一种碳纤维复合材料梁成型模具及成型方法技术

本发明专利技术提供一种碳纤维复合材料梁成型模具及成型方法，成型模具包括芯模、若干芯块以及外模；其中，所述芯模与碳纤维复合材料梁的加强筋相适配；所述芯模的外表面构成所述加强筋的铺贴面；若干所述芯块设置于所述芯模的外侧；所述芯块与所述碳纤维复合材料梁中的间隙相适配；若干所述芯块与所述芯模拼合构成所述外框的铺贴面；所述外模设置于所述芯块的外侧。本发明专利技术提供的碳纤维复合材料梁成型模具，使得成型的碳纤维复合材料梁为一体式结构，避免传统的碳纤维复合材料梁生产过程中的二次胶接过程，在简化成型工艺的同时，还有利于提高碳纤维复合材料梁结构的整体性，有助于更充分的发挥碳纤维复合材料的优势，提高碳纤维复合材料梁的力学性能。合材料梁的力学性能。合材料梁的力学性能。

【技术实现步骤摘要】
一种碳纤维复合材料梁成型模具及成型方法


[0001]本专利技术涉及复合材料
，具体而言，涉及一种碳纤维复合材料梁成型模具及成型方法。

技术介绍

[0002]基于碳纤维复合材料比强度、比模量高，耐疲劳性好的特点，目前已在航空航天、轨道交通等多个领域获得了广泛的应用，并且逐步由仅用于次承力构件向应用于主承力构件发展。
[0003]梁结构是多种结构的主要承力件，为达到提高结构效率的目的，要求梁结构在保证受力的情况下，尽可能地降低制件的质量，因此，碳纤维复合材料梁结构得以广泛发展。
[0004]对于具有闭合多边形结构的梁外框，且梁外框内设置有若干加强筋结构的碳纤维复合材料梁，由于梁的结构较为复杂，且同时具有内部结构与外部结构，使得这种结构的碳纤维复合材料梁的制造难度较大；现有技术中，通常通过分别单独成型内部的加强筋结构以及外部的梁外框结构，然后通过紧固件或结构胶对梁外框与加强筋进行连接。
[0005]这种制造方法制造的碳纤维复合材料梁，整体性较差，导致碳纤维复合材料梁的力学性能较差，一定程度上限制了碳纤维复合材料梁的应用。

技术实现思路

[0006]本专利技术解决的问题是碳纤维复合材料梁的力学性能较差。
[0007]为解决上述问题，本专利技术提供一种碳纤维复合材料梁成型模具，包括芯模、若干芯块以及外模；其中，
[0008]所述芯模与碳纤维复合材料梁的加强筋相适配；
[0009]所述芯模的外壁构成所述加强筋的铺贴面；
[0010]若干所述芯块设置于所述芯模的外侧；
[0011]所述芯块与所述碳纤维复合材料梁中的间隙相适配；
[0012]若干所述芯块与所述芯模拼合构成所述外框的铺贴面；
[0013]所述外模设置于所述芯块的外侧。
[0014]可选地，所述外模包括相互拼合的上模与下模。
[0015]可选地，所述芯模为八边形结构。
[0016]可选地，所述芯块为三角形结构。
[0017]可选地，所述芯块的数量为四个。
[0018]可选地，所述外模的内壁截面为长方形或正方形。
[0019]可选地，所述芯块的材质为硅橡胶。
[0020]可选地，所述芯模以及所述外模的材质均为不锈钢。
[0021]本专利技术的另一目的在于提供一种碳纤维复合材料梁的成型方法，通过如上所述的碳纤维复合材料梁成型模具进行成型；所述碳纤维复合材料梁的成型方法包括如下步骤：
[0022]S1：在芯模上铺贴加强筋的预浸料铺层，得到第一装配体；
[0023]S2：在所述第一装配体的外侧放置若干芯块，得到第二装配体；
[0024]S3：在所述第二装配体的外侧铺贴外框的预浸料铺层，得到第三装配体；
[0025]S4：将外模放置于所述第三装配体的外侧，得到第四装配体；
[0026]S5：将所述第四装配体中的所述芯模取出，并在所述第四装配体的内部放置第一真空袋，在所述第四装配体的外部套设第二真空袋，所述第一真空袋与所述第二真空袋的端部相互连接，得到第五装配体；
[0027]S6：对所述第五装配体进行热压固化后，取出制件，得到碳纤维复合材料梁。
[0028]可选地，步骤S1包括：
[0029]S11：在所述芯模上铺贴脱模布；
[0030]S12：在所述脱模布上依次铺贴透气毡、隔离膜、真空袋、PTEE膜，得到预处理后的芯模；
[0031]S13：在所述预处理后的芯模铺贴所述加强筋的预浸料铺层，得到所述第一装配体。
[0032]与现有技术相比，本专利技术提供的碳纤维复合材料梁成型模具具有如下优势：
[0033]本专利技术提供的碳纤维复合材料梁成型模具，通过芯模、芯块以及外模相配合，使得成型的碳纤维复合材料梁为一体式结构，避免传统的碳纤维复合材料梁生产过程中的二次胶接过程，在简化成型工艺的同时，还有利于提高碳纤维复合材料梁结构的整体性，有助于更充分的发挥碳纤维复合材料的优势，提高碳纤维复合材料梁的力学性能。
附图说明
[0034]图1为本专利技术中碳纤维复合材料梁的结构简图；
[0035]图2为本专利技术中碳纤维复合材料梁成型模具的结构简图；
[0036]图3为图2中A
‑
A向剖视图；
[0037]图4为本专利技术中第一装配体的结构简图；
[0038]图5为本专利技术中第二装配体的结构简图；
[0039]图6为本专利技术中第三装配体的结构简图；
[0040]图7为本专利技术中第四装配体的结构简图。
[0041]附图标记说明：
[0042]1‑
芯模；2
‑
芯块；3
‑
外模；31
‑
上模；32
‑
下模；4
‑
外框；5
‑
加强筋；6
‑
间隙。
具体实施方式
[0043]下面详细描述本专利技术的实施例，所述实施例的示例在附图中表示，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本专利技术，而不能理解为对本专利技术的限制，基于本专利技术的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0044]在本专利技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时
针”、“逆时针”、“轴向”、“周向”、“径向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。
[0045]此外，术语“第一”、“第二”仅用于简化描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性，或隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定为“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本专利技术的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
[0046]在本专利技术中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第一特征之“上”或之“下”，可以包括第一特征和第二特征直接接触，也可以包括第一特征和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征的正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度低于第二特征。
[0047]为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本专利技术的具体实施例做详细的说明。
[0048]由于具有闭合多边形结构外框，且外框内设置有若干本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种碳纤维复合材料梁成型模具，其特征在于，包括芯模(1)、若干芯块(2)以及外模(3)；其中，所述芯模(1)与碳纤维复合材料梁的加强筋(5)相适配；所述芯模(1)的外表面构成所述加强筋(5)的铺贴面；若干所述芯块(2)设置于所述芯模(1)的外侧；所述芯块(2)与所述碳纤维复合材料梁中的间隙(6)相适配；若干所述芯块(2)与所述芯模(1)拼合构成所述外框(4)的铺贴面；所述外模(3)设置于所述芯块(2)的外侧。2.如权利要求1所述的碳纤维复合材料梁成型模具，其特征在于，所述外模(3)包括相互拼合的上模(31)与下模(32)。3.如权利要求2所述的碳纤维复合材料梁成型模具，其特征在于，所述芯模(1)为八边形结构。4.如权利要求3所述的碳纤维复合材料梁成型模具，其特征在于，所述芯块(2)为三角形结构。5.如权利要求4所述的碳纤维复合材料梁成型模具，其特征在于，所述芯块(2)的数量为四个。6.如权利要求5所述的碳纤维复合材料梁成型模具，其特征在于，所述外模(3)的内壁截面为长方形或正方形。7.如权利要求1～6任一项所述的碳纤维复合材料梁成型模具，其特征在于，所述芯块(2)的材质为硅橡胶。8.如权利要求1～6任一项所述的碳纤维复合材料梁成型模...

【专利技术属性】
技术研发人员：张佳卫，郭红军，侯伟，王玉凯，贾朋军，
申请(专利权)人：常州启赋安泰复合材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：