一种一模两腔成型半封闭结构复材制件的RTM模具制造技术

本发明专利技术提供一模两腔成型半封闭结构复材制件的RTM模具，包括上模、下模和若干芯模，所述上模上设置环形密封槽，与所述下模形成封闭模腔，若干芯模设置于所述模腔内，将所述模腔分成两个腔室，所述下模设计一个进胶口，与所述芯模上组合流道配合实现向两个腔室注射树脂，所述上模设计两个出胶口，与所述芯模上组合流道配合排胶排泡，用于两个左右对称产品成型；所述上模中间位置设置定位凸台，与中间芯模的凹槽配合实现定位，两边四个芯模通过四个“工”字型定位键与所述中间芯模的凹槽配合实现定位，两侧芯模拆分成两块并设计成楔形结构，与所述上模配合组装。该模具根据产品半封闭结构设计，实现芯模免螺栓连接且精准定位，有效降低脱模难度。

A RTM mold with one cavity and two cavity forming half sealing structure compound parts

The invention provides a RTM mold with a two cavity forming semi closed structure composite material, comprising an upper die, a lower die and a plurality of core moulds, wherein the upper die is provided with an annular sealing groove, and a closed die cavity is formed with the lower die, and a plurality of core moulds are arranged in the mold cavity, and the die cavity is divided into two chambers, and the lower die is designed with a glue inlet, which is matched with the combined flow channel on the core mold to realize two. The upper die is designed with two rubber outlets, and the combined runner on the core die cooperates with gum discharge and foaming for forming two left and right symmetrical products. The middle position of the upper die is provided with a positioning bump, which coordinates with the groove of the middle core die to realize positioning. Four core moulds on both sides are positioned by four \I\ type positioning keys and the groove of the middle core die. The side core die is divided into two parts and designed as a wedge structure, which is assembled with the upper die. According to the semi-closed structure design of the product, the die can realize bolt-free connection and precise positioning of the core die, effectively reducing the difficulty of demoulding.

【技术实现步骤摘要】
一种一模两腔成型半封闭结构复材制件的RTM模具
本专利技术涉及一种碳纤维复合材料RTM工艺成型模具设计领域，尤其涉及一种一模两腔成型半封闭结构复材制件的RTM模具。
技术介绍
RTM即树脂传递模塑（ResinTransferMoulding）的简称，是一种复材闭模成型工艺技术，是一种通过将液态树脂注入到事先铺放好增强材料的闭合模具中，在加压1bar-10bar的压力环境下保证树脂在模腔内均匀流动和增强材料充分浸渍，最后固化成型的一种适用于复材制件低成本液体成型工艺。RTM工艺具有生产效率高，制造产品精度高，表观质量好，且能够直接一体成型复杂形状产品的特点，在航空航天、轨道交通及汽车领域等得到广泛的应用。RTM模具的设计和制造是RTM工艺中的关键技术，模具设计的优劣决定一个产品的成型效率、产品合格率、质量及成本，特别是对于一个半封闭结构复材产品，需要对芯模进行合理分块、定位设计及拔模设计等，并合理设置进出胶口和进出胶流道，否则造成预制体铺层和成型困难，并难以脱模，合格率低等；现有RTM模具由于产品外形或流道设计复杂等受限，通常设计为单模单腔成型，不利于提高产品成型效率。上述问题是RTM模具设计和使用过程中应当予以考虑并解决的问题，同时有必要开发一种一模两腔的RTM模具，提高成型效率，进一步降低批产成本。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种一模两腔成型半封闭结构复材制件的RTM模具，通过合理分块和设计芯模，实现复杂半封闭结构复材制件成对成型，用以解决半封闭结构复材制件脱模困难，以及RTM制件原有单模单腔设计方案流道设计复杂、成型效率低的问题。为实现上述目的，本专利技术提供以下设计方案：一种一模两腔成型半封闭结构复材制件的RTM模具，包括上模、下模和内部成型芯模，所述上模内设有环形密封槽，使得和所述下模形成封闭模腔，所述内部成型芯模分成五块，包括左右两个外侧芯模，两个内侧芯模和一个中间芯模，芯模之间为楔形设计，配合组装在所述密封槽内，所述中间芯模通过多个“工”字型键连接两侧的四个芯模，同时将模腔分割成左右两个腔室，所述下模上设有进胶口，配合内部成型芯模上进胶流道实现向两个腔室注射树脂，所述上模上设有两个出胶口，和所述内部成型芯模上出胶流道配合排胶排泡，用于产品成对成型。本专利技术的进一步改进在于：所述上模的中间位置设有定位凸台，所述中间芯模上设有和所述定位凸台相适配的凹槽，实现芯模定位。在组装芯块时，凸台拔模面作为配合面，先将中间芯模的凹槽与上模定位凸台实现配合定位，定位凸台与凹槽非配合面采用避空设计。本专利技术的进一步改进在于：所述定位凸台为矩形凸台，长宽40mm-50mm，高不低于10mm，拔模角度设计为5°-10°，所述定位凸台和所述凹槽面间采用1mm-2mm避空设计。本专利技术的进一步改进在于：其特征在于：所述中间芯模楔形拔模角度为5°-10°，所述“工”字型键高度为10mm-20mm，拔模角度为5°-10°。本专利技术的进一步改进在于：所述“工”字型键数量为四个，其上半段与已定位的中间芯模配合定位，下半段分别用于连接四个内侧芯模，进行装配配合定位（芯模内部设有容纳所述“工”字型键的凹腔）。本专利技术的进一步改进在于：所述内部成型芯模的5个芯模上均设有用于脱模和吊装搬运的脱模螺栓孔。本专利技术的进一步改进在于：所述上模和下模之间通过导柱和导套进行导向粗定位，所述导柱设置在所述上模的四个角上，所述导套设置在所述下模和所述导柱相对应的位置，所述上模的对角设有定位器，通过对角两个定位器进行精确定位。本专利技术的进一步改进在于：所述进胶流道设置在左右两腔室的中间公共边，即中间芯模的中部，所述进胶口设置在对应下模的中间位置，所述出胶流道分别设计在另外两边，所述出胶口设置在对应上模两侧的中间位置，所述进胶流道和所述出胶流道均采用连续凸台设计，凸台端面与模具面配合，增加流道空腔区域与模具接触面积，凸台底面与模具面预留0.5mm-4mm间隙配合，形成树脂通道。本专利技术的进一步改进在于：所述上模和所述下模之间采用螺栓锁模，所述上模分型面螺栓和密封槽10mm-20mm区域外采用1mm-2mm避空设计。本专利技术提供一模两腔成型半封闭结构复材制件的RTM模具，包括上模、下模和若干芯模，所述上模上设置环形密封槽，与所述下模形成封闭模腔，若干芯模设置于所述模腔内，将所述模腔分成两个腔室，所述下模设计一个进胶口，与所述芯模上组合流道配合实现向两个腔室注射树脂，所述上模设计两个出胶口，与所述芯模上组合流道配合排胶排泡，用于两个左右对称产品成型；所述上模中间位置设置定位凸台，与中间芯模的凹槽配合实现定位，两边四个芯模通过四个“工”字型定位键与所述中间芯模的凹腔配合实现定位，两侧芯模拆分成两块并设计成楔形结构，与所述上模配合组装。该模具根据产品半封闭结构特点设计，通过对芯模进行合理分块和楔形设计，实现半封闭结构产品容易脱模和一模两腔成型，通过中间芯模凹槽和“工”字型定位键等设计，实现芯模免螺栓连接且精准定位，有效降低脱模难度，能够使得半封闭结构复材制件成型容易，尺寸控制精确，成型提高效率。与现有技术相比，本专利技术具有如下显著的效果：（1）本专利技术对内部芯模分块合理，解决两个半封闭结构产品脱模问题，同时实现一模两腔成型，提高产品成型效率，降低产品制造成本。（2）本专利技术方案中上模采用凸台设计，先定位中间芯模，并创造性的设计“工”字型键定位，用于连接和固定另外四个内部成型芯模，同时合理采用避空设计，能够满足芯模定位要求，且取消使用螺栓销钉等常用固定和连接芯模方式，有效降低芯模组装装配和产品脱模难度，缩短模具组装和产品制造周期，降低成型风险，提高成型效率。（3）本专利技术设计时将模腔两侧芯模各拆分成两块，并设计成楔形，便于产品预制体制备时先安放内侧芯模，再安放外侧芯模，上下模合模时，通过控制分型面合模间隙，对楔形外侧芯模施加合模力，再由外侧芯模对内侧芯模施压侧向力，可实现预制体侧边压实，同时避免损伤纤维预制体，对于类似RTM模具中需要通过芯块施加侧向夹紧力时的芯块分切方案具有重要借鉴意义。（4）本专利技术通过将进胶流道设计在对称两产品的中间公共边，出胶流道分别设计在另外两边，都采用一组适当大小和高低的一组凸台，用作流道，其中凸台面与模具配合，起到支撑模腔作用，凸台间预留间隙可提供树脂通道，创造性解决了复材RTM工艺一模两腔流道设计难题，对于其他类似产品RTM工艺模具都具有非常重要的借鉴意义。（5）本专利技术设计的上模分型面采用避空设计，解决分型面为曲面时，分型面加工难度大，精度难以控制等问题，同时可以借鉴用于类似RTM模具中，无论平面或曲面分型面，通过避空设计，大大减少了对加工精度要求高的分型面区域，对于提高模具加工效率、模具配模和提高加工精度有重要借鉴意义。附图说明图1是本专利技术的一种一模两腔成型半封闭结构复材制件的RTM模具的轴测视示意图。图2是本专利技术的一种一模两腔成型半封闭结构复材制件的RTM模具的上模轴测视示意图。图3是本专利技术的一种一模两腔成型半封闭结构复材制件的RTM模具的进胶流道示意图。图4是本专利技术的一种一模两腔成型半封闭结构复材制件的RTM模具内部成型芯模组合及出胶流道俯视示意图图5是本专利技术的一种一模两腔成型半封闭结构复材制件的RTM模具中间芯模俯视示意图。图6本专利技术的一本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种一模两腔成型半封闭结构复材制件的RTM模具，其特征在于：包括上模、下模和内部成型芯模，所述上模内设有环形密封槽，使得和所述下模形成封闭模腔，所述内部成型芯模分成五块，包括左右两个外侧芯模，两个内侧芯模和一个中间芯模，芯模之间为楔形设计，配合组装在所述密封槽内，所述中间芯模通过多个“工”字型键连接两侧的四个芯模，同时将模腔分割成左右两个腔室，所述下模上设有进胶口，配合内部成型芯模上进胶流道实现向两个腔室注射树脂，所述上模上设有两个出胶口，和所述内部成型芯模上出胶流道配合排胶排泡。

【技术特征摘要】
1.一种一模两腔成型半封闭结构复材制件的RTM模具，其特征在于：包括上模、下模和内部成型芯模，所述上模内设有环形密封槽，使得和所述下模形成封闭模腔，所述内部成型芯模分成五块，包括左右两个外侧芯模，两个内侧芯模和一个中间芯模，芯模之间为楔形设计，配合组装在所述密封槽内，所述中间芯模通过多个“工”字型键连接两侧的四个芯模，同时将模腔分割成左右两个腔室，所述下模上设有进胶口，配合内部成型芯模上进胶流道实现向两个腔室注射树脂，所述上模上设有两个出胶口，和所述内部成型芯模上出胶流道配合排胶排泡。2.根据权利要求1所述的一种一模两腔成型半封闭结构复材制件的RTM模具，其特征在于：所述上模上方设有定位凸台，所述中间芯模上设有和所述定位凸台相适配的凹槽，实现芯模定位。3.根据权利要求2所述的一种一模两腔成型半封闭结构复材制件的RTM模具，其特征在于：所述定位凸台为矩形凸台，长宽40mm-50mm，高不低于10mm，拔模角度设计为5°-10°，所述定位凸台和所述凹槽面间采用1mm-2mm避空设计。4.根据权利要求1所述的一种一模两腔成型半封闭结构复材制件的RTM模具，其特征在于：所述中间芯模楔形拔模角度为5°-10°，所述“工”字型键高度为10mm-20mm，拔模角度为5°-10°。5.根据权利要求1所述的一种一模两腔成型半封闭结构复材制件的RTM...

【专利技术属性】
技术研发人员：李四杰，李明明，彭克荣，舒巍，汪晓允，刘伟，
申请(专利权)人：江苏恒神股份有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32