳定支撑放置于其上的模具本体和脱模体。

进一步的，所述支撑体包括多个网格板，所述网格板沿所述模具本体的轴向依次设置，所述网格板的板边与所述模具本体的内周壁固定。网格板不仅能够起到支撑模具本体内壁的作用，同时不会对腔体的通风散热性能产生影响。

进一步的，本成型模具还包括顶部挡板、通风管，所述顶部挡板水平放置并安装于所述模具本体的顶部，所述通风管自所述顶部挡板上方穿设于所述顶部挡板至与所述腔体导通。在铺贴预浸料时，顶部挡板可作为基准，防止人工铺贴预浸料时，将预浸料铺到模具本体外，增加后续加工的工作量。

最佳的，所述顶部挡板的底面面积大于所述模具本体的顶部面积。

利用本成型模具加工大尺寸复合材料罩体或锥体零件的制造方法，步骤如下：

步骤一：在所述脱模体上涂脱模剂，然后从所述模具本体的顶部开始，在所述模具本体外壁面上铺贴预浸料，并将所述预浸料铺贴延伸至所述脱模体上部的每个所述水平平面上，制成底部具有L型翻边的预制零件；

步骤二：将所述预制零件连同所述成型模具一起用真空袋打包，并放入烘箱中进行固化，所述预制零件被固化，得到毛坯零件；

步骤三：使用钻模在所述毛坯零件的每个所述L型翻边上钻制至少一个定位孔，然后将顶出螺栓安装于所述脱模体上，通过拧紧所述顶出螺栓使所述脱模体上移，使所述毛坯零件通过所述L型翻边上移，所述毛坯零件从所述模具本体上脱模；

步骤四：以所述L型翻边作为基准面，并以所述定位孔作为零件工装夹具的定位夹持，对所述毛坯零件进行钻铣、打磨加工工序；

步骤五：将加工完毕的所述毛坯零件进行切割，将零件余量部分以及所述L型翻边切除，得到大尺寸复合材料罩体或锥体零件。

有益效果：与现有技术相比，本实用新型的优点是：通过对模具本体进行缩比设计，并对脱模体进行特殊的结构设计，使加工得到的毛坯零件底部具有L型翻边，L型翻边可作为后续加工的定位基准面，同时，通过在L型翻边上设置定位孔，在后续加工中可作为零件在加工夹具上的定位夹持，从而保证了零件后续加工的定位可靠性，避免了零件底面上加工出的边界以及靠近底面处的连接孔的位置不准确情况的发生，保证罩体或锥体零件加工质量，使其能够进行准确对接装配，节约生产时间，提高生产效率；L型翻边的设置更便于零件脱模，同时，脱模体特殊的高度设计，能够减少零件余量区域的面积，节省物料，节约成本。

附图说明

图1为本成型模具的立体视图；

图2为图1去除盖板后的立体视图；

图3为模具本体的剖视图；

图4为网格板的俯视图；

图5为使用钻模在L型翻边上钻定位孔时各部件的配合示意图；

图6为使用顶出螺栓进行脱模时各部件的配合示意图；

图7为钻模的俯视图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例，进一步阐明本实用新型，应理解这些实施例仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的范围。

一种大尺寸复合材料罩体或锥体零件精准成型模具，如图1～4所示，包括模具本体1、脱模体2、支撑体3、通风底座4、顶部挡板6、通风管7。

模具本体1、脱模体2置于通风底座4上，模具本体1外形呈罩体型或锥体型，模具本体1包括一体成型连接的零件本体模11、零件余量模12，零件本体模11位于零件余量模12上方，两者的分界线13为具有高度差的双曲结构，脱模体2围设于模具本体 1底部的外周，脱模体2包括上面板21、支撑板22、盖板23、底板24，底板24在零件余量模12底部与通风底座4连接，上面板21围绕零件余量模12外周并与零件余量模12抵合，上面板21为沿分界线13的倾斜方向呈逐级下降的折板，上面板21包括第一平板211、第二平板212、第一斜板213、第二斜板214，第一平板211、第二平板212 水平放置，第一平板211靠近分界线13的高端B，第二平板212平行设有两个，分别与第一平板211空间垂直，并在零件余量模12的相对两侧分别通过第一斜板213与第一平板211连接，第二平板212与底板24之间连接第二斜板214，即上面板21的低端 A与底板24连接，支撑板22设有多块，绕零件余量模12外周周向设置，支撑板22支撑于第一平板211与底板24之间或支撑于第二平板212与底板24之间，所述盖板23 覆盖于支撑板22外侧，使支撑板22封于脱模体2内部，盖板23的设置，可以在后续零件制造过程中，保证真空袋抽真空过程的顺利进行。

模具本体1内部具有贯通其顶部及底部的腔体5，支撑体3设置于腔体5内，支撑体3包括多个网格板31，网格板31沿模具本体1的轴向依次设置，网格板31的板边与所述模具本体1的内周壁固定，支撑体3能保证模具本体的结构稳定性，不因外界环境的变化而产生变形；通风底座4包括台板41、镂空板42、加强筋条43，模具本体1、脱模体2置于台板41上，台板41上设有与腔体5贯通的通孔，镂空板42设有四个，依次连接构成矩形框架，台板41与矩形框架的上部连接，加强筋条43设有多条，在矩形框架下部连接于相对的两个镂空板42之间，加强筋条43能够保证通风底座4的强度及稳定性，保证能够稳定支撑放置于通风底座4上的模具本体1和脱模体2。顶部挡板6水平放置并安装于模具本体1的顶部，顶部挡板6的底面面积大于模具本体1的顶部面积，通风管7自顶部挡板6上方穿设于顶部挡板6至与腔体5导通。

从通风管7的上管口至通风底座4的底部，整个成型模具内部形成贯通结构，在使用本成型模具进行零件加工制造时，能够保证具有良好的通风散热效果。

利用本成型模具加工大尺寸复合材料罩体或锥体零件的制造方法，包括以下步骤：

步骤一：在脱模体上涂脱模剂，然后从模具本体的顶部开始，在模具本体外壁面上铺贴预浸料，并将预浸料铺贴延伸至脱模体上的第一平板、第二平板、底板上，制成底部具有L型翻边8的预制零件；

步骤二：将预制零件连同成型模具一起用真空袋打包，并放入烘箱中进行固化，预制零件被固化，得到毛坯零件9；

步骤三：使用钻模100在毛坯零件9的每个L型翻边8上钻制至少一个定位孔81，如图5所示；拆卸模具本体上方的顶部挡板，然后将顶出螺栓200安装于脱模体上，如图6所示，通过拧紧顶出螺栓200使脱模体上移，使毛坯零件9通过L型翻边8上移，毛坯零件9从模具本体上脱模；

步骤四：以L型翻8边作为基准面，并以定位孔81作为零件工装夹具的定位夹持，对毛坯零件9进行钻铣、打磨加工工序；

步骤五：将加工完毕的毛坯零件9进行切割，将通过零件余量模制成的零件余量部分91以及L型翻边8切除，得到大尺寸复合材料罩体或锥体零件。

如图7所示，钻模100上设有定位孔1001、螺纹孔1002、钻套1003，定位孔1001 至少设有两个，定位孔1001、螺纹孔1002分别与钻套1003相对设置，在使用钻模100 钻制定位孔81时，首先将钻模100置于通风底座上的对应位置，此时，钻套1003位于 L型翻边上方，在定位孔1001中插入定位销定位钻模100，然后在螺纹孔1002中拧入螺栓，钻模100被固定，最后按钻套1003的位置钻制定位孔。

L型翻边绕毛坯零件的底部周向设置，每个L型翻边上均具有至少一个定位孔，在钻铣、打磨等加工工序中，L型翻边可作为基准面，同时，定位孔可作为零件在加工夹具上的定位夹持，使零件的定位更加方便可靠，因此，保证了后续的加工质量，避免了零件底面上加工出的边界以及靠近底面处的连接孔的位置不准确情况的发生。

Claims (8)

1.一种大尺寸复合材料罩体或锥体零件精准成型模具，其特征在于：包括模具本体(1)、脱模体(2)、支撑体(3)、通风底座(4)，所述模具本体(1)、所述脱模体(2)置于所述通风底座(4)上，所述模具本体(1)外形呈罩体型或锥体型，所述脱模体(2)围设于所述模具本体(1)底部的外周，所述脱模体(2)与所述模具本体(1)的外周壁抵合，所述脱模体(2)的上部至少设有一个水平平面，所述模具本体(1)内部具有贯通其顶部及底部的腔体(5)，所述支撑体(3)设于所述腔体(5)内，所述支撑体(3)与所述模具本体(1)的内周壁抵合固定。

2.根据权利要求1所述的大尺寸复合材料罩体或锥体零件精准成型模具，其特征在于：所述模具本体(1)包括一体成型连接的零件本体模(11)、零件余量模(12)，所述零件本体模(11)位于所述零件余量模(12)上方，两者的分界线(13)为具有高度差的双曲结构，所述脱模体(2)与所述零件余量模(12)的外壁抵合。

3.根据权利要求2所述的大尺寸复合材料罩体或锥体零件精准成型模具，其特征在于：所述脱模体(2)包括上面板(21)、支撑板(22)、盖板(23)、底板(24)，所述上面板(21)围绕所述零件余量模(12)外周并与所述零件余量模(12)抵合，所述上面板(21)为沿所述分界线(13)的倾斜方向呈逐级下降的折板，所述底板(24)在所述零件余量模(12)底部与所述通风底座(4)连接，所述上面板(21)的低端A与所述底板(24)连接，所述支撑板(22)设有多块，依次绕所述零件余量模(12)外周支撑于所述上面板(21)与所述底板(24)之间，所述盖板(23)覆盖于所述支撑板(22)外侧，使所述支撑板(22)封于所述脱模体(2)内部。

4.根据权利要求3所述的大尺寸复合材料罩体或锥体零件精准成型模具，其特征在于：所述上面板(21)包括分别与所述零件余量模(12)抵合的第一平板(211)、第二平板(212)、第一斜板(213)、第二斜板(214)，所述第一平板(211)、所述第二平板(212)水平放置，所述第一平板(211)靠近所述分界线(13)的高端B，所述第二平板(212)设有两个，分别与所述第一平板(211)空间垂直，并在所述零件余量模(12)的相对两侧分别通过所述第一斜板(213)与所述第一平板(211)连接，所述第二平板(212)与所述底板(24)之间连接所述第二斜板(214)。

5.根据权利要求1所述的大尺寸复合材料罩体或锥体零件精准成型模具，其特征在于：所述通风底座(4)包括台板(41)、镂空板(42)、加强筋条(43)，所述模具本体(1)、所述脱模体(2)置于所述台板(41)上，所述台板(41)上设有与所述腔体(5)贯通的通孔，所述镂空板(42)设有四个，依次连接构成矩形框架，所述台板(41)与所述矩形框架的上部连接，所述加强筋条(43)设有多条，在所述矩形框架下部连接于相对的两个所述镂空板(42)之间。

6.根据权利要求1所述的大尺寸复合材料罩体或锥体零件精准成型模具，其特征在于：所述支撑体(3)包括多个网格板(31)，所述网格板(31)沿所述模具本体(1)的轴向依次设置，所述网格板(31)的板边与所述模具本体(1)的内周壁固定。

7.根据权利要求1所述的大尺寸复合材料罩体或锥体零件精准成型模具，其特征在于：还包括顶部挡板(6)、通风管(7)，所述顶部挡板(6)水平放置并安装于所述模具本体(1)的顶部，所述通风管(7)自所述顶部挡板(6)上方穿设于所述顶部挡板(6)至与所述腔体(5)导通。

8.根据权利要求7所述的大尺寸复合材料罩体或锥体零件精准成型模具，其特征在于：所述顶部挡板(6)的底面面积大于所述模具本体(1)的顶部面积。