一种非热压罐成型碳纤维预浸料板材的成型工装制造技术

技术编号:15415558 阅读:200 留言:0更新日期:2017-05-25 11:40
本实用新型专利技术提供了一种非热压罐成型碳纤维预浸料板材的成型工装,属于板材成型的技术领域。一种非热压罐成型碳纤维预浸料板材的成型工装包括主体、加热装置、压力检测装置、锁紧装置以及密封装置;本实用新型专利技术通过将主体设置呈双层,并在上模上设置五个抽气孔,使模具内部的压强保持均匀;在上模的边缘上设置若干通孔,在下模的边缘上设置对应的锁紧孔,通过锁紧螺栓将上模和下模连接,保证了锁紧的平稳性,防止模具的形变;在双层之间设置密封条,保证模具的气密性,维持模具内部的压力;通过内嵌入均匀分布的加热管,保证了模具内部温度的均匀性;在模具位于对角线上的四个角点区域设置有压力传感器,实时监测模具内部各区域压力是否均匀分布。

【技术实现步骤摘要】
一种非热压罐成型碳纤维预浸料板材的成型工装
本技术涉及板材成型的
,具体是涉及一种非热压罐成型碳纤维预浸料板材的成型工装。
技术介绍
随着科技的发展和社会的进步,人类开始发展航空航天领域,并且随着近些年的发展,人们在航空航天领域取得的成就越来越多,如需进一步的发展横空航天领域,就需要不断的开发本领域的产品以及生产设备。目前,碳纤维预浸料制成的产品被广泛用于航空航天领域,并且由于大克重预浸料的成功开发,这种预浸料的产品已经逐渐向普通工业渗透,普通工业对预浸料产品的以来也越来越大,尤其是在风电领域的应用。若使用碳纤维预浸料制备风电叶片的大梁,可以大大降低结构件的重量,同时可以大幅度提升叶片的抗弯刚度,从而满足叶片更大长度的需求。但由于在制造复杂结构产品或使用新材料制作符合材料的结构设计过程中,需要使用符合材料板材的基本力学性能参数作为设计基准值。这就需要对碳纤维预浸料进行大量的性能测试,而测试的过程中需要用制备复合材料板材。传统的复合材料成型工艺一般采用碳纤维预浸料的热压罐成型工艺,通过这种碳纤维预浸料的热压罐成型工艺可以保证碳纤维预浸料板材在成型的过程中所需要的压力和温度,并保证压力和温度均匀。但在复合材料的选型阶段的板材性能测试时,由于使用数量较多,导致使用热压罐成型工艺成型的成本较高,花费大量的经费,给公司带来一定的财政负担。综上所述,目前复合材料成型的工艺存在制作成本高,操作过程复杂的问题。
技术实现思路
针对现有技术中存在的上述问题,现旨在提供一种非热压罐成型碳纤维预浸料板材的成型工装,以通过设置上下两块模具,并在上下模具之间设置密封圈,保证模具内部的真空度,通过紧固螺栓拆或锁紧上下两块模具,并在上下两块模具中均设置有加热管,保证了温度的均匀,且在上模具上开设抽气孔,以及在四角上均设置压力装置检测压力,保证了内部压力的均匀,结构设计简单,使用成本低,并且易于操作,有效解决了制作成本过高,操作过程复杂的问题。具体技术方案如下:一种非热压罐成型碳纤维预浸料板材的成型工装,具有这样的特征,包括:主体、加热装置、压力检测装置、锁紧装置以及密封装置,主体为双层且呈矩形设置,主体包括上模和下模,上模和下模中均内置有等量的加热装置,在上模和下模之间的四个角点上均设置有压力检测装置,锁紧装置可拆卸地设置于主体的边缘上,密封装置设置于上模和下模之间。上述的一种非热压罐成型碳纤维预浸料板材的成型工装,其中,上模上开设有五个抽气孔,抽气孔中的其中四个呈正方形阵列设置于上模的对角上,且这四个抽气孔的非对角的两孔之间距离范围为200~400mm,抽气孔中剩余的一个设置于上模的中心。上述的一种非热压罐成型碳纤维预浸料板材的成型工装,其中,主体的长度尺寸和宽度尺寸一致,且尺寸范围为300~600mm。上述的一种非热压罐成型碳纤维预浸料板材的成型工装,其中,加热装置为加热管,且上模和下模中的各模具数量范围为4~6根;上模和下模之间设置有若干温度传感器。上述的一种非热压罐成型碳纤维预浸料板材的成型工装,其中,上模的四条外缘上均匀开设有若干通孔,下模上对应开设有若干锁紧孔,且锁紧孔为螺纹孔。上述的一种非热压罐成型碳纤维预浸料板材的成型工装,其中,通孔和锁紧孔的数量范围为12~20个。上述的一种非热压罐成型碳纤维预浸料板材的成型工装,其中,锁紧装置为锁紧螺栓,且锁紧螺栓的螺纹与锁紧孔的螺纹配合。上述的一种非热压罐成型碳纤维预浸料板材的成型工装,其中,压力检测装置为压力传感器。上述的一种非热压罐成型碳纤维预浸料板材的成型工装,其中,密封装置为“O”型密封条,且密封条的直径范围为1~1.5mm。上述的一种非热压罐成型碳纤维预浸料板材的成型工装,其中,上模和下模的材料均为铝材。上述技术方案的积极效果是:1、将主体设置成上模和下模两部分,并在上模和下模内均内嵌有等量的加热管,保证了复合板材在加工的过程中达到温度均匀的效果;2上模和下模之间设置有“O”型密封条,加强了模具的气密封,保证了模具的真空度;3、上模上开设有五个抽气孔,且四个抽气孔呈正方形阵列设置于上模的对角上,剩余一个抽气孔设置于上模的中心,保证了抽气时,模具内各区域的压力均匀;4、在上模和下模之间且位于主体四角点处设置有压力传感器,实时检测模具个区域的压力变化,防止模具中压力的分布不均;5、上模和下模的材料均采用铝材,质量轻,便于使用。附图说明图1为本技术的一种非热压罐成型碳纤维预浸料板材的成型工装的实施例的结构图;图2为本技术一较佳实施例的上模的结构图。附图中:1、上模;2、下模;3、抽气孔;4、通孔;5、锁紧孔;6、锁紧螺栓;7、密封条;8、加热管;9、压力传感器测压点;10、复合板件。具体实施方式为了使本技术实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解,以下实施例结合附图1至附图2对本技术提供的技术方案作具体阐述,但以下内容不作为本技术的限定。图1为本技术的一种非热压罐成型碳纤维预浸料板材的成型工装的实施例的结构图;图2为本技术一较佳实施例的上模的结构图。如图1和图2所示,本实施例提供的非热压罐成型碳纤维预浸料板材的成型工装包括:上模1,抽气孔3、通孔4、密封条7、加热管8、压力传感器测压点9、下模2以及锁紧孔5。具体的,模具包括主体,主体设置成双层,且主体形状呈矩形设置;主体包括上模1和下模2,且上模1和下模2相对设置;主体的长度尺寸与宽度尺寸保持一致,且尺寸范围为300~600mm。上模1的四条边缘上均匀开设有若干通孔4,且每条边缘上的通孔4数量一致;上模1上的通孔4数量范围为12~20个,且通孔4直径范围设置为8~12mm。上模1上在通孔4靠近上模1中心的区域内开设有五个抽气孔3,且五个抽气孔3中的四个呈正方形阵列分布于上模1的对角上,且这四个抽气孔3的非对角的两孔之间距离范围为200~400mm,五个抽气孔3中剩余的一个设置于上模1的中心。上模1中内嵌有若干根加热管8,且均匀分布在上模1内,加热管8的设置方向与上模1的其中一条边缘平行,且两相邻的加热管8之间的距离相等,并且加热管8还设置在上模1上位于同一边缘上两相邻通孔4中间;上模1中加热管8数量在4~6根的范围内,保证了模具内的温度在30℃~220℃之间,由于设置的加热管数量较多,使得温度的控制精度在±2℃以内。位于上模1对角线上的四个角点区域均设置有压力传感器测压点9,由于压力传感器测压点9分布均匀,保证了测压的准确性。具体的,下模2与上模1对应设置,下模2上开设有若干锁紧孔5,且锁紧孔5的数量与上模1上的通孔4数量和位置均保持一致,并且锁紧孔5均为螺纹孔。下模2中同样内嵌有若干加热管8,且下模2中加热管8的数量与上模1中加热管8数量保持一致,并且下模2中加热管8的设置位置与上模1中加热管8的设置位置同样保持一致。位于上模1对角线上的四个角点区域同样设置有压力传感器测压点9,且下模2上的压力传感器测压点9与上模1上的压力传感器测压点9相对应。更加具体的,在上模1和下模2之间设置有“O”型密封条7,密封条7直径范围为1~1.5mm,且密封条7设置于抽气孔3围成的矩形与通孔4围成的矩形之间,保证了抽气后,上模1和下模2之间的密封性,真空度更好,压力分布更加本文档来自技高网...
一种非热压罐成型碳纤维预浸料板材的成型工装

【技术保护点】
一种非热压罐成型碳纤维预浸料板材的成型工装,其特征在于,包括:主体、加热装置、压力检测装置、锁紧装置以及密封装置,所述主体为双层且呈矩形设置,所述主体包括上模和下模,所述上模和所述下模中均内置有等量的所述加热装置,在所述上模和所述下模之间的四个角点上均设置有所述压力检测装置,所述锁紧装置可拆卸地设置于所述主体的边缘上,所述密封装置设置于所述上模和所述下模之间。

【技术特征摘要】
1.一种非热压罐成型碳纤维预浸料板材的成型工装,其特征在于,包括:主体、加热装置、压力检测装置、锁紧装置以及密封装置,所述主体为双层且呈矩形设置,所述主体包括上模和下模,所述上模和所述下模中均内置有等量的所述加热装置,在所述上模和所述下模之间的四个角点上均设置有所述压力检测装置,所述锁紧装置可拆卸地设置于所述主体的边缘上,所述密封装置设置于所述上模和所述下模之间。2.根据权利要求1所述的一种非热压罐成型碳纤维预浸料板材的成型工装,其特征在于,所述上模上开设有五个抽气孔,所述抽气孔中的其中四个呈正方形阵列设置于所述上模的对角上,且这四个所述抽气孔的非对角的两孔之间距离范围为200~400mm,所述抽气孔中剩余的一个设置于所述上模的中心。3.根据权利要求1所述的一种非热压罐成型碳纤维预浸料板材的成型工装,其特征在于,所述主体的长度尺寸和宽度尺寸一致,且所述尺寸范围为300~600mm。4.根据权利要求1所述的一种非热压罐成型碳纤维预浸料板材的成型工装,其特征在于,所述加热装置为加热管,且所述上模和所述下模中的...

【专利技术属性】
技术研发人员:张舒李旭东凌杨许浩然
申请(专利权)人:上纬上海精细化工有限公司
类型:新型
国别省市:上海,31

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