树脂基复合蜂窝加强结构的成型方法及模具技术

本发明专利技术涉及航空材料成型的技术领域，公开了一种树脂基复合蜂窝加强结构的成型方法及模具，加强结构包括蜂窝芯以及包覆在所述蜂窝芯上的树脂基复合层，所述蜂窝芯和所述树脂基复合层通过配套使用的第一上模、第二上模和下模经热压一体化形成，所述成型方法包括S1、成型具有预设高度的蜂窝预成件；S2、成型具有承载面的蜂窝芯；S3、成型所述加强结构。通过成型蜂窝芯，蜂窝芯的承载面的各个位置均与第一方向C1垂直，进而通过热压一体成型树脂基复合蜂窝加强结构，使得树脂基复合蜂窝加强结构，其侧壁的边缘厚度可以与侧壁的中部的厚度相等，或者，其侧壁边缘区域厚度的不会急剧减小，有助于提高树脂基复合蜂窝加强结构边缘区域的刚度。刚度。刚度。

【技术实现步骤摘要】
树脂基复合蜂窝加强结构的成型方法及模具


[0001]本专利技术涉及航空材料成型的
，尤其是涉及一种树脂基复合蜂窝加强结构的成型方法及模具。

技术介绍

[0002]目前航天用运载火箭、卫星和空间飞行器承力结构大量使用复合材料，其主要优势在于复合材料减重效果好，比强度高，可增加单次发射的有效载荷。
[0003]在相关技术中，复合材料零件成型包括将复合材料在模具表面进行铺层；抽真空后再加温加压，使得复合材料贴合模具的表面；冷却后，以获取所需的零件。
[0004]然而，在上述成型过程中，该成型方式对内、外蒙皮及蜂窝的复合面有较高的要求，为了提供复合效果，一般对蜂窝芯的边缘进行倒角等过渡处理，然而这种边缘倒角的方式导致刚度降低，同时倒角位置在形成复合零件后在边缘会形成过渡曲面，无法形成较好的安装、放置等需求。

技术实现思路

[0005]本专利技术旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本专利技术的一个目的在于提出一种树脂基复合蜂窝加强结构的成型方法及模具，可以避免零件的侧壁边缘倒角处理，有助于提高零件的刚度。
[0006]本专利技术进一步提出了一种树脂基复合蜂窝加强结构的模具。
[0007]根据本专利技术第一方面实施例的树脂基复合蜂窝加强结构的成型方法，加强结构包括蜂窝芯以及包覆在所述蜂窝芯上的树脂基复合层，所述蜂窝芯和所述树脂基复合层通过配套使用的第一上模、第二上模和下模经热压一体化形成，所述成型方法包括：S1、成型具有预设高度的蜂窝预成件，包括：所述第一上模和所述下模合模，所述第一上模设有第一腔体，所述下模设有第三腔体，所述第一腔体和所述第三腔体形成第一模腔；在所述第一模腔内铺设蜂窝料并形成蜂窝预成件，所述蜂窝预成件具有预成侧面；所述第一腔体包括第一腔侧壁，所述第三腔体包括第三腔侧壁，所述第一腔侧壁设置在所述第三腔侧壁的一端且沿所述第三腔侧壁的高度方向延伸，所述第一腔侧壁和所述第三腔侧壁用于成型所述蜂窝预成件的所述预成侧面；所述预成侧面的预设高度大于蜂窝芯上承载面的高度；S2、成型具有承载面的蜂窝芯，包括：对所述蜂窝预成件的预成侧面进行切削处理，以在所述预成侧面上成型所述承载面；所述承载面的外轮廓为弧线，所述承载面的各个位置均与第一方向垂直，所述第一方向为切削方向；S3、成型所述加强结构，包括：
所述第二上模和所述下模合模，所述第二上模设有第二腔体，所述第二腔体和所述第三腔体形成所述第二模腔；在所述第二模腔内依次铺贴至少一层第一蒙皮、蜂窝芯、至少一层第二蒙皮，通过热压一体成型所述加强结构；其中，所述至少一层第一蒙皮和所述至少一层第二蒙皮用于形成所述树脂基复合层，所述至少一层第一蒙皮中至少一层预设有第一余量，所述第一余量由所述蜂窝芯的一侧经过所述承载面包覆并延伸至所述蜂窝芯的另一侧，或/和，所述至少一层第二蒙皮中至少一层预设有第二余量，所述第二余量由所述蜂窝芯的一侧经过所述承载面包覆并延伸至所述蜂窝芯的另一侧。
[0008]根据本专利技术的一些实施例，所述第一腔体在位于所述第一腔侧壁和所述第三腔侧壁的接合位置处设置有目标承载面轮廓线，所述目标承载面轮廓线与所述承载面的轮廓线重合；所述成型具有承载面的蜂窝芯，还包括：对所述蜂窝预成件的预成侧面沿所述目标承载面轮廓线进行切削处理，在所述预成侧面上成型所述承载面。
[0009]根据本专利技术的一些实施例，所述成型所述加强结构，还包括：先在所述第三腔体内依次铺贴所述至少一层第一蒙皮、所述蜂窝芯、所述至少一层第二蒙皮，并且进行所述第一余量或者所述第二余量经过承载面包覆；所述第二上模和所述下模合模。
[0010]根据本专利技术的一些实施例，提供与所述下模配套使用的校验上模，所述校验上模和所述下模合模，所述校验上模设有第四腔体，所述第四腔体和所述第三腔体形成第三模腔，所述校验上模包括第四腔侧壁及自所述第四腔侧壁沿第二方向延伸的校验凸起，所述第二方向与所述第一方向垂直；所述蜂窝芯放置于所述第三模腔，校验所述校验凸起朝向所述下模的表面与所述蜂窝芯上承载面是否贴合，以判断所述承载面的切削是否符合预设要求根据本专利技术第二方面的实施例的树脂基复合蜂窝加强结构的模具，包括配套设置的下模、第一上模和第二上模，所述第一上模和所述第二上模均与所述下模可拆卸连接，其中，所述第一上模设有第一腔体，所述下模设有第三腔体，所述第三腔体和所述第一腔体形成第一模腔，所述第一模腔用于铺设蜂窝料并形成蜂窝预成件，所述蜂窝预成件具有预成侧面；所述第一腔体包括第一腔侧壁，所述第三腔体包括第三腔侧壁，所述第一腔侧壁设置在所述第三腔侧壁的一端且沿所述第三腔侧壁的高度方向延伸，所述第一腔侧壁和所述第三腔侧壁用于成型所述蜂窝预成件的所述预成侧面；所述预成侧面的预设高度大于蜂窝芯上承载面的高度；所述第二上模设有第二腔体，所述第二腔体和所述第三腔体形成所述第二模腔；在所述第二模腔用于依次铺贴至少一层第一蒙皮、蜂窝芯、至少一层第二蒙皮并通过热压一体成型所述加强结构；其中，所述至少一层第一蒙皮和所述至少一层第二蒙皮用于形成所述树脂基复合层，所述至少一层第一蒙皮中至少一层预设有第一余量，所述第一余量由所述蜂窝芯的一侧经过所述承载面包覆并延伸至所述蜂窝芯的另一侧，或/和，所述至少一层第二蒙皮中至少一层预设有第二余量，所述第二余量由所述蜂窝芯的一侧经过所述承载
面包覆并延伸至所述蜂窝芯的另一侧，根据本专利技术的一些实施例，所述下模包括模座以及与所述模座固定连接的内模，所述第三腔体设置在所述内模上，所述模座在与所述内模接触的表面上设置有至少一条坡口，所述内模上设置有与所述坡口卡合的坡体。
[0011]根据本专利技术的一些实施例，所述第一上模包括第一合模面，所述下模包括第三合模面，所述第三合模面上设有第三定位孔，所述第一合模面上设有与所述第三定位孔相适配的第一定位孔，当所述第一合模面与所述第三合模面相贴合，所述第一定位孔与所述第三定位孔定位配合，或者，所述第二上模包括第二合模面，所述第二合模面上设有与所述第三定位孔相适配的第二定位孔，当所述第二合模面与所述第三合模面相贴合，所述第二定位孔与所述第三定位孔定位配合。
[0012]根据本专利技术的一些实施例，所述第一腔体在位于所述第一腔侧壁和所述第三腔侧壁的接合位置处设置有目标端面轮廓线，所述目标端面轮廓线与所述承载面的轮廓线重合，所述目标端面轮廓线用于对所述蜂窝预成件的预成侧面沿所述目标端面轮廓线进行切削处理，以在所述预成侧面上成型所述承载面。
[0013]根据本专利技术的一些实施例，所述第一腔体、所述第一合模面、所述第二合模面和所述第三合模面在所述第一方向上的正投影轮廓线均与所述目标端面轮廓线重合。
[0014]根据本专利技术的一些实施例，还包括：与所述下模可拆卸连接的校验上模，所述校验上模设有第四腔体，所述第四腔体和所述第三腔体形成第三模腔；所述校验上模包括第四腔侧壁及自所述第四腔侧壁沿第二方向延伸的校验凸起，所述第二方向与所述第一方向垂直；所述校验凸起用于校验所述校验凸起朝向所述下模的表面与所述蜂窝芯上承载面是否贴合，以判断所述承载面的切削是否符合预设本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种树脂基复合蜂窝加强结构的成型方法，其特征在于，加强结构包括蜂窝芯（602）以及包覆在所述蜂窝芯（602）上的树脂基复合层，所述蜂窝芯（602）和所述树脂基复合层通过配套使用的第一上模（200）、第二上模（300）和下模（100）经热压一体化形成，所述成型方法包括：S1、成型具有预设高度的蜂窝预成件（601），包括：所述第一上模（200）和所述下模（100）合模，所述第一上模（200）设有第一腔体，所述下模（100）设有第三腔体，所述第一腔体和所述第三腔体形成第一模腔；在所述第一模腔内铺设蜂窝料并形成蜂窝预成件（601），所述蜂窝预成件（601）具有预成侧面；所述第一腔体包括第一腔侧壁（201），所述第三腔体包括第三腔侧壁（101），所述第一腔侧壁（201）设置在所述第三腔侧壁（101）的一端且沿所述第三腔侧壁（101）的高度方向延伸，所述第一腔侧壁（201）和所述第三腔侧壁（101）用于成型所述蜂窝预成件（601）的所述预成侧面；所述预成侧面的预设高度大于所述蜂窝芯（602）上承载面（62）的高度；S2、成型具有所述承载面（62）的所述蜂窝芯（602），包括：对所述蜂窝预成件（601）的预成侧面进行切削处理，以在所述预成侧面上成型所述承载面（62）；所述承载面（62）的外轮廓为弧线，所述承载面（62）的各个位置均与第一方向垂直，其中，所述第一方向为切削方向；S3、成型所述加强结构，包括：所述第二上模（300）和所述下模（100）合模，所述第二上模（300）设有第二腔体，所述第二腔体和所述第三腔体形成所述第二模腔；在所述第二模腔内依次铺贴至少一层第一蒙皮、蜂窝芯（602）、至少一层第二蒙皮，通过热压一体成型所述加强结构；其中，所述至少一层第一蒙皮和所述至少一层第二蒙皮用于形成所述树脂基复合层，所述至少一层第一蒙皮中至少一层预设有第一余量，所述第一余量由所述蜂窝芯（602）的一侧经过所述承载面（62）包覆并延伸至所述蜂窝芯（602）的另一侧，或/和，所述至少一层第二蒙皮中至少一层预设有第二余量，所述第二余量由所述蜂窝芯（602）的一侧经过所述承载面（62）包覆并延伸至所述蜂窝芯（602）的另一侧。2.根据权利要求1所述的树脂基复合蜂窝加强结构的成型方法，其特征在于，所述第一腔体在位于所述第一腔侧壁（201）和所述第三腔侧壁（101）的接合位置处设置有目标承载面轮廓线，所述目标承载面轮廓线与所述承载面（62）的轮廓线重合；所述成型具有所述承载面（62）的所述蜂窝芯（602），还包括：对所述蜂窝预成件（601）的预成侧面沿所述目标承载面轮廓线进行切削处理，在所述预成侧面上成型所述承载面（62）。3.根据权利要求1所述的树脂基复合蜂窝加强结构的成型方法，所述成型所述加强结构，还包括：先在所述第三腔体内依次铺贴所述至少一层第一蒙皮、所述蜂窝芯（602）、所述至少一层第二蒙皮，并且进行所述第一余量或者所述第二余量经过所述承载面（62）包覆；所述第二上模（300）和所述下模（100）合模。4.根据权利要求1所述的树脂基复合蜂窝加强结构的成型方法，其特征在于，所述成型具有所述承载面（62）的所述蜂窝芯（602）之后，所述成型所述加强结构之前，还包括步骤：
提供与所述下模（100）配套使用的校验上模（400），所述校验上模（400）和所述下模（100）合模，所述校验上模（400）设有第四腔体，所述第四腔体和所述第三腔体形成第三模腔，所述校验上模（400）包括第四腔侧壁（401）及自所述第四腔侧壁（401）沿第二方向延伸的校验凸起（402），所述第二方向与所述第一方向垂直；所述蜂窝芯（602）放置于所述第三模腔，校验所述校验凸起（402）朝向所述下模（100）的表面与所述蜂窝芯（602）上承载面（62）是否贴合，以判断所述承载面（62）的切削是否符合预设要求。5.一种如权利要求1
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4中任一所述的树...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙德权，张建坤，夏吉升，杜芳芳，姜浩楠，金榛，
申请(专利权)人：江西九由航空装备有限公司，
类型：发明
国别省市：