一种复合材料小型网格筋增强结构舱段成型模具制造技术

本实用新型专利技术公开了一种复合材料小型网格筋增强结构舱段成型模具包括相对设置的上阴模和下阴膜，所述上阴模和下阴模之间水平设置有金属定位芯模，金属定位芯模外设置有若干分瓣膨胀阳模；所述金属定位芯模为圆锥台结构，金属定位芯模的顶部和底部中心设置有芯模轴，所述分瓣膨胀阳模通过耐高温胶固定粘接于所述金属定位芯模外壁上，所述分瓣膨胀阳模上设置有网格筋凹槽；所述上阴模和下阴模上开设有与所述分瓣膨胀阳模形状相应的型腔，型腔的两端开设有供所述芯模轴穿出的轴孔。本实用新型专利技术便于小尺寸网格筋结构产品脱模，并且能够保证产品的外形尺寸和壁厚均匀一致。产品的外形尺寸和壁厚均匀一致。产品的外形尺寸和壁厚均匀一致。

【技术实现步骤摘要】
一种复合材料小型网格筋增强结构舱段成型模具


[0001]本技术属于复合材料产品成型模具
，尤其涉及一种复合材料小型网格筋增强结构舱段成型模具。

技术介绍

[0002]纤维增强复合材料具有高比强度、高比模量、抗疲劳、耐腐蚀、可设计性强、密度小、热膨胀系数低、尺寸稳定性高等优势，已被广泛用于航天、航空、航海等领域。用于航天的复合材料舱体结构，为保证产品具有一定的刚度，减轻产品重量，设置网格筋增强结构是一种通用的设计方法。与增加壁厚实现同等刚度相比，设计成环网格筋增强结构能够大幅度地节省材料成本，及人工工时。
[0003]通常情况下复合材料舱段结构采用金属模具成型，但是在产品尺寸较小时，以及网格筋结构限制，内部阳模根本无法正常脱模。
[0004]为了解决现有技术中存在的以上问题，我们提出一种复合材料小型网格筋增强结构舱段成型模具。

技术实现思路

[0005]本技术的目的在于提供一种便于脱模、适用于小尺寸产品、可保证产品壁厚和尺寸的复合材料小型网格筋增强结构舱段成型模具。
[0006]为实现上述目的，本技术提供如下技术方案：一种复合材料小型网格筋增强结构舱段成型模具包括相对设置的上阴模和下阴膜，所述上阴模和下阴模之间水平设置有金属定位芯模，金属定位芯模外设置有若干分瓣膨胀阳模；所述金属定位芯模为圆锥台结构，金属定位芯模的顶部和底部中心设置有芯模轴，所述分瓣膨胀阳模通过耐高温胶固定粘接于所述金属定位芯模外壁上，所述分瓣膨胀阳模上设置有网格筋凹槽；所述上阴模和下阴模上开设有与所述分瓣膨胀阳模形状相应的型腔，型腔的两端开设有供所述芯模轴穿出的轴孔。
[0007]优选的，所述金属定位芯模上刻制有瓣模定位刻线，所述分瓣膨胀阳模通过瓣模定位刻线确定粘接位置。
[0008]优选的，所述上阴模和下阴模内侧的四个角处开设有导向孔，导向孔内安装有导向块。
[0009]优选的，所述分瓣膨胀阳模的材质为硅橡胶。
[0010]优选的，所述分瓣膨胀阳模的数量为4瓣。
[0011]与现有技术相比，本技术的有益效果是：本技术包括三部分：外阴膜(由上阴模和下阴模组成)、硅橡胶分瓣阳模和金属定位芯模，外阴模通过螺栓加压保证产品外形尺寸，精确控制产品外形；硅橡胶分瓣阳模受热体积膨胀，在内部对复合材料施加压力，保证产品层间强度，同时硅橡胶的压缩性能便于小尺寸产品脱模；内部金属芯模用于固定硅橡胶分瓣阳模，定位产品中心轴，通过金属芯模在外阴模定位，保证金属芯模与外阴模距
离一致，保证最终产品的壁厚均匀一致。
附图说明
[0012]图1为本技术一优选实施例的结构示意图；
[0013]图中：1、上阴模；2、下阴膜；3、金属定位芯模；4、分瓣膨胀阳模；5、网格筋凹槽；6、芯模轴；7、型腔；8、轴孔；9、导向孔。
具体实施方式
[0014]下面将结合附图描述本技术的一个优选实施例，对本技术一优选实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
[0015]请参见图1，本技术包括相对设置的上阴模1和下阴膜2，所述上阴模1和下阴模2之间水平设置有金属定位芯模3，金属定位芯模3外设置有若干分瓣膨胀阳模4，分瓣膨胀阳模4的材质为硅橡胶，分瓣膨胀阳模4的数量为4瓣。
[0016]所述金属定位芯模3为圆锥台结构，金属定位芯模3的顶部和底部中心设置有芯模轴6，所述分瓣膨胀阳模4通过耐高温胶固定粘接于所述金属定位芯模3外壁上，所述分瓣膨胀阳模4上设置有网格筋凹槽5。所述金属定位芯模3上刻制有瓣模定位刻线，所述分瓣膨胀阳模4通过瓣模定位刻线确定粘接位置。
[0017]所述上阴模1和下阴模2上开设有与所述分瓣膨胀阳模4形状相应的型腔7，型腔7的两端开设有供所述芯模轴6穿出的轴孔8。
[0018]本技术阳模采用组合方式，固定阳模为金属定位芯模3，分瓣膨胀阳模4为硅橡胶模具，通过金属固定阳模固定分瓣阳模，防止分瓣阳模四处攒动，在通过分瓣阳模的硅橡胶伸缩性来进行脱模。硅橡胶模具是通过硅橡胶灌注工艺来进行制造的，硅橡胶加工模具为尼龙材质。
[0019]本技术中，下阴模2还起到支撑的作用，金属定位芯模3通过两端的芯模轴6架设于下阴模2上。成型过程中用到的辅材为热固性材料，融化后易出现偏心和壁厚不均的问题，通过金属定位芯模3在外阴模定位，保证金属定位芯模3与外阴模距离一致，保证最终产品的壁厚均匀一致。
[0020]本实施例中，所述上阴模1和下阴模2内侧的四个角处开设有导向孔9，导向孔9内安装有导向块，在上下阴模合模的过程中起导向作用。
[0021]本技术的工作过程为：
[0022]1、对阳模进行整体组装，将分瓣膨胀阳模4安装于金属定位芯模3外，组装固定完成后对模具表面进行清理、涂抹脱模剂等操作；
[0023]2、在分瓣膨胀阳模4上进行碳纤维铺层，先进行环筋铺层(使用纤维带对模具网格筋凹槽5进行填充要求纤维连续不断开)，环筋铺层结束后，进行蒙皮整体包裹，在铺层过程中根据情况对产品进行多次热压实。硅橡胶材质的分瓣膨胀阳模4受热体积膨胀，在内部对复合材料施加压力，保证产品层间强度。
[0024]3、在铺层结束后，对产品进行包覆辅材，抽真空至≤
‑
0.097MPa，进热烘箱加温固化，固化温度为180℃，固化时间10
‑
12h，在固化过程中，当阳模温度到达110℃时，打开烘箱门，对产品外上、下阴模连接螺钉进行加紧、加压将模具合模到位，保证产品外形尺寸。
[0025]4、产品脱模：由于成型产品有网格筋结构，嵌入分瓣阳模凹槽内，且该产品尺寸较小，无法直接正常脱模，所以需先脱除芯模(通过敲打芯模轴6将金属定位芯模3抽出)，然后将硅橡胶瓣模撕下即可，硅橡胶瓣模位于产品的内壁上。
[0026]尽管已经示出和描述了本技术的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本技术的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本技术的范围由所附权利要求及其等同物限定。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种复合材料小型网格筋增强结构舱段成型模具，其特征在于：包括相对设置的上阴模(1)和下阴模(2)，所述上阴模(1)和下阴模(2)之间水平设置有金属定位芯模(3)，金属定位芯模(3)外设置有若干分瓣膨胀阳模(4)；所述金属定位芯模(3)为圆锥台结构，金属定位芯模(3)的顶部和底部中心设置有芯模轴(6)，所述分瓣膨胀阳模(4)通过耐高温胶固定粘接于所述金属定位芯模(3)外壁上，所述分瓣膨胀阳模(4)上设置有网格筋凹槽(5)；所述上阴模(1)和下阴模(2)上开设有与所述分瓣膨胀阳模(4)形状相应的型腔(7)，型腔(7)的两端开设有供所述芯模轴(6)穿出的轴孔(8)。2....

【专利技术属性】
技术研发人员：修建，杨一烁，杨红娜，
申请(专利权)人：北京航天天美科技有限公司，
类型：新型
国别省市：