CN215704260U - 一种rtm模具 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及复合材料领域，尤其涉及一种RTM模具。本实用新型提供的RTM模具中，在上芯模和下芯模两者中的一个上设置限位凸起，另一个上设置与限位凸起配合的限位凹槽，利用合模时限位凸起与限位凹槽配合来实现模具精准配合；通过设置提升模组与上芯模抵接，驱动上芯模相对下芯模转动，从而使上芯模与下芯模分离，进而解决人工模具开模难的问题。

Description

一种RTM模具

技术领域

本实用新型涉及复合材料领域，尤其涉及一种RTM模具。

背景技术

树脂传递模塑成型简称RTM(Resin Transfer Molding)。RTM起始于50年代，是手糊成型工艺改进的一种闭模成型技术，可以生产出两面光的制品。RTM的基本原理是将纤维增强材料铺放到闭模的模腔内，用压力将树脂胶液注入模腔，浸透纤维增强材料，然后固化，脱模成型制品。

隔框结构是飞机、导弹、机载吊舱等装备中常用的主要传力及承力结构，其结构通常主要由框缘、加强筋及腹板组成。框缘及加强筋是隔框的主要受力部位，在结构传力中起主导作用，腹板能够承受一定的面内剪力和正应力。同时，为了减轻结构重量，满足环控通风散热、电缆敷设等要求，通常在隔框腹板处开出一些孔洞。隔框作为机身壁板的弧向支撑零件，具有结构相对复杂，数量大的特点。

目前制造复合材料零件的RTM模具重量大，模具内部的型腔面积小，不便观察，在合模时难以精确对准上下模芯。固化完成后的模腔内处于真空状态，加之模具重量大，操作工人开启模具难度大，难以顺利脱模去除成型零件。

因此，亟需一种可克服上述问题的RTM模具。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种RTM模具，能够实现模具精准合模，同时解决人工开模难的问题。

为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种RTM模具，包括：

第一支撑架；

模具，所述模具包括相匹配的上芯模和下芯模，所述下芯模设置于所述第一支撑架上，所述上芯模与所述第一支撑架转动连接，所述上芯模和所述下芯模两者中的一个上设置有限位凸起，另一个上设置有与所述限位凸起配合的限位凹槽，所述限位凸起能在所述模具合模时插入所述限位凹槽内；

驱动模组，设置于所述第一支撑架上，驱动模组被配置为驱动所述上芯模相对所述下芯模转动，以使所述模具开模。

作为可选方案，所述提升模组包括伸缩驱动组件，所述伸缩驱动组件设置于所述第一支撑架上，且所述伸缩驱动组件的伸缩端与所述上芯模抵接。

作为可选方案，所述上芯模的顶面设置有多个吊环。

作为可选方案，所述第一支撑架还包括支撑座，所述支撑座被配置为支撑翻转后的所述上芯模。

作为可选方案，所述下芯模与所述第一支撑架可拆卸连接，所述上芯模与所述第一支撑架可拆卸连接。

作为可选方案，还包括第二支撑架，所述第二支撑架包括固定座，所述固定座被配置为固定从所述第一支撑架卸下的所述下芯模。

作为可选方案，所述第二支撑架上设置有叉车插孔。

作为可选方案，所述第一支撑架包括架体以及设置在架体底部的行走机构。

作为可选方案，所述上芯模和所述下芯模均设置有多个注胶孔，所述上芯模和所述下芯模的模腔内均设置有流道，多个所述注胶孔与所述流道连通。

作为可选方案，还包括多个温度检测件，所述温度检测件被配置为检测所述上芯模和所述下芯模配合形成的模腔内的温度。

本实用新型的有益效果为：

本实用新型提供的RTM模具中，在上芯模和下芯模两者中的一个上设置限位凸起，另一个上设置与限位凸起配合的限位凹槽，利用合模时限位凸起与限位凹槽配合来实现模具精准配合；通过设置提升模组与上芯模抵接，驱动上芯模相对下芯模转动，从而使上芯模与下芯模分离，进而解决人工模具开模难的问题。

附图说明

图1是本实施例提供的RTM模具的结构示意图；

图2是本实施例提供的驱动伸缩组件的结构示意图；

图3是图1中A处的局部放大图；

图4是本实施例提供的座体的结构示意图；

图5是本实施例提供的RTM模具打开状态的结构示意图；

图6是本实施例提供的上芯模的结构示意图；

图7是本实施例提供的下芯模的结构示意图；

图8是图1中B处的局部放大图；

图9是本实施例提供的第二支撑架的结构示意图。

图中：

100、上芯模；101、短轴；102、凸耳；110、吊环；120、流道；130、注胶孔；140、密封部；141、第一密封条；142、第二密封条；200、下芯模；300、第一支撑架；310、翻转模组；311、座体；3111、底板；3112、侧板；312、凹槽；320、提升模组；321、驱动件；3211、第一轴；3212、手轮；322、传动件；3221、第二轴；3222、第三轴；323、伸缩件；330、支撑座；340、行走机构；350、限位部；351、限位件；352、紧固件；400、第二支撑架；410、固定座；420、叉车插孔；500、温度检测件；600、顶起销钉。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部。

本实用新型中限定了一些方位词，在未作出相反说明的情况下，所使用的方位词如“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”，这些方位词是为了便于理解而采用的，因而不构成对本实用新型保护范围的限制。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

RTM工艺包括在模具中铺贴纤维，铺贴完成后向模具模腔内抽真空，注入树脂胶液，随后需要对树脂胶液进行固化，固化完成后脱模得到成型制品。

如图1所示，本实施例提供一种RTM模具，包括第一支撑架300、模具以及提升模组320。模具包括相匹配的上芯模100和下芯模200。下芯模200设置于第一支撑架300上。上芯模100与第一支撑架300转动连接。第一支撑架300用于支撑模具，便于进行铺贴工艺。上芯模100和下芯模200两者中的一个上设置有限位凸起，另一个上设置有与限位凸起所配合的限位凹槽，限位凸起能在模具合模时插入限位凹槽内。利用限位凸起和限位凹槽的配合，可以使上芯模100和下芯模200合模时精准配合，以达到模具精准配合地合模。具体地，限位凸起可以是半球状的凸起，限位凹槽可以是半球状的凹槽，凸起的高度不高于凹槽的深度。在其他实施例里，限位凸起与限位凹槽的形状还可以是其他相匹配的形状，能够保证相互配合即可。优选地，相匹配的限位凸起与限位凹槽有多组，通过多个不同位置的配合来提高合模的精准度。提升模组320设置于第一支撑架300上。提升模组320的输出端与上芯模100抵接，提升模组320用于驱动上芯模100相对下芯模200转动，以使模具开模。需要开模时，提升模组320驱动上芯模100相对于下芯模200转动，使上芯模100与下芯模200分离，以达到开模的目的，解决人工开模难的问题。

具体地，提升模组320包括伸缩驱动组件。伸缩驱动组件设置于第一支撑架300上，且伸缩驱动组件的伸缩端与上芯模100抵接。开模时，伸缩驱动组件的伸缩端伸展，支撑上芯模100相对于下芯模200转动，直至上芯模100与下芯模200分离，避免人工开模难的问题。

如图2所示，在本实施例中，具体地，伸缩驱动组件320包括驱动件321、传动件322和伸缩件323。驱动件321通过传动件322与伸缩件323连接。伸缩件323的伸缩端与上芯模100抵接。驱动件321包括第一轴3211，第一轴3211的一端设置有第一锥齿轮。传动件322包括第二轴3221和第三轴3222，第一轴与第三轴3222平行设置，第二轴3221与第一轴垂直。第二轴3221的一端设置有第二锥齿轮，并与第一轴3211的锥齿轮外啮合传动。第二轴3221的另一端设置有第三锥齿轮，第三轴3222的一端设置有与第三锥齿轮啮合的第四锥齿轮，第三轴3222的另一端设置有直齿轮。伸缩件323上设置有齿条。第三轴的直齿轮端与伸缩件通过齿轮齿条啮合传动。驱动件的第一轴3211转动，驱动传动件322转动，传动件322通过齿轮齿条配合带动伸缩件323伸展或者回缩，进而使上芯模100相对下芯模200转动。

进一步地，为了方便操作人员使用驱动件321，驱动件321还包括手轮3212。手轮3212与驱动件321的第一轴连接，通过转动手轮3212可以带动第一轴3211转动，进而驱动伸缩件323。

在一些实施例中，伸缩驱动组件还包括电机。使用电机替代手轮3212去驱动第一轴3211转动，从而减少操作工人的工作负荷。

优选地，为了提高开模稳定性，本实施例中的伸缩驱动组件包括两个伸缩件323。两个伸缩件323的伸缩端分别抵接上芯模100同一侧的不同位置。通过两个伸缩件323抵接上芯模100的不同位置，能使上芯模100的重力分散于两个伸缩件323上，减轻单个伸缩件323的压力，从而提高开模的稳定性。

为了实现统一手轮3212驱动两个伸缩件323伸缩，第二轴3221和第三轴3222均设置有两个，第一锥齿轮分别与两个第二轴3221上的第二锥齿轮啮合，每个第三轴3222均通过直齿轮与一个伸缩件323上的齿条配合，从而实现两个伸缩件323的伸缩。

在另一些实施例中，伸缩驱动组件320可以包括丝杆和螺母，螺母设置于第一支撑架300上，丝杆的端部与上芯模100抵接。旋转丝杠，丝杠将相对螺母向上移动，以使丝杆的端部推动上芯模100相对下芯模200转动，达到自动开模的目的。

在本实施例中，第一支撑架300还包括翻转模组310。上芯模100与翻转模组310连接。上芯模100绕翻转模组310转动时，实现相对下芯模200转动。

请结合图3和图4，优选地，上芯模100与翻转模组310可拆卸连接，以方便将上芯模100与第一支撑架300分离。具体地，翻转模组310包括座体311，座体311设置在第一支撑架300上，座体311的上端设置有向上开口的凹槽312。上芯模100的一侧设置有短轴，将上芯模100的短轴置于翻转模组310的凹槽312内，可以实现上芯模100相对第一支撑架300转动以及与翻转模组310可拆装连接，保证上芯模100既可以绕翻转模组310转动，也可以从翻转模组310上卸下，从而保证上芯模100可以与第一支撑架300分离。

为提高座体311对上芯模100的支撑效果，座体包括底板3111以及设置在底板3111上的两个侧板3112，两个侧板3112相对间隔设置，每个侧板3112的上端均设置有凹槽312。上芯模100上设置有凸耳102，短轴101穿设于凸耳102且两端分别伸出凸耳102外，短轴101位于凸耳102的两端分别置于两个侧板的凹槽312内，以实现稳定支撑。

本实施例的上芯模100的顶面设置有多个吊环110。桁吊连接吊环110，在提升模组320驱动上芯模100相对下芯模200转动时，利用桁吊带动吊环110，辅助提升上芯模100，能保证上芯模100顺利与下芯模200分离。可选地，可以人工辅助操作桁吊。

为了保证铺贴环节有更大的操作空间，可以驱动桁吊提升吊环110至上芯模100翻转。上芯模100翻转后，为了保证上芯模100更简便地合模，第一支撑架300上还包括支撑座330。支撑座330用于支撑翻转后上芯模100。翻转上芯模100并将上芯模100置于支撑座330后，可以开展铺贴工作。如图5所示，上芯模100被翻转后，保证了充足的铺贴空间。在需要合模时，驱动桁吊装置带动上芯模100相对下芯模200转动即可顺利合模。

上芯模100与下芯模200合模后，通过紧固螺栓将上芯模100与下芯模200紧锁，保证后续进行注胶工艺时，模具模腔有良好的密封性，避免对模腔抽真空时空气渗入，以及防止注入树脂胶液时树脂胶液流出。同时，将上芯模100和下芯模200紧锁能保证在注胶时，上芯模100和下芯模200不会因注胶产生的压力而分离，进而保证零件能顺利成型。

待在模腔上完成纤维铺贴以及预定型后，按照设定的工艺参数对模腔抽真空，随后可以展开注胶工艺。如图6所示，本实施例中，上芯模100设置有多个注胶孔130。在注胶孔130上安装注胶头，通过注胶孔130可以将树脂胶液从外部注入模具的模腔内部。多个注胶孔130分布在不同的位置。其中，注胶孔130均可以选择打开或封闭。使用密封件对注胶孔130进行封闭，移除密封件使注胶孔130打开。多个位置分布的不同的注胶孔130能保证可以根据不同的工艺目标所制定的注胶方案去安装所需的注胶头，进而提高RTM模具的兼容性。

如图7所示，本实施例中，下芯模200设置有多个注胶孔130。在注胶孔130上安装注胶头，通过注胶孔130可以将树脂胶液从外部注入模具的模腔内部。多个注胶孔130分布在不同的位置。其中，注胶孔130均可以选择打开或封闭。使用密封件对注胶孔130进行封闭，移除密封件使注胶孔130打开。多个位置分布的不同的注胶孔130能保证可以根据不同的工艺目标所制定的注胶方案去安装所需的注胶头，进而提高RTM模具的兼容性。

请继续参考图7，下芯模200还包括密封部140。密封部140包括第一密封条141和第二密封条141。第一密封条141分布于模具型腔外沿，使用第一密封条141能保证模具合模后，在注胶过程中模腔内部的树脂胶液不溢出，保证注胶质量，从而提高产品质量。第二密封条142设置在第一密封条141外圈，防止第一密封条141接口处可能外溢的树脂胶液流出，进一步加强了模具的密封性，保证注胶质量。此外，通过设置密封部140还能进一步保证模具合模时模腔具有良好气密性。

请参考图6和图7，上芯模100与下芯模200的配合形成的模腔内设置有流道120。流道120用来引导注入模腔内的树脂胶液，实现线注射式注胶。线注射式注胶能保证注入模腔内的树脂胶液有较好的均匀性，从而保证所制造的零件的产品质量。上芯模100与下芯模200上的注胶孔130与流道120连通，目的在于将树脂胶液之间引导至流道120。未用于注胶的注胶孔130可以用来检测模腔内的树脂胶液量是否足够。若树脂胶液从未用于注胶的注胶孔130流出则可以判断模腔内的树脂胶液饱和。

请参考图1，完成注入树脂胶液后，需要将模具转移至固化炉中进行固化工艺。为了顺利将模具从卸下，在本实施例中，模具的下芯模200与第一支撑架300可拆卸连接。具体地，下芯模200与第一支撑架300通过螺纹连接。螺纹连接结构简单，保证进行铺贴工艺时模具与第一支撑架300连接可靠，需要转移模具时装拆方便。在其他实施例中，为了进一步快速地将模具从第一支撑架300上卸下，下芯模200可以与第一支撑架300卡接。

具体地，如图8所示，本实施例中，第一支撑架还包括多个限位部350。限位部350包括限位件和紧固件。限位件351用于限制下芯模200相对第一支撑架300移动。具体地，限位件351的顶部为圆头面。顶部位圆头面的限位件351能保证将下芯模200放置在第一支撑架300上时不对下芯模200发生阻挡，让下芯模200能更准确和便捷地放置到第一支撑架300上。为了增强下芯模200与第一支撑架300的连接稳定性，紧固件352穿过限位件321抵接在下芯模200处，以限制下芯模200相对于第一支撑架300移动。为了方便下芯模300拆卸，紧固件352可以是手旋式紧固螺钉。

为了方便转移第一支撑架300，第一支撑架300包括架体和设置在架体底部的行走机构340。利用行走机构340来移动第一支撑架300，令操作工人能节省体力。具体地，行走机构340为车轮式行走机构，能够保证第一支撑架300移动平稳，也便于控制速度与方向。在其他实施例中，行走机构340也可以为半履带式行走机构或者履带式行走机构，可以根据工作环境而选择适合的类型，此处不作限定。

如图9所示，模具整体重量大，铺贴完成后，为了方便稳定地转移模具至固化炉，本实施例的RTM模具还包括第二支撑架400。第二支撑架400包括固定座410。固定座410用于固定从第一支撑架300卸下并转移到第二支撑座330上的模具。模具与固定座410可拆卸连接。具体地，模具的下芯模200与固定座410通过螺纹连接。螺纹连接结构简单，保证进行固化工艺时模具与第二支撑架400连接可靠，需要转移模具时装拆方便。在其他实施例中，为了进一步快速地将模具从第二支撑架400上卸下，下芯模200可以与第二支撑架400卡接。通过固定座410将模具连接于第二支撑架400上，将第二支撑架400连带模具送进固化炉，完成固化工艺。

为了方便搬运和转移第二支撑架400，第二支撑架400上设置有叉车插孔420。利用叉车通过叉车插孔420搬运第二支撑架400以及模具，减轻操作人员的工作负荷。

请参考图1，本实施例的RTM模具还包括多个温度检测件500。温度检测件500用于检测上芯模100和下芯模200配合形成的模腔内的温度，从而能够使操作人员检测模腔内的温度，根据工艺方案判断固化是否完成。设置多个温度检测件500检测模腔内不同位置的温度，可以提高判断模腔内温度的准确性，从而稳定地控制产品质量。可选地，温度监测件可以是热电偶。

固化工艺完成后，将下芯模200从固定座410拆卸，可以将模具与第二支撑架400分离。将模具转移至第一支撑架300上，固定下芯模200与第一支撑架300上，利用伸缩驱动组件驱动上芯模100相对下芯模200转动，配合桁吊翻转上芯模100至支撑座330上，将零件取出，完成零件脱模。

优选地，本实施例的RTM模具还包括顶起销钉600。顶起销钉600安装在上芯模100顶面上，顶起销钉600的顶部高出上芯模100的顶面，顶起销钉600穿过上芯模，顶起销钉600的底部抵接下芯模200的非模腔部位。使顶起销钉600向下与上芯模100发生相对移动，顶起销钉600的底部作用于下芯模200的非模腔部位，从而使上芯模100与下芯模200分离。在固化完成后，由于模腔内处于真空状态，模具内部压力小于外部气压，加之模具重量大，使用顶起销钉600能撬松上芯模100与下芯模200之间的紧密连接，模腔内进入空气，使上芯模100与下芯模200更加顺利地分离，避免脱膜难的问题。

显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为了清楚说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种RTM模具，其特征在于，包括：

第一支撑架(300)；

模具，所述模具包括相匹配的上芯模(100)和下芯模(200)，所述下芯模(200)设置于所述第一支撑架(300)上，所述上芯模(100)与所述第一支撑架(300)转动连接，所述上芯模(100)和所述下芯模(200)两者中的一个上设置有限位凸起，另一个上设置有与所述限位凸起配合的限位凹槽，所述限位凸起能在所述模具合模时插入所述限位凹槽内；

提升模组(320)，设置于所述第一支撑架(300)上，所述提升模组(320)被配置为驱动所述上芯模(100)相对所述下芯模(200)转动，以使所述模具开模。

2.根据权利要求1所述的RTM模具，其特征在于，所述提升模组(320)包括伸缩驱动组件，所述伸缩驱动组件设置于所述第一支撑架(300)上，且所述伸缩驱动组件的伸缩端与所述上芯模(100)抵接。

3.根据权利要求1所述的RTM模具，其特征在于，所述上芯模(100)的顶面设置有多个吊环(110)。

4.根据权利要求1所述的RTM模具，其特征在于，所述第一支撑架(300)还包括支撑座(330)，所述支撑座(330)被配置为支撑翻转后的所述上芯模(100)。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的RTM模具，其特征在于，所述下芯模(200)与所述第一支撑架(300)可拆卸连接，所述上芯模(100)与所述第一支撑架(300)可拆卸连接。

6.根据权利要求5所述的RTM模具，其特征在于，还包括第二支撑架(400)，所述第二支撑架(400)包括固定座(410)，所述固定座(410)被配置为固定从所述第一支撑架(300)卸下的所述下芯模(200)。

7.根据权利要求6所述的RTM模具，其特征在于，所述第二支撑架(400)上设置有叉车插孔(420)。

8.根据权利要求1-4中任一项所述的RTM模具，其特征在于，所述第一支撑架(300)包括架体以及设置在架体底部的行走机构(340)。

9.根据权利要求1-4中任一项所述的RTM模具，其特征在于，所述上芯模(100)和所述下芯模(200)均设置有多个注胶孔(130)，所述上芯模(100)和所述下芯模(200)的模腔内均设置有流道(120)，多个所述注胶孔(130)与所述流道(120)连通。

10.根据权利要求1-4中任一项所述的RTM模具，其特征在于，还包括多个温度检测件(500)，所述温度检测件(500)被配置为检测所述上芯模(100)和所述下芯模(200)配合形成的模腔内的温度。

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