一种直升机尾梁用复合材料模具工装制造技术

本实用新型专利技术公开的一种直升机尾梁用复合材料模具工装，包括：一复合材料主体模，该复合材料主体模包括主体模上、下成型模；一背部支撑结构，该背部支撑结构包括上、下成形模背部支撑结构，上、下成形模背部支撑结构分别与主体模上、下成型模的外表面连接用于支撑主体模上、下成型模；一复位上、下成型模型面可调节拉撑装置，该复位上成型模型面可调节拉撑装置、复位下成型模型面可调节拉撑装置分别与主体模上成型模、主体模下成型模连接，用以复位主体模上成型模、主体模下成型模的上、下成型模型面。通过本实用新型专利技术成型的复合材料尾梁为整体共固化成型，其型面精度高，产生的内应力小，且模具工装重量轻，吊装方便，安全系数高。

A kind of composite die tooling for helicopter tail beam

【技术实现步骤摘要】
一种直升机尾梁用复合材料模具工装
本技术涉及复合材料工装的制造
，具体为一种直升机尾梁用复合材料模具工装。
技术介绍
复合材料依靠优异的性能，在航空领域扮演着越来越重要的角色，无论是民机还是军机，随着复合材料设计、制造技术的不断进步，其用量比率日益增大。大部分的复合材料成型用工装是通过钢材或者铝材加工制成，但钢与铝的热膨胀系数与复合材料的热膨胀系数相差较大，用金属工装成型的复合材料制件尺寸稳定性差，型面易超差，很难满足如机身段、直升机尾梁、雷达罩等类型产品的尺寸需要。金属工装导热系数高但比热大且加热过程中温度分布不均，增加了能耗成本，所成型的复合材料制件会产生应力集中，易报废。随着复合材料行业技术革新，复合材料模具应运而生，它与复合材料制件的热膨胀系数相匹配、比热容较低、温度分布均匀、质量较轻，大大提高了复合材料制件的型面精度与尺寸稳定性，降低了生产能耗，提高了产品的合格率，且运卸更加方便安全，尤其在制造机身段、直升机尾梁、雷达罩等类产品，复合材料模具工装不可或缺。
技术实现思路
本技术的目的在于解决现有复合材料成型工装技术的缺陷与不足，提供一种直升机尾梁用复合材料模具工装。为了实现本技术的目的，本技术所采用的技术方案如下：一种直升机尾梁用复合材料模具工装，包括：一复合材料主体模，所述复合材料主体模包括主体模上成型模和主体模下成型模；一背部支撑结构，所述背部支撑结构包括上成形模背部支撑结构和下成形模背部支撑结构，所述上成形模背部支撑结构与所述主体模上成型模的外表面连接用于支撑所述主体模上成型模；所述下成形模背部支撑结构与所述主体模下成型模的外表面连接用于支撑所述主体模下成型模；一复位上成型模型面可调节拉撑装置和一复位下成型模型面可调节拉撑装置，所述复位上成型模型面可调节拉撑装置与所述主体模上成型模连接，用以复位所述主体模上成型模的上成型模型面；所述复位下成型模型面可调节拉撑装置与所述主体模下成型模连接，用以复位所述主体模下成型模的下成型模型面。在本技术的一个优选实施例中，在所述主体模上成型模内共固化预埋有若干吊装金属嵌块，用以吊装所述主体模上成型模；所述金属嵌块表面要经过磷酸阳极化处理。在本技术的一个优选实施例中，在所述主体模上成型模上设置有若干通孔金属衬套埋件，在所述主体模下成型模上设置有若干定位用金属衬套埋件和内螺纹金属埋件；每一通孔金属衬套埋件与对应的定位用金属衬套埋件之间通过定位销固定连接，以定位所述主体模上成型模与所述主体模下成型模的相对位置；每一通孔金属衬套埋件与对应的内螺纹金属埋件通过螺栓连接，以紧固所述主体模上成型模与所述主体模下成型模，保证所述主体模上成型模与所述主体模下成型模贴合，形成筒状结构。使得成型的复合材料尾梁可实现一体共固化结构，增强了尾梁的结构强度，减少部分装配、胶接的工作。在本技术的一个优选实施例中，所述上成形模背部支撑结构包括上背部支撑板和上背部支撑板骨架，所述上背部支撑板胶接在所述主体模上成型模的外表面上，所述上背部支撑板固定在所述上背部支撑板骨架上；所述下成形模背部支撑结构包括下背部支撑板和下背部支撑板骨架，所述下背部支撑板胶接在述主体模下成型模的外表面上，所述下背部支撑板固定在所述下背部支撑板骨架上。在本技术的一个优选实施例中，所述上背部支撑板与所述主体模上成型模的外表面之间留有0.1mm-0.20mm的间隙，所述下背部支撑板与所述主体模下成型模的外表面之间也留有0.1mm-0.20mm的间隙，为工装预留高温膨胀间隙，防止工装热膨胀下相互作用引起应力开裂，较小的间隙也防止复合材料模具工装开口变形，起到卡箍的作用。在本技术的一个优选实施例中，所述上背部支撑板的厚度与主体模上成型模的厚度一致、成型方式一致，所述下背部支撑板的厚度与所述主体模下成型模的厚度一致、成型方式一致在本技术的一个优选实施例中，所述上背部支撑板通过上金属角片或者上碳纤维角片铆接在所述上背部支撑板骨架上，所述上背部支撑板与上金属角片或者上碳纤维角片的间隙处采用胶黏剂粘接；所述下背部支撑板通过下金属角片或者下碳纤维角片铆接在所述下背部支撑板骨架上，所述下背部支撑板与下金属角片或者下碳纤维角片的间隙处采用胶黏剂粘接。在本技术的一个优选实施例中，所述上背部支撑板、上背部支撑板骨架、下背部支撑板、下背部支撑板骨架均碳纤维模具预浸料制成。在本技术的一个优选实施例中，所述复位上成型模型面可调节拉撑装置由若干上拉撑杆、上金属顶板及上固定框架构成；所述上金属顶板预埋在所述主体模上成型模内，若干上拉撑杆间隔焊接在所述上金属顶板上，每一上拉撑杆均设置有外螺纹；在所述上固定框架上对应每一上拉撑杆的位置开设有一上拉撑杆穿过孔，所述上拉撑杆穿过对应的上拉撑杆穿过孔后旋有一上拉撑调节螺母；所述上固定框架通过紧固件固定在所述上背部支撑板骨架上；所述复位下成型模型面可调节拉撑装置由若干下拉撑杆、下金属顶板及下固定框架构成；所述下金属顶板预埋在所述主体模下成型模内，若干下拉撑杆间隔焊接在所述下金属顶板上，每一下拉撑杆均设置有外螺纹；在所述下固定框架上对应每一下拉撑杆的位置开设有一下拉撑杆穿过孔，所述下拉撑杆穿过对应的下拉撑杆穿过孔后旋有一下拉撑调节螺母；所述下固定框架通过紧固件固定在所述下背部支撑板骨架上；转动所述上、下拉撑调节螺母，通过上、下拉撑杆以及上、下金属顶板及上、下固定框架带动主体模上成型模、主体模下成型模微动，而微调主体模上成型模、主体模下成型模的型面。在本技术的一个优选实施例中，所述直升机尾梁用复合材料模具工装可用于热压罐工艺。在本技术的一个优选实施例中，所述主体模上成型模和主体模下成型模分别由上过渡母模、下过渡母模翻制而成。在本技术的一个优选实施例中，所述上过渡母模、下过渡母模是由环氧代木制成，所述上过渡母模、下过渡母模之间的模型面与所述主体模上成型模和主体模下成型模之间的模型面完全贴合，所述主体模上成型模和主体模下成型模之间的模型面精度可控制在±0.15mm内，所述上过渡母模、下过渡母模经表面密封与抛光处理后，表面粗糙度在R0.1-R0.4之间。在本技术的一个优选实施例中，所述主体模上成型模和主体模下成型模均由碳纤维模具预浸料热压罐固化制成，所述碳纤维模具预浸料固化温度控制在45℃-70℃之间，所述主体模上成型模和主体模下成型模在经200℃后固化后，可在高温下循环使用。由于采用了如上的技术方案，通过直升机尾梁用复合材料模具工装成型的复合材料尾梁为整体共固化成型，其型面精度高，产生的内应力小，且模具工装重量轻，吊装方便，安全系数高。即使复合材料模具工装在反复使用过程中发生微变形，也可以通过上下成型模型面可调节拉撑装置来调节。附图说明图1为本技术的直升机尾梁用复合材料模具工装的结构示意图。图2为本技术的直升机尾梁用复合材料模具工装中的复位上成型模型面可调节拉撑装置和复位下成型本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种直升机尾梁用复合材料模具工装，其特征在于，包括：/n一复合材料主体模，所述复合材料主体模包括主体模上成型模和主体模下成型模；/n一背部支撑结构，所述背部支撑结构包括上成形模背部支撑结构和下成形模背部支撑结构，所述上成形模背部支撑结构与所述主体模上成型模的外表面连接用于支撑所述主体模上成型模；所述下成形模背部支撑结构与所述主体模下成型模的外表面连接用于支撑所述主体模下成型模；/n一复位上成型模型面可调节拉撑装置和一复位下成型模型面可调节拉撑装置，所述复位上成型模型面可调节拉撑装置与所述主体模上成型模连接，用以复位所述主体模上成型模的上成型模型面；所述复位下成型模型面可调节拉撑装置与所述主体模下成型模连接，用以复位所述主体模下成型模的下成型模型面。/n

【技术特征摘要】
1.一种直升机尾梁用复合材料模具工装，其特征在于，包括：
一复合材料主体模，所述复合材料主体模包括主体模上成型模和主体模下成型模；
一背部支撑结构，所述背部支撑结构包括上成形模背部支撑结构和下成形模背部支撑结构，所述上成形模背部支撑结构与所述主体模上成型模的外表面连接用于支撑所述主体模上成型模；所述下成形模背部支撑结构与所述主体模下成型模的外表面连接用于支撑所述主体模下成型模；
一复位上成型模型面可调节拉撑装置和一复位下成型模型面可调节拉撑装置，所述复位上成型模型面可调节拉撑装置与所述主体模上成型模连接，用以复位所述主体模上成型模的上成型模型面；所述复位下成型模型面可调节拉撑装置与所述主体模下成型模连接，用以复位所述主体模下成型模的下成型模型面。


2.如权利要求1所述的一种直升机尾梁用复合材料模具工装，其特征在于，在所述主体模上成型模内共固化预埋有若干吊装金属嵌块，用以吊装所述主体模上成型模；所述金属嵌块表面要经过磷酸阳极化处理。


3.如权利要求1所述的一种直升机尾梁用复合材料模具工装，其特征在于，在所述主体模上成型模上设置有若干通孔金属衬套埋件，在所述主体模下成型模上设置有若干定位用金属衬套埋件和内螺纹金属埋件；每一通孔金属衬套埋件与对应的定位用金属衬套埋件之间通过定位销固定连接，以定位所述主体模上成型模与所述主体模下成型模的相对位置；每一通孔金属衬套埋件与对应的内螺纹金属埋件通过螺栓连接，以紧固所述主体模上成型模与所述主体模下成型模，保证所述主体模上成型模与所述主体模下成型模贴合，形成筒状结构。


4.如权利要求1所述的一种直升机尾梁用复合材料模具工装，其特征在于，所述上成形模背部支撑结构包括上背部支撑板和上背部支撑板骨架，所述上背部支撑板胶接在所述主体模上成型模的外表面上，所述上背部支撑板固定在所述上背部支撑板骨架上；所述下成形模背部支撑结构包括下背部支撑板和下背部支撑板骨架，所述下背部支撑板胶接在述主体模下成型模的外表面上，所述下背部支撑板固定在所述下背部支撑板骨架上。


5.如权利要求4所述的一种直升机尾梁用复合材料模具工装，其特征在于，所述上背部支撑板与所述主体模上成型模的外表面之间留有0.1mm-0.20mm的间隙，所述下背部支撑板与所述主体模下成型模的外表面之间也留有0.1mm-0.20mm的间隙。


6.如权利要求4所述的一种直升机尾梁用复合材料模具工装，其特征在于，所述上背部支撑板的厚度与主体模上成型模的厚度一致、成型方式一致，所述下背部支撑板的厚度与所述主体模下成型模的厚度一致、成型方式一致。


7.如权利要求4所述的一种直升机尾梁用复合材料模具工装，其特征在于，所述上背部支撑板通过上金属角片或者上碳纤维角片...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡仲杰，岑婵芳，刘杰，罗杰君，董淑强，
申请(专利权)人：宁波沥高复合材料有限公司，
类型：新型
国别省市：浙江;33