一种整体成型碳纤维螺旋桨的制作模具及制作方法技术

本发明专利技术提供了一种整体成型碳纤维螺旋桨的制作模具，其包括压模装置，所述压模装置在合模过程中提供压力；承压装置，所述承压装置在合膜过程用于承压；模腔组件，所述模腔组件安装在所述承压装置上方，并在合膜过程与所述压模装置配合。本发明专利技术解决了现有技术中采用分体成型工艺制备螺旋桨存在的易出现桨叶均布度低、粘接强度低的技术问题，且本发明专利技术采用的是复合材料碳纤维，具有比重轻、强度高及隐身性能好的优点；同时本发明专利技术还提供一种整体成型碳纤维螺旋桨的制作方法。

A Manufacturing Mould and Method of Integrated Forming Carbon Fiber Propeller

The invention provides a manufacturing die for integrally moulding carbon fiber propeller, which includes a pressing die device, which provides pressure during the moulding process; a pressure device, which is used for pressure during the film-forming process; and a die cavity assembly, which is installed above the pressure-bearing device and cooperates with the die device during the film-closing process. The invention solves the technical problems of low uniformity and low bonding strength of propeller blades in the prior art, which are easy to occur when the propeller is prepared by the split forming process, and the composite carbon fiber used in the invention has the advantages of light weight, high strength and good stealth performance; at the same time, the invention also provides a manufacturing method of the integrally formed carbon fiber propeller.

【技术实现步骤摘要】
一种整体成型碳纤维螺旋桨的制作模具及制作方法
本专利技术属于一种螺旋桨的模具制备
，具体而言，本专利技术涉及一种整体成型碳纤维螺旋桨的制作模具及制作方法。
技术介绍
目前碳纤维螺旋桨多采用分体成型工艺，将桨叶与毂单独成型后通过榫接加粘接组合成一个整体。螺旋桨的桨叶之间要求具有较好的位置度关系，以保证桨叶在工作状态下满足流体动力学要求，避免产生紊流。分体成型的碳纤维螺旋桨，桨叶与毂之间由粘接剂进行连接，粘接过程中存在定位问题，无法保证桨叶间位置度。螺旋桨作为动力系统的最终执行设备之一，在工作状态下，螺旋桨桨叶会持续受到来自外界流体的冲击作用，因此，要求螺旋桨具有较高的强度和刚度，特别是桨叶与毂之间的连接位置处，而组装粘接的螺旋桨桨叶与毂的连接处往往是薄弱位置，粘接剂强度、粘接工艺等均会对其强度产生影响。为此，提供一种整体成型碳纤维螺旋桨的制作模具及制作方法。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种整体成型碳纤维螺旋桨的制作模具及制作方法，以至少解决现有技术中制备螺旋桨存在的质量较重、强度不足，制造工艺复杂的技术问题，同时能够解决现有技术中制备螺旋桨存在的易出现桨叶均布度低、粘接强度低的技术问题。为了解决上述问题，本专利技术提供一种整体成型碳纤维螺旋桨的制作模具及制作方法，其技术方案如下：一种整体成型碳纤维螺旋桨的制作模具，包括压模装置，所述压模装置在合模过程中提供压力；承压装置，所述承压装置在合膜过程用于承压；模腔组件，所述模腔组件安装在所述承压装置上方，并在合膜过程与所述压模装置配合。如上述的整体成型碳纤维螺旋桨的制作模具，进一步优选为：所述模腔组件包括中轴定位芯，所述中轴定位芯安装在所述承压装置的正上方；多个导轨，多个所述导轨安装在所述承压装置的上方并均布设置在所述中轴定位芯的外周；多个侧滑块，多个侧滑块一一对应安装在多个导轨上，并使所述侧滑块与所述导轨实现滑动配合。如上述的整体成型碳纤维螺旋桨的制作模具，进一步优选为：所述压模装置包括上压板；上模板，所述上模板安装在所述上压板的下方；多个斜导柱，多个斜导柱均布安装在所述上模板的下方，并使所述斜导柱与所述侧滑块一一配合。如上述的整体成型碳纤维螺旋桨的制作模具，进一步优选为：所述模腔组件还包括导套，所述压模装置还包括导柱；所述导套与所述导柱配合实现所述模腔组件与所述压模装置的合模定位。如上述的整体成型碳纤维螺旋桨的制作模具，进一步优选为：所述导套和所述导柱为多个。如上述的整体成型碳纤维螺旋桨的制作模具，进一步优选为：所述承压装置包括底板，所述底板安装在所述模腔组件下方；多个隔热板，多个所述隔热板均布安装在所述底板的四角；多个支撑座，多个所述支撑座一一对应安装在多个所述隔热板的下方；下压板，所述下压板用于提供支撑，所述多个支撑座安装在所述下压板的上方，所述下压板置于地面上如上述的整体成型碳纤维螺旋桨的制作模具，进一步优选为：所述承压装置还包括顶升装置，所述顶升装置包括顶板，所述顶板安装在所述下压板的上方，多个所述支撑座均布设置在所述顶板的外周；顶杆固定板，所述顶杆固定板安装在所述顶板上方；回程弹簧，所述回程弹簧的上端与所述底板连接，所述回程弹簧的下端与所述顶杆固定板连接。如上述的整体成型碳纤维螺旋桨的制作模具，进一步优选为：所述压模装置采用侧向压模的方式。如上述的整体成型碳纤维螺旋桨的制作模具，进一步优选为：所述侧滑块上设有圆孔，所述侧滑块的圆孔与所述压模装置的斜导柱一一对应设置，所述侧滑块和所述斜导柱配合实现所述模腔组件与所述压模装置的合模和脱模。如上述的整体成型碳纤维螺旋桨的制作模具，进一步优选为：还包括压机，所述压机与所述压模装置、所述模腔组件和所述顶升装置相连。本专利技术还提供一种整体成型碳纤维螺旋桨的制作方法，其步骤如下：S1，将裁剪后的多个碳纤维预浸布按顺序一一对应铺放在多个所述侧滑块上；将所述侧滑块安装于所述导轨之上，通过压机的合模过程实现所述斜导柱驱动所述侧滑块沿所述导轨往向心方向滑动，此时是合模过程，合模完成得到初步成型产品；S2，当模具合模到位后加温固化所述初步成型产品，此时得到最终成型产品；S3，所述压模装置打开，所述斜导柱会使所述侧滑块沿所述导轨往离心方向移动，接着通过所述顶升装置推动所述顶板向上运动，从而将最终成型产品顶出，所述顶升装置回程后，所述回程弹簧会自动使所述顶板回位，此时所述最终成型产品脱模。在上述制作方法中，制作的碳纤维螺旋桨的桨叶个数为七个。分析可知，本专利技术与现有技术相比，具有以下有益效果：一、本专利技术提供的一种整体成型碳纤维螺旋桨的制作模具及制作方法，采用模压方法成型。本专利技术的装置合模时压模装置向下运动，合模过程压模装置的斜导柱驱动模腔组件的侧滑块，使侧滑块沿导轨往向心方向滑动，当模具合模到位后模腔组件内对初步成型产品加温固化至最终成型产品；本专利技术在脱模时，通过压机将压模装置打开，脱模过程压模装置的斜导柱驱动模腔组件的侧滑块，使侧滑块沿导轨往离心方向滑动，接着通过压机使顶升装置的顶板向上运动，从而将最终成型产品顶出，顶升装置回程后，回程弹簧会自动使顶板回位。由此可知，本专利技术仅通过压模装置、承压装置、模腔组件与压机之间的配合，就能得到一种整体成型的碳纤维螺旋桨，解决了现有技术中采用分体成型工艺制备螺旋桨存在的易出现桨叶分层，粘接气泡的技术问题；同时本专利技术采用的是复合材料碳纤维，具有比重轻、强度高及隐身性能好的优点；再者本专利技术的整体成型碳纤维螺旋桨的制作模具及制作方法的设计技术解决了桨叶与毂同时成型预浸料铺放、模具组装等技术难题；综合来说，本专利技术的整体成型碳纤维螺旋桨的制作模具及制作方法的设计技术填补了国内碳纤维复合材料螺旋桨模压一体成型技术的空白。二、本专利技术中，模腔组件的上部与压模装置的下部完美契合。模腔组件包括中轴定位芯、多个导轨和多个侧滑块，所述中轴定位芯安装在所述承压装置的正上方，多个所述导轨安装在所述承压装置的上方并均布设置在所述中轴定位芯的外周；多个侧滑块一一对应安装在多个导轨上，并使所述侧滑块与所述导轨实现滑动配合；压模装置包括上压板、上模板和多个斜导柱，所述上模板安装在所述上压板的下方，多个斜导柱均布安装在所述上模板的下方，并使所述斜导柱与所述侧滑块一一配合；本专利技术仅通过对模腔组件的上部与压模装置的下部一一对应设置，使得本专利技术的模腔组件和压模装置有更精确的配合，即本专利技术的合模过程能达到较高的精确度。三、本专利技术中，模腔组件还包括导套，压模装置还包括导柱，导套和导柱为多个，多个导套和多个导柱配合设置，便于实现所述模腔组件与所述压模装置的合模定位；本专利技术优选导套和导柱数量均为四个，且本专利技术的导套安装在模腔组件的四角，不仅便于对压模装置和模腔组件合模时定位，还不影响压模。四、本专利技术中，承压装置安装有隔热板。本专利技术的承压装置包括底板、多个隔热板、多个支撑座和下压板，底板安装在所述模腔组件下方，多个所述隔热板均布安装在所述底板的四角，多个所述支撑座一一对应安装在多个所述隔热板的下方，下压板用于提供支撑，所述多个支撑座安装在所述下压板的上方，本专利技术采用承压装置加装隔热板的方式，有效的防止了合模过程中模腔组件内的余热对承压装置的多个支撑座的损害，延长了多个支撑座的使用寿命。五、本专利技术采用的压模方式是侧向压模方式。压模装本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种整体成型碳纤维螺旋桨的制作模具，其特征在于，包括：压模装置，所述压模装置在合模过程中提供压力；承压装置，所述承压装置在合膜过程用于承压；模腔组件(5)，所述模腔组件(5)安装在所述承压装置上方，并在合膜过程与所述压模装置配合。

【技术特征摘要】
1.一种整体成型碳纤维螺旋桨的制作模具，其特征在于，包括：压模装置，所述压模装置在合模过程中提供压力；承压装置，所述承压装置在合膜过程用于承压；模腔组件(5)，所述模腔组件(5)安装在所述承压装置上方，并在合膜过程与所述压模装置配合。2.根据权利要求1所述的整体成型碳纤维螺旋桨的制作模具，其特征在于，所述模腔组件(5)包括：中轴定位芯(53)，所述中轴定位芯(53)安装在所述承压装置的正上方；多个导轨(52)，多个所述导轨(52)安装在所述承压装置的上方并均布设置在所述中轴定位芯(53)的外周；多个侧滑块(54)，多个侧滑块(54)一一对应安装在多个导轨(52)上，并使所述侧滑块(54)与所述导轨(52)实现滑动配合。3.根据权利要求2所述的整体成型碳纤维螺旋桨的制作模具，其特征在于，所述压模装置包括：上压板(1)；上模板(2)，所述上模板(2)安装在所述上压板(1)的下方；多个斜导柱(3)，多个斜导柱(3)均布安装在所述上模板(2)的下方，并使所述斜导柱(3)与所述侧滑块(54)一一配合。4.根据权利要求3所述的整体成型碳纤维螺旋桨的制作模具，其特征在于：所述模腔组件(5)还包括导套(51)，所述压模装置还包括导柱(4)；所述导套(51)与所述导柱(4)配合实现所述模腔组件(5)与所述压模装置的合模定位。5.根据权利要求4所述的整体成型碳纤维螺旋桨的制作模具，其特征在于：所述导套(51)和所述导柱(4)为多个。6.根据权利要求1所述的整体成型碳纤维螺旋桨的制作模具，其特征在于，所述承压装置包括：底板(6)，所述底板(6)安装在所述模腔组件(5)下方；多个隔热板(7)，多个所述隔热板(7)均布安装在所述底板(6)的四角；多个支撑座(11)，多个...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱坤，孙超明，朱秀迪，张鑫玉，侯鑫，宋志钱，彭飞，高婷，
申请(专利权)人：北京玻钢院复合材料有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11