CN211917767U - 一种复合材料回转预制体的缝合模具 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种回转预制体的缝合模具，具体涉及一种复合材料回转预制体的缝合模具。它由上压板，下压板和芯轴构成，芯轴两端螺纹安装有内螺纹，上压板、下压板，上压板和下压板的圆周上装有外径控制弧形压板。该缝合模具结构简单，实用性好，具有组装拆卸方便，体积小，便于储存收纳的特点，与现有缝合模具相比，通过上压板和下压板圆周上的弧形压板，不仅可在复合材料的预制体缝合时起到缝合支撑的辅助作用，同时可对预制体的体积进行压缩定型的作用；进而可显著提高回转预制体的纤维体积含量。特别适用于复合材料预制体缝合使用。

Description

一种复合材料回转预制体的缝合模具

技术领域

本实用新型涉及一种回转预制体的缝合模具，具体涉及一种复合材料回转预制体的缝合模具。

背景技术

复合材料缝合技术是指采用缝合线使多层织物结合成准三维立体织物或使分离的数片织物连接成整体结构的一种复合材料预制体制备技术。该技术起源于20世纪中后期，由于其可以提高复合材料层间损伤容限，大大改善复合材料抗冲击性能而备受关注，并在近些年来得到了广泛应用。缝合技术已有近30年的应用历史，它可以对复合材料结构件进行厚度方向的增强，主要用于改善复合材料结构件的损伤容限。近几年来，液体成型工艺的迅速发展，更为缝合技术的广泛应用奠定了良好的基础。无论是固体火箭发动机喷管喉衬、扩张段、延伸锥、刹车盘、螺钉、飞机机翼等都采用了复合材料缝合技术。而传统空气舵防热环为了达到可靠的防热烧蚀效果，大多采用纤维体积含量在40%-50%之间的2.5D结构或三维编织结构整体成型方法。但是现有的缝合模具只能起到缝合支撑的辅助作用，无法在缝合的过程对预制体的体积进行压缩定型；因此有必要对其进行改进。

发明内容

本实用新型的目的在于，提供一种结构简单，实用性好，不仅可在复合材料的预制体缝合时起到缝合支撑的辅助作用，同时可对预制体的体积进行压缩定型的复合材料回转预制体的缝合模具。

本实用新型的技术方案是：

一种复合材料回转预制体的缝合模具，它由上压板，下压板和芯轴构成，其特征在于：芯轴为圆筒形，芯轴两端的圆周上设置有外螺纹；上压板和下压板的中心处分别设置有通孔，通孔内设置有内螺纹，上压板、下压板和芯轴之间通过内螺纹和外螺纹的配合相互螺纹连接；所述的上压板和下压板的圆周上装有多个外径控制弧形压板。

所述的芯轴圆周上呈间隔状设置有上下两圈腰形通孔，上下圈的腰形通孔呈错位状设置。

所述的外径控制弧形压板在上压板和下压板的圆周上呈连续状设置。

所述的外径控制弧形压板上成上下状设置有多个固定孔。

本实用新型与现有技术相比的有益效果在于：

该复合材料回转预制体的缝合模具结构简单，实用性好，具有组装拆卸方便，体积小，便于储存收纳的特点，与现有缝合模具相比，通过上压板和下压板圆周上的外径控制弧形压板，不仅可在复合材料的预制体缝合时起到缝合支撑的辅助作用，同时可对预制体的体积进行压缩定型的作用；进而可显著提高回转预制体的纤维体积含量。特别适用于复合材料预制体缝合使用。

附图说明

图1为本实用新型组装前的结构示意图；

图2为本实用新型芯轴的结构示意图；

图3为本实用新型外径控制弧形压板的结构示意图；

图4为本实用新型组装后的结构示意图。

图中：1、上压板，2、下压板，3、芯轴，3-1、腰形通孔，4、外径控制弧形压板。

具体实施方式

该复合材料回转预制体的缝合模具由上压板1，下压板2和芯轴3组成，芯轴3为圆筒形，芯轴3的两端圆周上分别设置有外螺纹；上压板1和下压板2的中心处分别设置有通孔，通孔内设置有内螺纹，上压板1通过内螺纹和外螺纹的配合螺纹安装在芯轴3顶端，下压板2通过内螺纹和外螺纹的配合螺纹安装在芯轴3底端。

上压板1、下压板2之间的芯轴3圆周上呈上、下状设置有两圈腰形通孔3-1，两圈腰形通孔3-1在芯轴3的圆周上呈间隔状设置；上、下圈的腰形通孔3-1之间在芯轴3的轴向上呈错位状设置。

上压板1和下压板2圆周端面上分别均布有螺纹孔，上压板1和下压板2的圆周上通过螺纹孔安装有多个外径控制弧形压板4，外径控制弧形压板4在上压板1和下压板2的圆周上呈连续状设置；

外径控制弧形压板4上成上下状设置有多个与螺纹孔对应的固定孔。外径控制弧形压板4由紧固螺钉通过固定孔与螺纹孔的配合固定安装在上压板1和下压板2的圆周上。

该缝合模具在使用中，首先根据产品复合材料的防隔热性能要求，将所需制作的中空环形结构预制体分为功能层和结构层两部分；然后再根据产品需求确定功能层和结构层的两部分的直径和厚度，具有较高力学性能的结构层设计在内环，具有抗烧蚀防热性能的功能层设计在结构层的外环；内环的结构层采用多区域耦合嵌套式成型工艺。

具体为：首先取下上压板1和下压板2，再将制备回转预制体的织物逐层套装在芯轴3上，这一过程中，各织物的贴合面之间采用法向缝合的方式进行缝合，各织物相互之间的上下两端采用锁边方式进行缝合，织物全部套装完成后。将上压板1和下压板2对应安装在芯轴3的上下两端，然后通过螺钉将外径控制弧形压板4逐个安装在上压板1和下压板2的圆周上，使其对预制体半成品形成包覆挤压，以压缩预制体半成品体积，使其直径与上、下压板的外径相等。外径控制弧形压板4装配完成并停留一段时间以使预制体半成品自然定型。

自然定型完成后，逐个拆下外径控制弧形压板4，然后采用柔性缝合针将所拆下的外径控制弧形压板4对应的预制体半成品区域进行径向贯穿缝合，以对压缩的预制体半成品进行直径尺寸的固定。实际操作中，上压板1端面均刻有1-8的数字标识；外径控制弧形压板4侧面也对应地刻有1-8的数字标识，使用中，外径控制弧形压板4与上压板标识一一对应，便于更准确地安装使用。贯穿缝合过程中，柔性缝合针由预制体半成品外侧穿入，由芯轴3上对应的腰形通孔穿出，再通过该腰形通孔回头并由预制体半成品外侧穿出，如此反复；直至将上、下压板圆周上的各外径控制弧形压板4交替拆下，即，外径控制弧形压板4对应的预制体半成品区域进行径向贯穿缝合完成后，将拆下的外径控制弧形压板4再次装上，然后拆下其相邻的另一块外径控制弧形压板4进行贯穿缝合，如此循环，完成预制体半成品圆周整体的贯穿缝合，预制体半成品圆周整体的贯穿缝合完成后，得预制体；拆除缝合模具，即可进行后续工序对预制体进行装模，抽真空，注胶作业。

该缝合模具结构简单，实用性好，具有组装拆卸方便，体积小，便于储存收纳的特点，与现有缝合模具相比，通过上压板1和下压板2圆周上的外径控制弧形压板4，不仅可在复合材料的预制体缝合时起到缝合支撑的辅助作用，同时可对预制体的体积进行压缩定型的作用；进而可显著提高回转预制体的纤维体积含量。特别适用于复合材料预制体缝合使用。

Claims (6)

1.一种复合材料回转预制体的缝合模具，它由上压板（1），下压板（2）和芯轴（3）构成，其特征在于：芯轴（3）两端设置有外螺纹；上压板（1）和下压板（2）的中心处分别设置有通孔，通孔内设置有内螺纹，上压板（1）、下压板（2）和芯轴（3）之间通过内螺纹和外螺纹的配合相互螺纹连接；上压板（1）和下压板（2）圆周端面上分别均布有螺纹孔，上压板（1）和下压板（2）的圆周上通过螺纹孔安装有多个外径控制弧形压板（4）。

2.根据权利要求1所述的一种复合材料回转预制体的缝合模具，其特征在于：所述的芯轴（3）为圆筒形。

3.根据权利要求2所述的一种复合材料回转预制体的缝合模具，其特征在于：所述的芯轴（3）圆周上呈上下状设置有两圈腰形通孔（3-1），上、下圈的腰形通孔（3-1）在芯轴（3）的轴向上呈错位状设置。

4.根据权利要求1所述的一种复合材料回转预制体的缝合模具，其特征在于：所述的外径控制弧形压板（4）在上压板（1）和下压板（2）的圆周上呈连续状设置。

5.根据权利要求4所述的一种复合材料回转预制体的缝合模具，其特征在于：所述的上压板（1）和下压板（2）圆周端面上分别均布有多个螺纹孔。

6.根据权利要求4所述的一种复合材料回转预制体的缝合模具，其特征在于：所述的外径控制弧形压板（4）的上端和下端与压板上的螺纹孔对应设置有多个固定孔，外径控制弧形压板（4）由固紧螺钉通过固定孔与螺纹孔的配合活动安装在上压板（1）和下压板（2）的圆周上。

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