CN214872824U - 一种磁浮车辆横梁外框制备模具 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种磁浮车辆横梁外框制备模具，包括呈长条形状的芯模(1)和分体式外模(2)；所述芯模(1)的外成形面和所述外模(2)的内成形面在横截面上呈矩形，所述外模(2)包括分模面处于对角线位置的上模(21)和下模(22)；所述芯模(1)为阳模，其外成形面用于包覆辅助材料后分层铺贴复合材料；所述上模(21)和下模(22)对合后形成阴模，用于在所述芯模(1)铺贴复合材料并置于内腔后抽出芯模(1)进行封装固化。该模具可以有效的解决复合材料横梁在生产时的加压与脱模问题，同时保证了产品的内部质量和表面质量，制造工艺简单，能够显著提高产品的生产效率。

Description

一种磁浮车辆横梁外框制备模具

技术领域

本实用新型涉及磁浮车辆生产设备技术领域，尤其涉及用于生产磁悬浮列车之复合材料横梁外框的模具。

背景技术

磁悬浮列车通过电磁力实现列车与轨道之间的无接触的悬浮和导向，再利用直线电机产生的电磁力牵引列车运行，是一种现代化的高科技轨道交通工具。

悬浮系统、推进系统和导向系统是磁悬浮列车的三大组成部分，车体纵梁和横梁是磁浮列车车体的核心部件，在磁浮列车结构中起着承上启下的作用，对磁悬浮列车的使用性能有着至关重要的影响，因此，对产品性能有较高的要求。

目前，采用树脂基复合材料制备横梁成为一种新的趋势，树脂基复合材料横梁具有非常高的工程应用价值，以碳纤维复合材料来讲，其不仅可以实现轻量化，而且比强度、比刚度性能十分出色。

高速磁浮列车碳纤维复合材料横梁总成主要由两个复合材料横梁主体、两金属摇枕支架以及内部机械接口连接件通过铆钉连接在一起。该横梁组成是磁浮列车中关键连接部件，包括与电磁铁模块接口、纵梁接口、空簧安装梁接口，承受并传递X向牵引制动力、Y向导向力、Z向悬浮力及列车自重的复杂载荷。

复合材料横梁外框为复合材料矩形结构，长度约为3350mm，厚度约为7mm，普通固化工艺很难保证内部质量；而且横梁外表面为产品表面需要保证外观质量，内部为装配面需保证平整度，固化过程中既要保证加压，又要保证内外表面质量，传统工艺方案无法很好的满足以上生产要求。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种磁浮车辆横梁外框制备模具。该模具可以有效的解决复合材料横梁在生产时的加压与脱模问题，同时保证了产品的内部质量和表面质量，制造工艺简单，能够显著提高产品的生产效率。

为实现上述目的，本实用新型提供一种磁浮车辆横梁外框制备模具，包括呈长条形状的芯模和分体式外模；所述芯模的外成形面和所述外模的内成形面在横截面上呈矩形，所述外模包括分模面处于对角线位置的上模和下模；所述芯模为阳模，其外成形面用于包覆辅助材料后分层铺贴复合材料；所述上模和下模对合后形成阴模，用于在所述芯模铺贴复合材料并置于内腔后抽出芯模进行封装固化。

优选地，所述下模在横截面上呈“┗”形，所述上模在横截面上呈“┓”形。

优选地，所述下模的横向平面的宽度大于所述上模的宽度，所述横向平面在靠近外边沿的位置设有沿长度方向延伸的凸台，所述上模在其侧壁的下边沿设有外翻的第一边缘，并在合模时通过所述第一边缘与所述凸台相连接。

优选地，所述凸台的内侧呈过渡连接所述上模的竖向成形面和所述下模的水平成形面的形状。

优选地，所述上模的横向部分在外边沿处设有下翻的第二边缘，所述第二边缘的内侧呈过渡连接所述上模的水平向成形面和所述下模的竖向成形面的形状。

优选地，进一步包括在固化时用于从制件内部进行加压的真空袋管，所述真空袋管与外部封装真空袋连接。

优选地，还包括碳纤维均压板和气垫柔性均压板，所述真空袋管通过所述碳纤维均压板和气垫柔性均压板从制件内部进行加压。

优选地，所述芯模和外模的工作区截面轮廓度不大于0.2mm。

优选地，所述上模和下模通过螺栓锁紧，所述下模设有用于合模的导柱，所述上模设有对应于所述导柱的导套。

优选地，所述上模和下模的材料为Q345钢，和/或，所述芯模的材料为铝6061-T6。

本实用新型所提供的磁浮车辆横梁外框制备模具，设计为芯模(阳模)与分体外模(阴模)的结构形式，主要由上模、下模和芯模三部分组成，其中阳模用于铺贴复合材料，阴模用于固化复合材料，阳模铺贴可以保证铺贴压实，铺层不断开，阴模固化可以保证外表面质量，解决了复合材料横梁外框在生产过程中的加压与脱模问题，同时保证了产品的内部质量和表面质量，制造工艺简单，提高了产品的生产效率，而且，分体式模具加工制造难度小，成本降低，制造周期短，工艺简单，可提高效率。

附图说明

图1为本实用新型实施例所提供的一种磁浮车辆横梁外框制备模具在合模前的结构示意图；

图2为图1所示磁浮车辆横梁外框制备模具在合模后的结构示意图。

图中：

1.芯模 2.外模 21.上模 211.第一边缘 212.第二边缘 22.下模221.凸台 222.第三边缘 3.螺栓孔 4.导柱 5.导套 6.螺栓 7.吊环 8.制件

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步的详细说明。

在本文中，“上、下、内、外”等用语是基于附图所示的位置关系而确立的，根据附图的不同，相应的位置关系也有可能随之发生变化，因此，并不能将其理解为对保护范围的绝对限定；而且，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个与另一个具有相同名称的部件区分开来，而不一定要求或者暗示这些部件之间存在任何这种实际的关系或者顺序。

请参考图1、图2，图1为本实用新型实施例所提供的一种磁浮车辆横梁外框制备模具在合模前的结构示意图；图2为图1所示磁浮车辆横梁外框制备模具在合模后的结构示意图。

如图所示，在一种具体实施例中，本实用新型所提供的磁浮车辆横梁外框制备模具，主要由呈长条形状的芯模1和分体式外模2组成，芯模1的外成形面和外模2的内成形面在横截面上呈矩形，外模2又分为上模21和下模22，上模21和下模22的分模面处于外模2的对角线位置。

芯模1为阳模，其外成形面用于包覆辅助材料后分层铺贴复合材料，上模21和下模22对合后形成阴模，用于在芯模1铺贴复合材料并置于内腔后抽出芯模1进行封装固化。

下模22在横截面上呈“┗”形，采用板材拼焊而成，为内部中空的箱型结构，上模21在横截面上呈“┓”形，由板材折弯形成，侧面设有若干加强筋，上模21的横截面尺寸略小于下模22，且上模21的长度短于下模22，两者合模后，上模21的两端相对于下模22向内缩进一定距离。

具体地，下模22的横向平面的宽度大于上模21的宽度，其横向平面在靠近外边沿的位置设有沿长度方向延伸的凸台221，上模21在其侧壁的下边沿设有外翻的第一边缘211，凸台221的内侧呈过渡连接上模21的竖向成形面和下模22的水平成形面的形状，凸台221和第一边缘211上设有相对应的螺栓孔3，且凸台221上设有导柱4，第一边缘211上设有导套5。

上模21的横向部分在外边沿处设有下翻的第二边缘212，第二边缘212的内侧呈过渡连接上模21的水平向成形面和下模22的竖向成形面的形状。

下模22的竖向成形面的上边沿向外翻折后形成第三边缘222，第二边缘212和第三边缘222上设有相对应的螺栓孔3，且第三边缘222上设有导柱4，第二边缘212上设有导套5。

上模21和下模22通过导柱4和导套5进行合模，并在合模后通过螺栓6进行锁紧。此外，为便于进行起吊作业，上模21的顶部和下模22的侧部均设有吊环7。

在进行生产时，悬浮架横梁外框模具采用阳模铺贴阴模固化的形式，芯模1包覆辅助材料后进行芯模铺贴，共铺贴三十二层预浸料，铺贴过程中每四层一个循环进行铺贴，错开拼接缝，直至全部铺层铺贴完成；铺贴完成后，进行芯模2放置，然后进行外模2合模，抽出芯模1进行封装固化，为保证横梁边框内表面质量，在固化时可采用真空袋管从制件8内部进行加压的，模具外面预留封装真空袋位置，真空袋管与外部封装真空袋连接，真空袋管通过碳纤维均压板和气垫柔性均压板从制件8内部进行加压。

由于上模21、下模22、芯模1均为尺寸受制件8形状制约的长条形结构，长条形结构刚度不足，容易产生变形，尤其芯模1质量的好坏直接影响到能否顺利的脱模关键，所以加工时应采用相应措施保证其精度要求，检测时保证工作区截面轮廓度不大于0.2mm，轮廓尺寸用卡板检测；模具的焊接结构应进行相应的热处理，避免模具高温发生扭曲变形。

本实施例中的制件8在横截面上呈方形，固化时四周外形面为贴模面，模具沿对角线位置的分模面分为上下两个部分(上模21、下模22)，固化前取出芯模1，外模2采用导柱4、导套5合模，经定位器定位、螺栓6锁紧的方式紧固合模装配，各零件间装配可靠，位置准确。

上模21和下模22的材料为Q345钢，Q345钢的强度中等而塑性好，屈服强度高于A3钢，焊接性能佳及性价比高，而芯模1材料则选用轻便的6061-T6铝材，通过在同一模具中搭配使用由两种不同材料制成的组成部分，可以充分利用材料的自身特性，使其相互配合和协调，进而达到提高产品质量的目的。

上述实施例仅是本实用新型的优选方案，具体并不局限于此，在此基础上可根据实际需要作出具有针对性的调整，从而得到不同的实施方式。例如，上模21和下模22采用其他结构进行合模，或者，将上模21和下模22的非成形面部分设计成其他形状，等等。由于可能实现的方式较多，这里就不再一一举例说明。

本实用新型根据悬浮架横梁制件的结构特点，设计的外框模具为分体式外模2加芯模1的组合模具，解决了复合材料横梁外框在生产过程中的加压与脱模问题，同时保证了产品的内部质量和表面质量，制造工艺简单，提高了产品的生产效率，而且，加工制造难度小，成本降低，制造周期短，工艺简单，可提高效率。

以上对本实用新型所提供的磁浮车辆横梁外框制备模具进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种磁浮车辆横梁外框制备模具，其特征在于，包括呈长条形状的芯模(1)和分体式外模(2)；所述芯模(1)的外成形面和所述外模(2)的内成形面在横截面上呈矩形，所述外模(2)包括分模面处于对角线位置的上模(21)和下模(22)；所述芯模(1)为阳模，其外成形面用于包覆辅助材料后分层铺贴复合材料；所述上模(21)和下模(22)对合后形成阴模，用于在所述芯模(1)铺贴复合材料并置于内腔后抽出芯模(1)进行封装固化。

2.根据权利要求1所述的磁浮车辆横梁外框制备模具，其特征在于，所述下模(22)在横截面上呈“┗”形，所述上模(21)在横截面上呈“┓”形。

3.根据权利要求2所述的磁浮车辆横梁外框制备模具，其特征在于，所述下模(22)的横向平面的宽度大于所述上模(21)的宽度，所述横向平面在靠近外边沿的位置设有沿长度方向延伸的凸台(221)，所述上模(21)在其侧壁的下边沿设有外翻的第一边缘(211)，并在合模时通过所述第一边缘(211)与所述凸台(221)相连接。

4.根据权利要求3所述的磁浮车辆横梁外框制备模具，其特征在于，所述凸台(221)的内侧呈过渡连接所述上模(21)的竖向成形面和所述下模(22)的水平成形面的形状。

5.根据权利要求2所述的磁浮车辆横梁外框制备模具，其特征在于，所述上模(21)的横向部分在外边沿处设有下翻的第二边缘(212)，所述第二边缘(212)的内侧呈过渡连接所述上模(21)的水平向成形面和所述下模(22)的竖向成形面的形状。

6.根据权利要求1所述的磁浮车辆横梁外框制备模具，其特征在于，进一步包括在固化时用于从制件(8)内部进行加压的真空袋管，所述真空袋管与外部封装真空袋连接。

7.根据权利要求6所述的磁浮车辆横梁外框制备模具，其特征在于，还包括碳纤维均压板和气垫柔性均压板，所述真空袋管通过所述碳纤维均压板和气垫柔性均压板从制件(8)内部进行加压。

8.根据权利要求1所述的磁浮车辆横梁外框制备模具，其特征在于，所述芯模(1)和外模(2)的工作区截面轮廓度不大于0.2mm。

9.根据权利要求1所述的磁浮车辆横梁外框制备模具，其特征在于，所述上模(21)和下模(22)通过螺栓(6)锁紧，所述下模(22)设有用于合模的导柱(4)，所述上模(21)设有对应于所述导柱(4)的导套(5)。

10.根据权利要求1至9中任意一项所述的磁浮车辆横梁外框制备模具，其特征在于，所述上模(21)和下模(22)的材料为Q345钢，和/或，所述芯模(1)的材料为铝6061-T6。

Images