【技术实现步骤摘要】
S型结构构件模具及利用该模具制备S型结构构件的方法
本专利技术涉及一种S型结构构件模具及利用该模具制备S型结构构件的方法。
技术介绍
S型结构构件是航空发动机的重要组成部分,是燃料或推进器在其中燃烧生成高温燃料的装置。SiC/SiC复合材料是一种新型热结构/功能一体化材料,具有低密度、耐高温、高比强、高比模、抗氧化、抗烧蚀,对裂纹不敏感,不发生灾难性损毁等特点。S型结构构件采用碳化硅布叠层制备,其外观规整,确保化学气相浸渗(CVI)过程中气场畅通,构件整体成型且连续性较强,无需在线铆接。现有复杂结构SiC/SiC和C/SiC复合材料纤维织物的成型模具采用实心的内、外模整体结构,通过人工控制内、外模相对位置的成型工艺,在成型过程存在脱模困难、模具定位偏心以及定型缝制困难的问题,因此无法应用于S型结构构件的成型过程。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种复杂S型结构的SiC/SiC和C/SiC复合材料纤维织物的成型模具及方法,为解决现有复杂S型结构SiC/SiC和C/SiC复合材料纤维织物的成型模具采用实心的内、外模整体结构,通过人工控制内、外模相对位置的成型工艺,在成型过程存在脱模困难、模具定位偏心以及定型缝制困难的问题。本专利技术的技术方案是提供一种S型结构构件成型模具,其特殊之处在于:包括限位工装、外模、内模及芯模;上述限位工装包括托盘底板、外模限位块与内模限位块;上述托盘底板为圆形底板,沿圆形底板的上表面开设与其同心的环形限位凹槽;上述外模、内模及芯 ...
【技术保护点】
1.一种S型结构构件成型模具,其特征在于:包括限位工装(4)、外模(1)、内模(2)及芯模(3);/n所述限位工装(4)包括托盘底板(40)、外模限位块(41)与内模限位块(42);所述托盘底板(40)为圆形底板,沿圆形底板的上表面开设与其同心的环形限位凹槽(47);/n所述外模(1)、内模(2)及芯模(3)均为环形,外模(1)的内环面与芯模(3)的外环面、芯模(3)的内环面与内模(2)的外环面面型适配,芯模(3)的使用型面包裹所需层数的纤维织物;外模(1)、包裹纤维织物的芯模(3)及内模(2)从外至内同轴套设且同轴安装在在环形限位凹槽(47)内;所述内模限位块(42)与外模限位块(41)用于确保外膜与内模(2)的同轴度;/n所述芯模(3)包括中空环形模体(32)及位于中空环形模体(32)上端且与其同轴的环形压接模板(33);/n所述中空环形模体(32)由n个模体单元(321)拼接而成;每个模体单元(321)由第二芯模(322)与第三芯模(323)拼接而成;/n所述第二芯模(322)为异性曲面模板,包括凹面与凸面;/n所述第三芯模(323)为弧形模板;/n所述第二芯模(322)的凹面与 ...
【技术特征摘要】
1.一种S型结构构件成型模具,其特征在于:包括限位工装(4)、外模(1)、内模(2)及芯模(3);
所述限位工装(4)包括托盘底板(40)、外模限位块(41)与内模限位块(42);所述托盘底板(40)为圆形底板,沿圆形底板的上表面开设与其同心的环形限位凹槽(47);
所述外模(1)、内模(2)及芯模(3)均为环形,外模(1)的内环面与芯模(3)的外环面、芯模(3)的内环面与内模(2)的外环面面型适配,芯模(3)的使用型面包裹所需层数的纤维织物;外模(1)、包裹纤维织物的芯模(3)及内模(2)从外至内同轴套设且同轴安装在在环形限位凹槽(47)内;所述内模限位块(42)与外模限位块(41)用于确保外膜与内模(2)的同轴度;
所述芯模(3)包括中空环形模体(32)及位于中空环形模体(32)上端且与其同轴的环形压接模板(33);
所述中空环形模体(32)由n个模体单元(321)拼接而成;每个模体单元(321)由第二芯模(322)与第三芯模(323)拼接而成;
所述第二芯模(322)为异性曲面模板,包括凹面与凸面;
所述第三芯模(323)为弧形模板;
所述第二芯模(322)的凹面与第三芯模(323)的内弧面相对,且第二芯模(322)的一端面与第三芯模(323)的一端面固连,第二芯模(322)的另一端面与第三芯模(323)的另一端面配合形成与环形压接模板(33)配合的第一配合端;
n个第二芯模(322)的凸面形成中空环形模体(32)的内环面,n个第三芯模(323)的外弧面形成中空环形模体(32)的外环面;n个第二芯模(322)的凹面与n个第三芯模(323)的内弧面形成环形空腔的腔壁;
所述环形压接模板(33)由m个第一芯模(331)首尾连接而成,其中m、n均为大于等于2的自然数,且m小于n;
所述第一芯模(331)为异性模板,上表面为平面,下表面为弧形面(333);靠近下表面远离上表面的端面处具有配合端(332),配合端(332)与所述第一配合端配合;环形压接模板(33)的下表面与中空环形模体(32)的外周面圆滑过渡;
相邻两个第一芯模(331)的接缝与相邻两个模体单元(321)的接缝错位;
中空环形模体(32)的内环面、中空环形模体(32)的外环面及环形压接模板(33)的下表面为芯模(3)的使用型面,其型面与目标纤维织物的型面相适配。
2.根据权利要求1所述的S型结构构件成型模具,其特征在于:所述环形空腔的径向截面轮廓为弯月形。
3.根据权利要求1或2所述的S型结构构件成型模具,其特征在于:所述外模(1)包括环形的第一外模(11)、第二外模(12)与第三外模(13),第一外模(11)与第二外模(12)同轴设置在限位凹槽内,局部紧密贴合,中间区域空心;所述第三外模(13)由多个弧形外模单元拼接而成,扣设在包裹纤维织物(31)的芯模(3)外部;
所述内模(2)由多个弧形内模拼接而成;
还包括第一外环(45)、第二外环(46)、第一内环(43)及第二内环(44),其中第三外模(13)的上端及下端设有与第一外环(45)、第二外环(46)相适配的拔模角;内模(2)上端及下端设有与第一内环(43)、第二内环(44)相适配的拔模角。
...
【专利技术属性】
技术研发人员:康志杰,张少博,宋海龙,赵晖,史思涛,
申请(专利权)人:西安鑫垚陶瓷复合材料有限公司,
类型:发明
国别省市:陕西;61
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