一种大型主承力复合材料结构的成型模具制造技术

一种大型主承力复合材料结构的成型模具，属于复合材料结构的制备领域，本实用新型专利技术为了解决现有技术在复合材料结构件制备中由于缺少适当的成型模具和较为复杂的工艺，极大的影响了制备的效率，同时还增加了产品在成型过程、成型后期产生缺陷的概率的问题，本实用新型专利技术所述成型模具中上压板、分瓣模组件和下压板由上至下依次设置，且上压板和分瓣模组件通过连接件可拆卸连接，分瓣模组件和下压板通过连接件可拆卸连接，周向加固组件套设在上压板和下压板的外圆面上，且周向加固组件与上压板和下压板紧密贴合设置，本实用新型专利技术主要用于大型主承力复合材料结构的制备。

【技术实现步骤摘要】
一种大型主承力复合材料结构的成型模具
本技术属于复合材料结构的制备领域，具体涉及一种大型主承力复合材料结构的成型模具。
技术介绍
碳纤维增强树脂基复合材料结构件已广泛应用于生产生活中，尤其在航空、航天领域。如何满足预定设计指标，保证复合材料生产过程中，纤维有效传递载荷，有效承载是工艺研究的重点。本技术阐述了空间站应用的复合材料结构件的工艺优化方法。空间站复合材料构件使用条件苛刻，在太空中，复合材料构件将面临失重、辐射、和各种意向不到的挑战。同时需要承受大载荷，对接的每个舱重达20吨以上(对接载人飞船、货运飞船等)，构型复杂是空间站使用的复合材料结构件的特色。作为接口的复合材料结构件，其面临的挑战不言而喻。设计时，需要无数遍校核接口的承载能力，同时在保证刚度和强度等必要条件的前提下，将其质量减少至最小，控制成本。因此如何有效满足设计指标成为工艺关注的重中之重。复合材料主承力结构件产品成型后，个别位置整体平面度需小于0.12mm，指定单个面平面度需小于0.03mm。复合材料主承力结构件产品需压制密实，若内部出现缺陷，需满足相应的探伤标准。因为复合材料内部分层缺陷与产品的刚度强度有直接影响，影响力学性能。同时要外表清洁、无污染、无可视划伤、无压痕，纤维无折断，表面需平整等客观要求。现有技术在复合材料结构件制备中由于缺少适当的成型模具和较为复杂的工艺，极大的影响了制备的效率，同时还增加了产品在成型过程、成型后期产生缺陷的概率，因此通过合理的工艺配置，可有效成型复合材料主承力结构件，满足所有设计需求。对实际生产过程具有重要意义。
技术实现思路
本技术为了解决现有技术在复合材料结构件制备中由于缺少适当的成型模具和较为复杂的工艺，极大的影响了制备的效率，同时还增加了产品在成型过程、成型后期产生缺陷的概率的问题，进而提供一种大型主承力复合材料结构的成型模具；一种大型主承力复合材料结构的成型模具，所述成型模具包括上压板、下压板、周向加固组件和分瓣模组件，所述上压板、分瓣模组件和下压板由上至下依次设置，且上压板和分瓣模组件通过连接件可拆卸连接，分瓣模组件和下压板通过连接件可拆卸连接，周向加固组件套设在上压板和下压板的外圆面上，且周向加固组件与上压板和下压板紧密贴合设置。进一步地，所述周向加固组件包括周向内加压板、环向合模受力板和周向外加压板，周向内加压板套设在上压板和下压板的外圆面上，且周向内加压板与上压板和下压板紧密贴合设置，周向外加压板套设在周向内加压板的外圆面上，环向合模受力板设置在周向外加压板和周向内加压板之间，周向外加压板通过环向合模受力板与周向内加压板紧密贴合设置；进一步地，所述分瓣模组件包括八组分瓣模组成，每个分瓣模通过连接件与上压板和下压板可拆卸连接；进一步地，所述连接件为螺栓螺母机构；进一步地，所述分瓣模包括定位芯、若干块侧压块和若干个橡胶片，所述定位芯的顶部加工有N个一号连接通孔，N为正整数，侧压块套设在定位芯的侧壁上，且侧压块与定位芯开拆卸连接，橡胶片套设在侧压块的外壁上；本技术与现有技术相比具有以下有益效果：本技术提供的一种大型主承力复合材料结构的成型模具相比较于现有技术，成型模具采用分瓣模的设计思想，避免了整块模具在安装时和脱模时的不便，提高了脱模效率的同时，还极大的提高了脱模的成功率，避免了产品在脱模时产生缺陷，其次本技术提供制备方法在合模过程，通过对上压板进行施力，使上压板逐渐与下压板压紧，有效排除了产品在成型过程中产生的气泡，提高了产品成型的质量。附图说明图1为本技术中成型夹具的俯视图；图2为本技术中成型夹具的主剖视局部图；图3为本技术中周向加固组件的示意图；图4为本技术中分瓣模的示意图；图5为本技术中中心分瓣模的主视示意图；图6为本技术中中心分瓣模的定位芯的示意图；图7为本技术中中心分瓣模的侧压块的示意图；图8为本技术中中心分瓣模的橡胶片的示意图；图9为本技术中所成型后的扇形复合结构示意图；图10为本技术中8块分瓣模的分布示意图；图中1上压板、2下压板、3周向加固组件、31周向内加压板、32环向合模受力板、33周向外加压板、4分瓣模、41定位芯、42侧压块、43橡胶片和5复合材料构件。具体实施方式具体实施方式一：参照图1至图5说明本实施方式，本实施方式提供了一种大型主承力复合材料结构的成型模具，所述成型模具包括上压板1、下压板2、周向加固组件3和分瓣模组件，所述上压板1、分瓣模组件和下压板2由上至下依次设置，且上压板1和分瓣模组件通过连接件可拆卸连接，分瓣模组件和下压板2通过连接件可拆卸连接，周向加固组件3套设在上压板1和下压板2的外圆面上，且周向加固组件3与上压板1和下压板2紧密贴合设置。本实施方式中，所述成型模具为金属组合模具，在进行模具设计时，充分考虑复合材料构件的壁厚及成型质量，采用了分瓣-分体式模具及贴覆膨胀橡胶，以便于成型后脱模及成型过程中固化加压，所述模具中，在下压板2中增加溢胶孔，并在模具法兰的外边缘新增8～16处溢胶孔。改善模具闭腔结构，合模固化过程中，便于树脂流动及层间空气排除，所述成型时，定义铺层中心，建立笛卡尔坐标系，对整体模具分象限，依据象限进行整体铺放、分瓣模具铺放、组装、整体铺放，在铺放过程中秉承纤维连续不断，拐角处无接口的原则进行成型。具体实施方式二：参照图4说明本实施方式，本实施方式是对具体实施方式一所述的周向加固组件3作进一步限定，本实施方式中，所述周向加固组件3包括周向内加压板31、环向合模受力板32和周向外加压板33，周向内加压板31套设在上压板1和下压板2的外圆面上，且周向内加压板31与上压板1和下压板2紧密贴合设置，周向外加压板33套设在周向内加压板31的外圆面上，环向合模受力板32设置在周向外加压板33和周向内加压板31之间，周向外加压板33通过环向合模受力板32与周向内加压板31紧密贴合设置。其它组成及连接方式与具体实施方式一相同。本实施方式中，周向加固组件3主要起到周向固定、限位及密封的作用，避免在合模过程中复合材料受力后大量溢出。具体实施方式三：参照图1说明本实施方式，本实施方式是对具体实施方式一所述的分瓣模组件作进一步限定，本实施方式中，所述分瓣模组件包括八块分瓣模4组成，每个分瓣模4通过连接件与上压板1和下压板2可拆卸连接。其它组成及连接方式与具体实施方式一相同。本实施方式中，所述八块分瓣模4是根据所要制作的复合材料结构进行规划的，如图9和图10所示，每个复合材料结构中每个通孔处均设有一个分瓣模，因此八块分瓣模4具体包括两块三角分瓣模，六块周向分瓣模。所述三角分瓣模位于扇形两端；六块周向分瓣模设置在两块三角分瓣模之间，六块周向分瓣模沿周向一侧设置。(修改产品外形描述内容)具体实施方式四：本实施方式是对具体实施方式一所述的连接件本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种大型主承力复合材料结构的成型模具，其特征在于：所述成型模具包括上压板(1)、下压板(2)、周向加固组件(3)和分瓣模组件，所述上压板(1)、分瓣模组件和下压板(2)由上至下依次设置，且上压板(1)通过连接件与分瓣模组件可拆卸连接，分瓣模组件通过连接件与下压板(2)可拆卸连接，周向加固组件(3)套设在上压板(1)和下压板(2)的外圆面上，且周向加固组件(3)与上压板(1)和下压板(2)紧密贴合设置。/n

【技术特征摘要】
1.一种大型主承力复合材料结构的成型模具，其特征在于：所述成型模具包括上压板(1)、下压板(2)、周向加固组件(3)和分瓣模组件，所述上压板(1)、分瓣模组件和下压板(2)由上至下依次设置，且上压板(1)通过连接件与分瓣模组件可拆卸连接，分瓣模组件通过连接件与下压板(2)可拆卸连接，周向加固组件(3)套设在上压板(1)和下压板(2)的外圆面上，且周向加固组件(3)与上压板(1)和下压板(2)紧密贴合设置。


2.根据权利要求1中所述的一种大型主承力复合材料结构的成型模具，其特征在于：所述周向加固组件(3)包括周向内加压板(31)、环向合模受力板(32)和周向外加压板(33)，周向内加压板(31)套设在上压板(1)和下压板(2)的外圆面上，且周向内加压板(31)与上压板(1)和下压板(2)紧密贴合设置，周向外加压板(33)套设在周向内加压板(31)的外圆面上，环向合模受力板(32)设置在周向外加压板(33)和周向内加压板(31)之间，周向外加压板(33)通过环向合模受力板(32)与周向内加压板(31)...

【专利技术属性】
技术研发人员：匡乃航，刘甲秋，朱楠，周秀燕，栾世琳，杨纪龙，王梓桥，
申请(专利权)人：哈尔滨玻璃钢研究院有限公司，
类型：新型
国别省市：黑龙江;23