本发明专利技术提出单侧加强的T型复合材料制件RTM整体成型模具及成型工艺。包括：一基座，其呈L型，其中，基座的水平段平台上具有滑轨；一组合式肋板芯模，组合式肋板芯模下端面具有与滑轨相匹配的滑槽，组合式肋板芯模侧面具有肋板型腔；一侧模，当侧模与组合式肋板芯模合模后，形成腹板型腔；一上模，当上模与侧模、组合式肋板芯模及基座合模后，形成壁板型腔；其中，肋板型腔、腹板型腔及壁板型腔相连通，形成T型腔。本发明专利技术成功解决了单侧加强T型复合材料制件的整体化制造问题。本发明专利技术制备的T型复合材料制件尺寸精度高、内外表面质量优良，且整个复合材料结构可以实现一次成型，有效降低了复合材料的制造成本。合材料的制造成本。合材料的制造成本。
【技术实现步骤摘要】
单侧加强的T型复合材料制件RTM整体成型模具及工艺
[0001]本专利技术属于树脂基复合材料成型
，特别涉及单侧加强的T型复合材料制件RTM整体成型模具及工艺。
技术介绍
[0002]复合材料由于其高比强度，高比刚度以及可设计性强等优势被广泛的应用于航空航天领域。单侧加强T型复合材料制件通常作为加强筋结构用于提升飞机机身、机翼等壁板结构的刚性；而对单侧加强T型复合材料制件自身，可以通过密肋板结构连接壁板与下缘对其刚性进行进一步的增强。
[0003]传统的单侧加强T型复合材料制件的制备方法一般是将肋板结构单独成型固化，并通过胶接或紧固件以机械连接的方式与T型复合材料制件组装配合。但在实际生产制造的过程中由于密肋板中肋板数量较多，过多的紧固件的使用对减重效率产生了影响，进行二次装配也大量的延长了制造工时，并且单独固化后各个肋板结构的零件形状、胶接质量无法得到有效保证，同时通过二次装配形成的肋板结构其铺层与T型制件相互独立，传递载荷效率受到了限制。随着复合材料用量的不断扩大，变形控制、减重和降低成本的需求更显突出，因此越来越多的复合材料将被设计成整体成型的结构。
[0004]在设计成整体成型的结构的过程中，采用的工艺较多，而近年来以树脂传递模塑(Resin Transfer Molding,RTM)工艺为代表的低成本、整体化制造的液体成型技术得到快速发展，成为了整体成型结构制备的主流工艺。RTM工艺具有闭模成型的工艺特点，制件的内外表面均由模具型面控制，因此制件的外形尺寸精度高，通过合理的铺层优化以及成型模具设计可以实现复杂结构制件的整体化制造，有效缓解制件的变形问题、提高结构减重效率、降低复合材料制件的制造及装配成本。
[0005]截至目前，市场上并没有出现能够很好解决单侧加强T型复合材料制件整体化制造的模具，为了提高生产单侧加强T型复合材料制件的效率及保障制件的质量，因此亟需一种单侧加强的T型复合材料制件RTM整体成型模具及成型工艺，以解决上述问题。
技术实现思路
[0006]针对上述问题，本专利技术提出一种单侧加强的T型复合材料制件RTM整体成型模具及成型工艺，以解决单侧加强T型复合材料制件不能高效、高质地整体化制造的问题。
[0007]一种单侧加强的T型复合材料制件RTM整体成型模具，所述模具包括：
[0008]一基座，其呈L型，其中，所述基座的水平段平台上具有滑轨；
[0009]一组合式肋板芯模，所述组合式肋板芯模下端面具有与所述滑轨相匹配的滑槽，所述组合式肋板芯模侧面具有肋板型腔；
[0010]一侧模，其侧型面与腹板外型面一致；其中，所述侧模上型面与所述组合式肋板芯模上型面组合构成的上型面与壁板内型面一致，当所述侧模与所述组合式肋板芯模合模后，形成腹板型腔；
[0011]一上模，其内型面与壁板外型面一致；当所述上模与所述侧模、所述组合式肋板芯模及所述基座合模后，形成壁板型腔；
[0012]其中，所述肋板型腔、所述腹板型腔及所述壁板型腔相连通，形成T型腔。
[0013]更进一步地，该模具还具有：
[0014]二个端模，分别与所述基座的两端固定连接以及与所述侧模的两端固定连接。
[0015]更进一步地，所述组合式肋板芯模包括：
[0016]至少一个内芯模；
[0017]两个外芯模，设置于所述内芯模的两侧；
[0018]其中，所述内芯模靠近所述外芯模的两侧设置有第一凹槽，两个所述外芯模靠近所述内芯模的一侧设置有第二凹槽，所述第一凹槽与所述第二凹槽的尺寸一致，当所述内芯模与所述外芯模合模后，所述第一凹槽与所述第二凹槽形成肋板型腔。
[0019]更进一步地，所述侧模为阴模，所述上模为阳模。
[0020]更进一步地，所述组合式肋板芯模远离所述侧模一侧具有撞锤孔。
[0021]更进一步地，所述第一凹槽为三角形凹槽。
[0022]更进一步地，所述基座竖直段的上端面设置有第一定位槽；所述侧模上端面设置有第二定位槽；所述上模下端面设置有与所述第一定位槽和第二定位槽相匹配的第一定位块；
[0023]所述基座水平段的下端面设置有第三定位槽，所述外芯模远离所述撞锤孔的一侧面上部设置有第四定位槽，所述侧模远离所述第二定位槽的一侧面设置有与所述第三定位槽和所述第四定位槽相匹配的第二定位块。
[0024]更进一步地，所述侧模分型面上设置有第一密封槽；所述上模分型面上设置有第二密封槽；所述端模内型面设置有第三密封槽。
[0025]本专利技术还提供一种单侧加强的T型复合材料制件RTM整体成型工艺，所述成型工艺包括：
[0026]所述组合式肋板芯模与所述基座合模；
[0027]铺覆干态预定型织物，将铺覆好的铺层经加热真空定型制成预成型体，将预成型体裁剪成肋板形状并预留腹板面与壁板面的翻边，将其插入肋板型腔；
[0028]在组合式肋板芯模的腹板型面与壁板型面进行预定型织物的铺覆，并将肋板的翻边插入腹板与壁板铺层；
[0029]在所述侧模上完成部分腹板与壁板铺覆，并将所述侧模与所述基座和所述组合式肋板芯模进行配合固定；
[0030]配合完成后填充腹板与壁板三角区，并在壁板型腔内完成剩余壁板铺层的铺覆；
[0031]将所述上模与所述基座和所述侧模进行配合固定，合上所述端模完成模具的整体合模；
[0032]采用RTM成型工艺，向模具内注入低黏度液体成型树脂，固化复合材料；
[0033]卸下所述端模，依次卸下所述上模与所述侧模，分离所述组合式肋板芯模与所述基座，作用于撞锤孔，脱出芯模，完成单侧加强的T型复合材料制件的脱模。
[0034]更进一步地，所述组合式肋板芯模与所述基座合模包括：
[0035]所述外芯模与所述内芯模依次通过滑轨调整在基座上的位置，并通过螺栓与设置
在所述组合式肋板芯模两端的限位板将所述组合式肋板芯模固定；且所述限位板在所述侧模上完成部分腹板与壁板铺覆后拆除。
[0036]本专利技术提出单侧加强的T型复合材料制件RTM整体成型模具及成型工艺，将密肋板结构中肋板之间间隔部分设计成可自由脱出的芯模，在芯模侧面设计肋板型腔，并与壁板型腔与腹板型腔连通。采用该种芯模制备的单侧加强的T型复合材料制件在脱模具时，可将组合式芯模整体通过滑轨从基座上取下，然后沿垂直于腹板方向将芯模按设计顺序依次取出。
[0037]本专利技术提出的组合式肋板芯模，成功解决了单侧加强T型复合材料制件的整体化制造问题。采用本专利技术制备的单侧加强的T型复合材料制件尺寸精度高、内外表面质量优良，肋板与腹板、壁板之间可实现连续交叉铺层保证了肋板连接强度，且整个复合材料结构可以实现一次成型，有效降低了复合材料的制造成本，同时也避免了因二次胶接或机械连接引起的制件变形问题。
[0038]本专利技术的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本专利技术而了解。本专利技术的目的和其他优点可通过在说明书以及附本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种单侧加强的T型复合材料制件RTM整体成型模具，其特征在于：所述模具包括：一基座(1)，其呈L型，其中，所述基座(1)的水平段平台上具有滑轨(1-1)；一组合式肋板芯模(2)，所述组合式肋板芯模(2)下端面具有与所述滑轨(1-1)相匹配的滑槽(2-1)，所述组合式肋板芯模(2)侧面具有肋板型腔(6)；一侧模(3)，其侧型面与腹板外型面一致；其中，所述侧模(3)上型面与所述组合式肋板芯模(2)上型面组合构成的上型面与壁板内型面一致，当所述侧模(3)与所述组合式肋板芯模(2)合模后，形成腹板型腔(7)；一上模(4)，其内型面与壁板外型面一致；当所述上模(4)与所述侧模(3)、所述组合式肋板芯模(2)及所述基座(1)合模后，形成壁板型腔(8)；其中，所述肋板型腔(6)、所述腹板型腔(7)及所述壁板型腔(8)相连通，形成T型腔(9)。2.根据权利要求1所述的单侧加强的T型复合材料制件RTM整体成型模具，其特征在于：该模具还具有：二个端模(5)，分别与所述基座(1)的两端固定连接以及与所述侧模(3)的两端固定连接。3.根据权利要求1所述的单侧加强的T型复合材料制件RTM整体成型模具，其特征在于：所述组合式肋板芯模(2)包括：至少一个内芯模(2-2)；两个外芯模(2-3)，设置于所述内芯模(2-2)的两侧；其中，所述内芯模(2-2)靠近所述外芯模(2-3)的两侧设置有第一凹槽(2-2-1)，两个所述外芯模(2-3)靠近所述内芯模(2-2)的一侧设置有第二凹槽(2-3-1)，所述第一凹槽(2-2-1)与所述第二凹槽(2-3-1)的尺寸一致，当所述内芯模(2-2)与所述外芯模(2-3)合模后，所述第一凹槽(2-2-1)与所述第二凹槽(2-3-1)形成肋板型腔(6)。4.根据权利要求1所述的单侧加强的T型复合材料制件RTM整体成型模具，其特征在于：所述侧模(3)为阴模，所述上模(4)为阳模。5.根据权利要求1-4中任一项所述的单侧加强的T型复合材料制件RTM整体成型模具，其特征在于：所述组合式肋板芯模(2)远离所述侧模(3)一侧具有撞锤孔(2-4)。6.根据权利要求3所述的单侧加强的T型复合材料制件RTM整体成型模具，其特征在于：所述第一凹槽(2-2-1)为三角形凹槽。7.根据权利要求6所述的单侧加强的T型复合材料制件RTM整体成型模具，其特征在于：所述基座(1)竖直段的上端...
【专利技术属性】
技术研发人员：李伟东，辛玲，郭纪璋，包建文，钟翔屿，李晔，刘淑峰，李君龙，李圣雄，
申请(专利权)人：中国航空制造技术研究院，
类型：发明
国别省市：
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