【技术实现步骤摘要】
本申请一般涉及航空材料，具体涉及一种异形空心管件的成型模具及成型方法。
技术介绍
1、管件作为设备各个受力和支承构件的组成，其作用一般为连接、控制、变向、分流、密封、支撑等。作为设备的组成，其同时也需要满足设备所需要的环境要求。
2、目前，纤维管是采用纤维复合材料预浸料层压铺设在阳模上经过加热固化而成，在管件成型过程中，其在长度方向上与阳模紧密接触，这种脱模方式难以实现，或容易对管件造成严重损坏。
3、另外，在沿长度方向上进行脱模时，要求管件的径向尺寸不能增加，否则会影响脱模，因此对于异形结构的空心管件来说，无法应用现有中的一体式成型方法完成脱模。
技术实现思路
1、鉴于现有技术中的上述缺陷或不足，期望提供一种异形空心管件的成型模具及成型方法，可以实现异形内径空心管件的一体式成型，提高成型质量。
2、第一方面，本申请提供了一种异形空心管件的成型模具，所述空心管件包括沿长度方向设置的第一端和第二端，所述第一端具有开口，所述第二端具有封口，所述空心管件包括第一径部和第二径部，所述第二径部设置在靠近所述第二端的一侧，所述第一径部的最大截面内径小于所述第二径部的最大截面内径，其中，所述成型模具包括阳模和阴模，
3、所述阳模为热膨胀材料，所述阳模具有初始尺寸，所述阳模上设置有第一成型区和第二成型区，所述第一成型区的形状与所述第一径部的内表面形状相适配，所述第一成型区用于随形铺设多层第一预浸料以成型所述第一径部，所述第二成型区的形状与所述第二径部
4、所述阴模为非热膨胀材料，所述阴模与所述第一径部和所述第二径部的外表面形状相适配，所述阳模在初始尺寸下与所述阴模形成初始型腔，所述初始型腔的空间尺寸大于所述空心管件的厚度；
5、所述阳模在真空热压成型过程中具有膨胀尺寸，所述阳模在膨胀尺寸下与所述阴模形成定型型腔，所述定型型腔的空间尺寸等于所述空心管件的厚度；
6、所述阳模的膨胀尺寸与初始尺寸的差值大于等于所述第二径部的截面内径与第一径部的截面内径的差值，以在真空热压成型并冷却后所述阳模自所述第一端沿远离所述第二端方向上进行脱模。
7、可选地，在沿远离所述第一径部方向上，所述第二径部在垂直于延伸方向上的截面内径逐渐递增；在沿远离所述第一径部方向上，所述第二径部在垂直于延伸方向上的截面外径逐渐递增；所述第一径部的截面内径尺寸不变，所述第一径部的截面外径尺寸不变；所述第二成型区在靠近所述第一成型区的一端包括倾斜面，并与所述第一成型区相接，所述第二成型区的截面内径大于等于所述第一成型区的截面内径。
8、可选地，所述第一径部在与所述第二径部之间的连接位置处设置有加强部，所述加强部在远离所述空心管件的轴线的一侧表面与所述第一径部的外表面相匹配，所述加强部在靠近所述轴线的一侧表面相对于所述第二径部的内表面向所述轴线方向凸出；所述加强部在垂直于延伸方向上的截面内径小于所述第二径部在垂直于延伸方向上的截面内径。
9、可选地，所述第一成型区与所述第二成型区之间设置有连接槽，所述连接槽包括底面和设置在所述底面两侧的第一坡面和第二坡面，所述第一坡面与所述第一成型区相接，所述第二坡面与所述第二成型区相接，所述第一径部通过将第一预浸料自所述第一成型区经所述第一坡面延伸并覆盖所述底面形成，所述第二径部通过将第二预浸料自所述第二成型区经所述第二坡面延伸并覆盖所述底面形成，所述第一预浸料和所述第二预浸料在所述底面上交替层叠设置。
10、可选地，所述连接槽内设置有多个限位推块，多个所述限位推块围绕所述阳模的轴线设置并与所述连接槽的形状相适配，所述限位推块与所述连接槽的表面抵紧接触，所述限位推块为热膨胀材料；
11、所述限位推块在非膨胀状态时，所述限位推块的厚度小于所述连接槽底面到所述第一成型区的垂直距离；所述限位推块包括远离所述轴线的顶面，所述第一预浸料和所述第二预浸料在所述顶面上交替层叠设置。
12、可选地，所述限位推块在平行于所述延伸方向的截面形状为梯形，该梯形的斜边与所述第一坡面和所述第二坡面的倾斜角相适配；
13、所述阳模的膨胀量与所述限位推块的膨胀量之和大于等于在非膨胀状态时所述限位推块的顶面到所述第二成型区的垂直距离。
14、可选地，所述阴模包括外型区，所述外型区用于成型所述空心管件的外表面，所述第一径部的外径大于所述第二径部的外径；所述外型区包括与所述第一成型区对应的第一外型子区、与所述连接槽对应的第二外型子区以及与所述第二成型区对应的第三外型子区，所述第二外型子区用于成型所述加强部的外表面。
15、可选地，所述阴模包括围合形成封闭空间的第一侧板、第二侧板、第一端板、第二端板、底板、顶板；所述阴模上设置有与所述封闭空间相连通的抽气口；
16、所述第一端板与所述阳模的一端抵紧接触并固定连接；所述第二端板与所述阳模的另一端抵紧接触并固定连接。
17、第二方面，本申请提供了一种异形空心管件的成型方法，采用如以上任一所述的异形空心管件的成型模具，所述方法包括：
18、提供阳模，在所述阳模的初始尺寸时的第一成型区上随形铺设第一预浸料，以及在所述阳模的初始尺寸时的第二成型区上随形铺设第二预浸料；
19、提供阴模，将所述阴模与所述阳模进行合模形成型腔，并对所述型腔进行抽真空处理；
20、通过真空热压成型方式进行一体式成型，并在冷却后将所述阳模自所述第一端沿远离所述第二端方向上进行脱模。
21、本申请的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：
22、本申请实施例提供的异形空心管件的成型模具，通过将阳模设置为热膨胀材料，在真空热压成型过程中定向膨胀，使得铺设在阳模上预浸料同时进行压缩，即异形空心管件的内表面向远离阳模轴线方向偏移，因此，形成的空心管件的第一径部的内表面最小截面内径的尺寸增大，进而可以实现阳模自所述空心管件上进行脱模；通过此方式可以简化空心管件的成型工艺，提高成型质量。
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1.一种异形空心管件的成型模具，其特征在于，所述空心管件(100)包括沿长度方向设置的第一端和第二端，所述第一端具有开口(130)，所述第二端具有封口(140)，所述空心管件(100)包括第一径部(110)和第二径部(120)，所述第二径部(120)设置在靠近所述第二端的一侧，所述第一径部(110)的最大截面内径小于所述第二径部(120)的最大截面内径，其中，所述成型模具包括阳模(200)和阴模(300)，
2.根据权利要求1所述的异形空心管件的成型模具，其特征在于，
3.根据权利要求2所述的异形空心管件的成型模具，其特征在于，所述第一径部(110)在与所述第二径部(120)之间的连接位置处设置有加强部(150)，所述加强部(150)在远离所述空心管件(100)的轴线的一侧表面与所述第一径部(110)的外表面相匹配，所述加强部(150)在靠近所述轴线的一侧表面相对于所述第二径部(120)的内表面向所述轴线方向凸出；所述加强部(150)在垂直于延伸方向上的截面内径小于所述第二径部(120)在垂直于延伸方向上的截面内径。
4.根据权利要求3所述的异
5.根据权利要求4所述的异形空心管件的成型模具，其特征在于，所述阳模(200)的膨胀尺寸与初始尺寸的差值大于等于所述空心管件(100)在沿垂直于延伸方向上的最大截面内径与所述加强部(150)沿垂直于延伸方向上最小截面内径的差值，以使所述阳模(200)自所述第一端沿远离所述第二端方向上进行脱模。
6.根据权利要求5所述的异形空心管件的成型模具，其特征在于，所述连接槽(230)内设置有多个限位推块(240)，多个所述限位推块(240)围绕所述阳模(200)的轴线设置并与所述连接槽(230)的形状相适配，所述限位推块(240)与所述连接槽(230)的表面抵紧接触，所述限位推块(240)为热膨胀材料；
7.根据权利要求6所述的异形空心管件的成型模具，其特征在于，所述限位推块(240)在平行于所述延伸方向的截面形状为梯形，该梯形的斜边与所述第一坡面(232)和所述第二坡面(233)的倾斜角相适配；
8.根据权利要求4所述的异形空心管件的成型模具，其特征在于，所述阴模(300)包括外型区，所述外型区用于成型所述空心管件(100)的外表面，所述第一径部(110)的外径大于所述第二径部(120)的外径；所述外型区包括与所述第一成型区(210)对应的第一外型子区(310)、与所述连接槽(230)对应的第二外型子区(320)以及与所述第二成型区(220)对应的第三外型子区(330)，所述第二外型子区(320)用于成型所述加强部(150)的外表面。
9.根据权利要求1所述的异形空心管件的成型模具，其特征在于，所述阴模(300)包括围合形成封闭空间的第一侧板、第二侧板、第一端板、第二端板、底板、顶板；所述阴模(300)上设置有与所述封闭空间相连通的抽气口(340)；
10.一种异形空心管件的成型方法，其特征在于，采用如权利要求1-9任一所述的异形空心管件的成型模具，所述方法包括：
...【技术特征摘要】
1.一种异形空心管件的成型模具，其特征在于，所述空心管件(100)包括沿长度方向设置的第一端和第二端，所述第一端具有开口(130)，所述第二端具有封口(140)，所述空心管件(100)包括第一径部(110)和第二径部(120)，所述第二径部(120)设置在靠近所述第二端的一侧，所述第一径部(110)的最大截面内径小于所述第二径部(120)的最大截面内径，其中，所述成型模具包括阳模(200)和阴模(300)，
2.根据权利要求1所述的异形空心管件的成型模具，其特征在于，
3.根据权利要求2所述的异形空心管件的成型模具，其特征在于，所述第一径部(110)在与所述第二径部(120)之间的连接位置处设置有加强部(150)，所述加强部(150)在远离所述空心管件(100)的轴线的一侧表面与所述第一径部(110)的外表面相匹配，所述加强部(150)在靠近所述轴线的一侧表面相对于所述第二径部(120)的内表面向所述轴线方向凸出；所述加强部(150)在垂直于延伸方向上的截面内径小于所述第二径部(120)在垂直于延伸方向上的截面内径。
4.根据权利要求3所述的异形空心管件的成型模具，其特征在于，所述第一成型区(210)与所述第二成型区(220)之间设置有连接槽(230)，所述连接槽(230)包括底面(231)和设置在所述底面(231)两侧的第一坡面(232)和第二坡面(233)，所述第一坡面(232)与所述第一成型区(210)相接，所述第二坡面(233)与所述第二成型区(220)相接，所述第一径部(110)通过将第一预浸料自所述第一成型区(210)经所述第一坡面(232)延伸并覆盖所述底面(231)形成，所述第二径部(120)通过将第二预浸料自所述第二成型区(220)经所述第二坡面(233)延伸并覆盖所述底面(231)形成，所述第一预浸料和所述第二预浸料在所述底面(231)上交替层叠设置。
【专利技术属性】
技术研发人员：金榛，夏吉升，孙德权，张建坤，吴仟，高翔，
申请(专利权)人：哈尔滨远驰航空装备有限公司，
类型：发明
国别省市：
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