CN217047138U - 一种副翼结构件液体成型工装 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种副翼结构件液体成型工装，该工装包括下模、可拆卸连接在下模上的上模、端挡块、液体通道和多个芯模，下模的顶面设有下型面工作区；上模的底面设有上型面工作区，上型面工作区和下型面工作区之间形成成型区域；端挡块设置在成型区域内部的两端；芯模的尺寸从一端至另一端逐渐增大，芯模的外周套接有袋管，芯模的两端和端挡块相连接；液体通道包括和成型区域相连通的进胶通道和出胶通道，出胶通道出胶口的水平高度高于进胶通道入胶口的水平高度。本工装结构简单，使用简单方便，可一体成型副翼结构件。

Description

一种副翼结构件液体成型工装

技术领域

本实用新型涉及复合材料件成型工装技术领域，具体涉及一种副翼结构件液体成型工装。

背景技术

碳纤维复合材料副翼通常为多型腔由梁、肋与上下蒙皮结构组成，每部分结构分体成型后通过胶接或装配组装，通常的副翼生产需要多套成型及装配工装，生产工艺过程复杂、生产周期长、成本高。

如何设计一套成型工装，能够解决副翼件成型工艺复杂，可使副翼结构件一体成型，是我们需要解决的问题。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种副翼结构件液体成型工装，以解决现有技术中导致的副翼件成型复杂，一体成型困难的问题。

为达到上述目的，本实用新型是采用下述技术方案实现的：

一种副翼结构件液体成型工装，包括：

下模，所述下模的顶面设有下型面工作区；

可拆卸连接在所述下模上的上模，所述上模的底面设有上型面工作区，所述上型面工作区和下型面工作区之间形成成型区域；

端挡块，所述端挡块设置在成型区域内部的两端；

多个芯模，所述芯模的尺寸从一端至另一端逐渐增大，所述芯模的外周套设有袋管，所述芯模的两端和所述端挡块相连接；

液体通道，包括和所述成型区域相连通的进胶通道和出胶通道，所述出胶通道出胶口的水平高度高于所述进胶通道入胶口的水平高度。

进一步地，所述进胶通道为贯通设置在所述上模顶面的至少一个进胶胶套；

所述出胶通道为多个贯通设置在所述上模顶面的多个第二出胶胶套，多个所述第二出胶胶套沿所述芯模的长度方向设置。

进一步地，所述芯模的大端设有出胶流道，所述出胶通道还包括位于所述出胶流道上方的第一出胶胶套。

进一步地，所述下模的型面工作区的周边设有下密封槽，所述上模的型面工作区的周边设有上密封槽，所述上密封槽和下密封槽内均连接有氟橡胶密封条。

进一步地，所述下模的顶面设有直导柱，以及设置在所述直导柱外周的带肩导套，所述上模上设有和所述带肩导套相适配的通孔。

进一步地，所述下模的顶面设有精定位器销，以及设置在所述精定位器销外周的精定位器套，所述上模的底面设有和所述精定位器套相适配的定位型面。

进一步地，所述下模和上模上均连接有万向吊环。

进一步地，所述芯模的热膨胀系数大于所述上模及下模的热膨胀系数。

进一步地，所述芯模为铝合金材质制成的芯模，所述上模为钢材制成的上模，所述下模为钢材制成的下模。

进一步地，所述成型区域内还设有沿芯模长度方向的进胶流道，所述进胶流道的一端位于所述进胶胶套的下方。

根据上述技术方案，本实用新型的实施例至少具有以下效果：

1、本申请设计的工装，通过芯模一端大一端小和套管的结构设计，便于成型前套管的套装，便于成型后芯模的取出，通过端挡块固定芯模，保证了芯模的安装固定效果，防止成型过程中芯模移位，保证了副翼件的成型质量，通过液体通道的设计，便于向成型区域内通入胶体，保证了成型稳定进行；

2、通过出胶通道的水平高度高于进胶通道的水平高度的设计形式，能够保证成型区域内充满胶体，保证副翼件的成型效果；

3、本工装结构简单，上模、下模可拆卸设计，便于芯模的放置和成型后副翼件的取出，将芯模放置到成型区域通过端挡块固定后盖上上模，即可进行后续的成型，使用简单方便，解决了副翼类结构件多型腔高精度一体成型问题，实现了副翼类结构件内外贴模一次液体成型。

附图说明

图1为本实用新型具体实施方式中副翼结构件的轴测图；

图2为本实用新型具体实施方式芯模与袋管的连接示意图；

图3为图2的局部放大图；

图4为本实用新型具体实施方式中成型工装去除上模的结构示意图；

图5为本实用新型具体实施方式中成型工装的结构示意图；

图6为本实用新型具体实施方式中成型工装的剖视图。

其中：1、下模；2、上模；3、端挡块；4、芯模Ⅰ；5、芯模Ⅱ；6、芯模Ⅲ；7、芯模Ⅳ；8、芯模Ⅴ；9、出胶流道；10、进胶流道；11、精定位器销；12、精定位器套；13、直导柱；14、带肩导套；15、氟橡胶密封条；16、万向吊环；17、螺栓；18、垫圈；19、O型密封圈；20、第一出胶胶套；21、热电偶孔；22、副翼结构件；23、袋管；24、第二出胶胶套；25、进胶胶套。

具体实施方式

为使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本实用新型。

需要说明的是，在本实用新型的描述中，术语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”、“下”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图中所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型而不是要求本实用新型必须以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。本实用新型描述中使用的术语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”、“下”指的是附图中的方向，术语“内”、“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向。

本申请的一种副翼碳结构件液体成型工装，可使副翼结构件一体成型，生产合格的碳纤维复合材料副翼结构件，并提升所生产的碳纤维复合材料副翼结构件结构性能。

如图2至图6所示，一种副翼结构件液体成型工装，包括下模1、可拆卸连接在下模1上的上模2、端挡块3液体通道和多个芯模，下模1的顶面设有下型面工作区；上模2的底面设有上型面工作区，上型面工作区和下型面工作区之间形成成型区域；端挡块3设置在成型区域内部的两端；芯模的尺寸从一端至另一端逐渐增大，芯模的外周套设有袋管23，芯模的两端和端挡块3相连接；液体通道包括和成型区域相连通的进胶通道和出胶通道，出胶通道出胶口的水平高度高于进胶通道入胶口的水平高度。

本工装结构简单，上模、下模可拆卸设计，便于芯模的放置和成型后副翼件的取出，将芯模放置到成型区域通过端挡块固定后盖上上模，即可进行后续的成型，使用简单方便，可一体成型副翼结构件。

本实用新型的成型工装，工装主要由上模2、下模1、芯模、导向件、定位件、密封件、液体通道以及标准件等组成。导向件和定位件便于上模2和下模1的合模，密封件可保证上模2和下模1合模后的密封效果，保证对成型区域的密封，防止成型区域内的成型胶体的流出。

在本申请中，芯模采用五个设计，具体包括芯模Ⅰ4、芯模Ⅱ5、芯模Ⅲ6、芯模Ⅳ7、芯模Ⅴ8。在另外一些实施例中，芯模的数量可进行适当的增减，如设计四个芯模或六个芯模，芯模的数量主要根据副翼结构件的尺寸设计。

在本申请中，芯模的尺寸从一端至另一端逐渐增大，此种设计方式，便于在芯模上套装袋管23，而且此种设计，当副翼结构件成型后便于从大端取下芯模。

在本申请中，液体通道用于实现胶体的进出，保证胶体能够顺利的充满整个成型区域内，保证副翼结构件的成型效果。设计出胶通道的水平高度高于进胶通道的水平高度，能够保证成型区域内充满胶体，保证副翼结构件的成型效果。

在一些进一步的实施例中，进胶通道和出胶通道均采用胶套的设计方式，胶套内可设计O型密封圈19，以保证进胶出胶效果。进胶胶套25可设计在上模2上，也可以设计在下模1上，其能够使胶进入至成型区域内即可。出胶通道的胶套设计在上模2上，使出胶通道的胶套和成型区域的水平高度较高位置相连通，以保证成型区域内能够充满胶体，保证副翼结构件的成型效果。

进一步地，出胶通道的胶套包括第一出胶胶套20和第二出胶胶套24，第二出胶胶套24沿芯模的长度方向设计，设计在上模2水平高度较高位置（高于进胶胶套25的水平高度）。

在芯模的大端设有出胶流道9，出胶流道9为设计在芯模大端的槽口。如在本实施例中，芯模有五个，对应的，在上模2上设计五个第一出胶胶套20。每个第一出胶胶套20位于一个出胶流道9的上方。通过槽口的出胶流道设计，并对应设计第一出胶胶套20，能够有效的保证出胶的效果。通过设计多个槽口以及对应的第一出胶胶套20设计，可防止成型区域内产生气泡，保证了副翼结构件22的成型质量。

在一些进一步地实施例中，还设计了沿芯模长度方向设计的进胶流道10，进胶流道位于成型区域内，一端和进胶胶套25相连通。通过设计进胶流道10，可以将从进胶胶套25进入到成型区域内的树脂快速在成型区域内流动，并浸渍副翼结构件的每一处碳纤维织物。

在一些实施例中，密封件为密封条的设计形式。进一步地，下模1的型面工作区的周边设有下密封槽，上模2的型面工作区的周边设有上密封槽，上密封槽和下密封槽内均连接有氟橡胶密封条15。上模2和下模1合模时，通过氟橡胶密封条15能够保证对成型区域的密封效果。

在一些实施例中，定位件采用初定位和精定位的方式。初定位为设计在下模1的顶面的直导柱13，以及设置在直导柱13外周的带肩导套14，上模2上设有和带肩导套14相适配的通孔。合模时，将上模移动至下模上，通过通孔和带肩导套14配合对上模进行初定位，便于上模2安装至下模1上。

进一步地，下模1的顶面设有精定位器销11，以及设置在精定位器销11外周的精定位器套12，上模2的底面设有和精定位器套12相适配的定位型面。具体的，精定位器套12的顶部为锥形结构，定位型面为锥形凹槽，以和精定位套相适配。通过初定位和精定位的设计，能够快速准确的保证上模2和下模1的合模效果。

合模后，为了保证上模2和下模1的连接紧密，保证氟橡胶密封条15处的密封效果，通过螺栓和垫圈进行紧固。螺栓可贯穿上模2连接至下模1的螺孔内，以实现两者的密封。

在一些实施例中，袋管23选用碳纤维织物袋管。碳纤维织物袋管保证了织物连续性及型腔尺寸，提升了制件的力学性能。在一些实施例中，为了便于吊起上模2或下模1，在上模2及下模1上还设计了万向吊环16。

在一些实施例中，芯模的热膨胀系数大于上模2及下模1的热膨胀系数。保证了加热固化过程中芯模膨胀量大于上模2及下模1的膨胀量，为副翼结构制件成型提供了辅助压力，在固化后冷却脱模过程中芯模收缩量大于上模2及下模1及副翼结构制件的收缩量方便芯模脱出。

进一步地，芯模为铝合金材质制成的芯模，上模2为钢材制成上模，下模1为钢材制成的下模。

在一些实施例中，在上模2上还设计了热电偶孔21，热电偶孔21可以插入热电偶，可以实时监控固化过程中固化程序是否达到预期温度。

本申请基于上述成型工装，还公开了一种成型方法，该方法包括如下步骤：将多个袋管23分别套入到多个芯模的外周；在下模1的下型面工作区铺贴副翼下蒙皮，将具有袋管23的多个芯模按从大到小的顺序依次放置到下蒙皮上，且两个相邻芯模之间留有间隙，后通过端挡块3固定芯模；在芯模上铺贴上蒙皮，将上模2和下模1合膜；向上模2和下模1之间的成型区域内通过进胶通道注满树脂；保温升压固化后获取成品副翼结构件22。

具体的，首先将按尺寸要求编织的袋管23从芯模小端分别对应套入各芯模，将套有袋管23的芯模封装制袋，使碳纤维织物袋管预压实达到副翼梁合模尺寸要求。

在下模1的下型面工作区铺贴副翼下蒙皮壁板的碳纤维织物，将预压实的碳纤维织物袋管23连同芯模分别放置到已铺贴下蒙皮壁板碳纤维织物的成型工装下模1上，通过端挡块3及两端卡槽将各芯模与下模1定位保证各芯模位置准确。

然后在定位好的芯模组袋管上铺贴上蒙皮壁板碳纤维织物，所有织物铺贴完成后通过万向吊环16将上模2吊装到下模1和芯模组上，下模1与上模2通过直导柱13与带肩导套14、精定位器销11与精定位器套12、螺栓17、垫圈18等合模导向定位锁紧，模具各零部件需装配可靠，位置准确保证对接面阶差及合模缝间隙满足要求。

下模1与上模2成型面以外贴合区域设置有密封槽用来放置氟橡胶密封条15以保证闭合型腔的气密性，在一定温度下将一定压力的树脂按照预定从低到高、从小端到大端的顺序导入，树脂从进胶胶套25注入型腔流向经由进胶流道10并逐渐浸渍副翼结构件22每一处碳纤维织物，当芯模Ⅴ8一端的第一出胶胶套20溢出树脂后，封闭该第一出胶胶套20，让树脂继续在闭合型腔内流动，同理，当芯模Ⅳ7、芯模Ⅲ6、芯模Ⅱ5外表面的碳纤维织物被完全浸渍后，封闭芯模对应位置的第一出胶胶套20，当副翼结构件22被完全浸渍后树脂会溢出，经由出胶流道9从高点的第二出胶胶套24流出，当流出的树脂排泡结束后，关闭进出胶液管路阀门保压升温使之达到副翼结构件22固化条件。

副翼结构件22固化成型后拆卸螺栓17通过吊装上模2的万向吊环16将其取下移开，然后将芯模组连同副翼结构件22一起从下模1上吊装移到固定架，在固定架上依次将芯模Ⅰ4、芯模Ⅱ5、芯模Ⅲ6、芯模Ⅳ7、芯模Ⅴ8分别沿各芯模长度方向从副翼结构件22大端逐一抽出脱模。

由技术常识可知，本实用新型可以通过其它的不脱离其精神实质或必要特征的实施方案来实现。因此，上述公开的实施方案，就各方面而言，都只是举例说明，并不是仅有的。所有在本实用新型范围内或在等同于本实用新型的范围内的改变均被本实用新型包含。

Claims (10)

1.一种副翼结构件液体成型工装，其特征在于，包括：

下模（1），所述下模（1）的顶面设有下型面工作区；

可拆卸连接在所述下模（1）上的上模（2），所述上模（2）的底面设有上型面工作区，所述上型面工作区和下型面工作区之间形成成型区域；

端挡块（3），所述端挡块（3）设置在成型区域内部的两端；

多个芯模，所述芯模的尺寸从一端至另一端逐渐增大，所述芯模的外周套设有袋管（23），所述芯模的两端和所述端挡块（3）相连接；

液体通道，包括和所述成型区域相连通的进胶通道和出胶通道，所述出胶通道出胶口的水平高度高于所述进胶通道入胶口的水平高度。

2.根据权利要求1所述的副翼结构件液体成型工装，其特征在于，所述进胶通道为贯通设置在所述上模（2）顶面的至少一个进胶胶套（25）；

所述出胶通道为多个贯通设置在所述上模（2）顶面的多个第二出胶胶套（24），多个所述第二出胶胶套（24）沿所述芯模的长度方向设置。

3.根据权利要求1所述的副翼结构件液体成型工装，其特征在于，所述芯模的大端设有出胶流道（9），所述出胶通道还包括位于所述出胶流道（9）上方的第一出胶胶套（20）。

4.根据权利要求1所述的副翼结构件液体成型工装，其特征在于，所述下模（1）的型面工作区的周边设有下密封槽，所述上模（2）的型面工作区的周边设有上密封槽，所述上密封槽和下密封槽内均连接有氟橡胶密封条（15）。

5.根据权利要求1所述的副翼结构件液体成型工装，其特征在于，所述下模（1）的顶面设有直导柱（13），以及设置在所述直导柱（13）外周的带肩导套（14），所述上模（2）上设有和所述带肩导套（14）相适配的通孔。

6.根据权利要求4所述的副翼结构件液体成型工装，其特征在于，所述下模（1）的顶面设有精定位器销（11），以及设置在所述精定位器销（11）外周的精定位器套（12），所述上模（2）的底面设有和所述精定位器套（12）相适配的定位型面。

7.根据权利要求1所述的副翼结构件液体成型工装，其特征在于，所述下模（1）和上模（2）上均连接有万向吊环（16）。

8.根据权利要求1所述的副翼结构件液体成型工装，其特征在于，所述芯模的热膨胀系数大于所述上模（2）及下模（1）的热膨胀系数。

9.根据权利要求8所述的副翼结构件液体成型工装，其特征在于，所述芯模为铝合金材质制成的芯模，所述上模（2）为钢材制成的上模，所述下模（1）为钢材制成的下模。

10.根据权利要求2所述的副翼结构件液体成型工装，其特征在于，所述成型区域内还设有沿芯模长度方向的进胶流道（10），所述进胶流道（10）的一端位于所述进胶胶套（25）的下方。

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