本发明专利技术提供一种基于VARI工艺成型的工字梁的成型模具，包括上模板和下模板和芯模组件，所述芯模组件设置在所述上模板、下模板之间，所述芯模组件呈C型设置，在所述所述芯模组件上设置工字型夹具组件，所述上模板、下模板、芯模组件和工字型夹具组件共同限定用于真空灌注成型工字梁的工作空间。与现有技术相比，本发明专利技术所述的一种基于VARI工艺成型的工字梁的成型模具，成型模具的整体设置有利于保证成型工字梁的整体性能，使得成型工字梁上下翼板与腹板间具有较好的连接强度。与腹板间具有较好的连接强度。与腹板间具有较好的连接强度。
【技术实现步骤摘要】
一种基于VARI工艺成型的工字梁的成型模具及工艺
[0001]本专利技术涉及模具
，具体而言，涉及一种基于VARI工艺成型的工字梁的成型模具及工艺。
技术介绍
[0002]工字梁具有良好的抗弯、抗扭、抗压性能，广泛应用于城市建筑、土木工程、机械制造、航空航天等领域。现有工字梁大多采用金属材料制造，通过焊接、轧制等工艺成型，树脂基先进复合材料因其轻质高强的特性，逐渐在高端领域成为制造工字梁的主要材料，同时具有截面可设计性、耐腐蚀性好等优点。
[0003]制造树脂基复合材料工字梁的传统方法为分别成型上下翼板与腹板，再通过胶接或螺栓连接的方式进行组合。该方法工序复杂，耗时费力，且胶接处或螺孔处连接强度不高，容易成为薄弱点。
[0004]现有技术中申请号CN202011470299.9的专利公开了一种复合材料工字梁热压罐成型模具及使用方法，包括上模板、下模板、两块硅胶芯模、前限位块和后限位块；两块硅胶芯模沿长度方向和高度方向对齐；下模板连接在对齐后的两块硅胶芯模的底部；上模块连接在对齐后的两块硅胶芯模的顶部。该专利虽然使工字梁在固化成型过程中各向同时受压，有效保证制品的孔隙率要求，上下翼板与腹板的连接处不易成为薄弱点，但是工字梁的模具操作难度大，制得的工字梁的力学性能和质量仍然较差。
[0005]有鉴于此，特提出本专利技术。
技术实现思路
[0006]本专利技术的目的在于提出一种基于VARI工艺成型的工字梁的成型模具及工艺，以解决现有技术中工字梁的模具操作难度大，制得的工字梁的力学性能和质量仍然较差的问题。
[0007]为达到上述目的，本专利技术的技术方案是这样实现的：
[0008]一种基于VARI工艺成型的工字梁的成型模具，所述成型模具包括上模板、下模板，所述芯模组件设置在所述上模板、下模板之间，所述芯模组件呈C型设置，在所述芯模组件上设置工字型夹具组件，所述上模板、下模板、芯模组件和工字型夹具组件共同限定用于真空灌注成型工字梁的工作空间。
[0009]本专利技术所述的一种基于VARI工艺成型的工字梁的成型模具，芯模组件呈C型设置，一方面便于在芯模组件上C型铺碳纤维铺层，另一方面便于固定铺好的碳纤维铺层；工字型夹具组件的设置，一方面主要是为了保证工字梁的尺寸，进而能够精确制备出一定厚度的工字梁；另一方面便于把左芯模与右芯模连接起来，还便于将C型铺碳纤维铺层压平铺展；成型模具的整体设置有利于保证成型工字梁的整体性能，使得成型工字梁上下翼板与腹板间具有较好的连接强度。
[0010]进一步的，所述芯模组件、工字型夹具组件通过第三连接件连接。
[0011]进一步的，在所述芯模组件上设置第一安装孔，在所述工字型夹具组件上设置第二安装孔，所述第一安装孔、所述第二安装孔与所述第三连接件相配合。
[0012]该设置便于第三连接件将芯模组件与工字型夹具组件连接起来。
[0013]进一步的，所述工字型夹具组件包括第一工字型夹具和第二工字型夹具，所述第一工字型夹具、第二工字型夹具分别设置在所述芯模组件的两端。
[0014]该设置便于在第一工字型夹具、第二工字型夹具之间成型工字梁。
[0015]进一步的，所述芯模组件包括左芯模和右芯模，所述左芯模和右芯模呈对称设置所述工字梁的成型模具的左右两端。
[0016]该设置便于在左芯模和右芯模之间成型工字梁。
[0017]进一步的，所述上模板、下模板为多孔钢网。
[0018]上模板和下模板均为多孔钢网，上模板和下模板不仅起导流作用还可以显著提高产品表面的平整度。
[0019]本专利技术的提出一种基于VARI工艺成型的工字梁的成型模具，相对于现有技术而言，本专利技术所述的一种基于VARI工艺成型的工字梁的成型模具具有以下有益效果：
[0020]1)本专利技术所述的一种基于VARI工艺成型的工字梁的成型模具，芯模组件呈C型设置，一方面便于在芯模组件上C型铺碳纤维铺层，另一方面便于固定铺好的碳纤维铺层。
[0021]2)本专利技术所述的一种基于VARI工艺成型的工字梁的成型模具，工字型夹具组件的设置，一方面主要是为了保证工字梁的尺寸，进而能够精确制备出一定厚度的工字梁；另一方面便于左芯模与右芯模连接起来，还便于将C型铺碳纤维铺层压平铺展。
[0022]3)本专利技术所述的一种基于VARI工艺成型的工字梁的成型模具，成型模具的整体设置有利于保证成型工字梁的整体性能，使得成型工字梁上下翼板与腹板间具有较好的连接强度。
[0023]4)本专利技术所述的一种基于VARI工艺成型的工字梁的成型模具，上模板和下模板均为多孔钢网，上模板和下模板不仅起导流作用还可以显著提高产品表面的平整度。
[0024]本专利技术的第二方面，提出了一种基于VARI工艺成型的工字梁的成型工艺，所述工字梁的成型工艺使用任意一项所述的一种基于VARI工艺成型的工字梁的成型模具，所述工字梁的成型工艺包括以下步骤：
[0025]S1、在工字梁的成型模具上铺碳纤维层、脱模布和导流网；
[0026]S2、用真空袋将工字梁的成型模具包覆并将袋内抽真空；
[0027]S3、往工作空间内注入树脂，固化后脱模。
[0028]进一步的，步骤S1具体包括以下步骤：
[0029]S11、先在下模板的下表面铺设导流网，再在下模板的上表面铺设脱模布，在脱模布上铺设第一碳纤维铺层，且在第一碳纤维铺层上的中间位置铺设一定体积的连续碳纤维丝束；
[0030]S12、分别沿左芯模、右芯模的内壁上C型铺第二碳纤维铺层，并将铺层后左芯模和右芯模通过工字型夹具组件合并放置在第一碳纤维铺层上；
[0031]S13、在第二碳纤维铺层上铺设第三碳纤维铺层，然后铺放脱模布、上模板和导流网。
[0032]进一步的，步骤S2具体包括以下步骤：
[0033]S21、用真空袋将工字梁的成型模具包覆；
[0034]S22、将袋内抽真空。
[0035]相对于现有技术而言，本专利技术所述的一种基于VARI工艺成型的工字梁的成型工艺具有以下有益效果：
[0036]1)本专利技术所述的一种基于VARI工艺成型的工字梁的成型工艺，操作方法简单，施工方便；采用真空辅助树脂灌注工艺能够保证树脂对碳纤维布充分浸润，使碳纤维布和树脂的结合界面更好，保证产品的各个方向的结构强度。
[0037]2)本专利技术所述的一种基于VARI工艺成型的工字梁的成型工艺，碳纤维铺层角度的设置能够保证工字梁的上下翼板的弯曲强度、腹板的拉伸强度和剪切强度。
[0038]3)本实施例所述的一种基于VARI工艺成型的工字梁的成型工艺，碳纤维布铺层工字梁腹板及上下翼板浸润充分，整个模具的工作空间7无干区及缺胶，工字梁表面成型质量良好，且内部孔隙率低于2％。
附图说明
[0039]图1为本专利技术实施例所述的一种基于VARI工艺成型的工字梁的成型模具的立体结构示意图；
[0040]图2为本专利技术实施例所述的一种基于VARI工艺成本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种基于VARI工艺成型的工字梁的成型模具，其特征在于，所述工字梁的成型模具包括上模板(1)、下模板(4)和芯模组件(2)，所述芯模组件(2)设置在所述上模板(1)、下模板(4)之间，所述芯模组件(2)呈C型设置，在所述芯模组件(2)上设置工字型夹具组件(3)，所述上模板(1)、下模板(4)、芯模组件(2)和工字型夹具组件(3)共同限定用于真空灌注成型工字梁的工作空间(7)。2.根据权利要求1所述的一种基于VARI工艺成型的工字梁的成型模具，其特征在于，所述芯模组件(2)、工字型夹具组件(3)通过第三连接件(8)连接。3.根据权利要求2所述的一种基于VARI工艺成型的工字梁的成型模具，其特征在于，在所述芯模组件(2)上设置第一安装孔(23)，在所述工字型夹具组件(3)上设置第二安装孔(33)，所述第一安装孔(23)、所述第二安装孔(33)与所述第三连接件(8)相配合。4.根据权利要求1所述的一种基于VARI工艺成型的工字梁的成型模具，其特征在于，所述工字型夹具组件(3)包括第一工字型夹具(31)和第二工字型夹具(32)，所述第一工字型夹具(31)、第二工字型夹具(32)分别设置在所述芯模组件(2)的两端。5.根据权利要求1所述的一种基于VARI工艺成型的工字梁的成型模具，其特征在于，所述芯模组件(2)包括左芯模(21)和右芯模(22)，所述左芯模(21)和右芯模(22)呈对称设置所述工字梁的成...
【专利技术属性】
技术研发人员：张兴刚，赵玉，荆蓉，
申请(专利权)人：洛阳双瑞橡塑科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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