【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及叶栅结构成型，特别是涉及一种叶栅结构成型模具及成型方法。
技术介绍
1、阵风模拟装置是风洞试验研究飞行器在阵风环境中的动态特性(非定常载荷、飞行的稳定性、结构强度和飞行控制)重要设备，在流场中做高频率往复摆动使流场变得不稳定，模拟高空阵风环境。阵风模拟装置由驱动装置和叶栅两部分组成，现有阵风模拟装置叶栅为钛合金材料，国内对其进行试制不能达到国外技术水平，运行很短时间就会发生破坏，国内目前无法制造，需从国外购买成件。
2、为了解决此问题，中国专利(授权公告号cn 221445380 u，授权公告日2024.07.30)公开了一种阵风模拟装置，具体公开了叶栅包括支撑骨架、轻质材料和蒙皮层，支撑骨架套合固定在叶柄上；轻质材料填充在支撑骨架内；蒙皮层包裹在支撑骨架及轻质材料的外围。支撑骨架包括主支撑架、辅助支撑架和缠绕布，主支撑架和辅助支撑架通过缠绕布包裹连接为一体；主支撑架具有与叶柄外形相同的安装孔，使得叶柄插合固定在安装孔内；辅助支撑架呈u形，辅助支撑架中部与主支撑架贴合在一起。可见，其叶栅结构为梁结构，由轴线方向的主支撑和弦线方向的辅助支撑两部分组成，考虑到叶栅需在25hz高频下运转，会受到周期性的、交变的气动载荷和惯性载荷，因此需要构成叶栅的各个部件之间具有足够连接强度和较少的工艺缺陷，否则将影响叶栅疲劳寿命。针对这种具有多密闭空腔、主支撑架与辅助支撑架通过缠绕布包裹连接的叶栅结构目前国内仍没有相关的成型方法，没有相关经验可以借鉴，因此需要设计一种新的叶栅结构成型方法，来解决此问题。
3、为
技术实现思路
1、有鉴于此，本专利技术提出了一种叶栅结构成型模具及成型方法，旨在解决传统叶栅制作方式易产生工艺缺陷且制作效率低、制作精度差的技术问题。
2、为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
3、本专利技术一方面提供了一种叶栅结构成型模具，叶栅结构包括金属叶柄和栅叶，所述栅叶包括同轴套固在所述金属叶柄一端的支撑骨架和包裹在所述支撑骨架外表面的蒙皮层；包括：
4、模具一，所述模具一包括上半模一和下半模一；所述上半模一底面设有上凹腔一和对应所述上凹腔一长度方向一侧且与所述上凹腔一连通的上定位槽一，所述下半模一顶面设有下凹腔一和对应所述下凹腔一长度方向一侧且与所述下凹腔一连通的下定位槽一；
5、所述上半模一和所述下半模一可适配合模以使所述上凹腔一与所述下凹腔一共同围合构成与所述蒙皮层外轮廓形状与尺寸均适配的栅叶型腔一，并使所述上定位槽一与所述下定位槽一共同围合构成可适配定位所述金属叶柄另一端外周壁的叶柄定位孔一。
6、本专利技术的叶栅结构成型模具使用时，利用下半模一的下凹腔一适配布置与定位栅叶，利用下半模一的下定位槽一安装与定位金属叶柄，可提高装配定位的精度；在合模压制时，进一步通过上定位槽一与下定位槽一围合构成的叶柄定位孔一精确定位金属叶柄，进一步通过栅叶型腔一确保蒙皮层均匀准确且牢固的与支撑骨架结合，提高栅叶形状和尺寸的成型精度，从而实现了金属叶柄与栅叶高精度装配压制成型，提高运行稳定性。
7、作为上述技术方案的进一步改进，所述支撑骨架包括沿所述金属叶柄长度方向布置且包裹在金属叶柄一端的主支撑体和一一对应所述主支撑体宽度方向两侧布置的辅助支撑体一和辅助支撑体二；所述辅助支撑体一和辅助支撑体二均为多个，多个所述辅助支撑体一和多个辅助支撑体二均沿所述主支撑体长度方向依次布置，并均与所述主支撑体之间通过单向布缠绕连接，共同构成支撑骨架结构；
8、所述栅叶型腔一内表面为层铺所述蒙皮层的型面一；所述栅叶型腔一内对应所述叶柄定位孔一的一端为适配放置所述主支撑体的主支撑体放置区a；所述栅叶型腔一内对应所述主支撑体放置区a一侧为适配层铺多个所述辅助支撑体一的辅助支撑体一放置区a；所述栅叶型腔一内对应所述主支撑体放置区a另一侧为适配层铺多个所述辅助支撑体二的辅助支撑体二放置区a。
9、上述技术方案的有益效果是：栅叶型腔一的内表面可确保蒙皮层的固化定型精度，进而确保栅叶的表面轮廓精度。
10、作为上述技术方案的进一步改进，还包括用于叶栅结构预成型的模具二，所述模具二包括上半模二和下半模二；所述上半模二底面设有上凹腔二和对应所述上凹腔二长度方向一侧且与所述上凹腔二连通的上定位槽二，所述下半模二顶面设有下凹腔二和对应所述下凹腔二长度方向一侧且与所述下凹腔二连通的下定位槽二；
11、所述上半模二和所述下半模二可适配合模以使所述上凹腔二与所述下凹腔二共同围合构成与所述栅叶外轮廓形状相同且用于制备预成型栅叶的栅叶型腔二，并使所述上定位槽二与所述下定位槽二共同围合构成可适配定位所述金属叶柄另一端外周壁的叶柄定位孔二；所述栅叶型腔二的尺寸小于所述栅叶型腔一的尺寸，以为在所述模具一中层铺包裹在所述预成型栅叶外表面的预留蒙皮提供预留空间。
12、上述技术方案的有益效果是：利用模具二可制备固定连接有金属叶柄的预成型栅叶，制成的预成型栅叶的外形尺寸小于最终的叶栅结构外形尺寸，可将制成的预成型栅叶作为进一步加工叶栅结构的组件，填装至模具一中进行二次包裹蒙皮层，进而提高叶栅结构的结构强度和成型精度。
13、作为上述技术方案的进一步改进，所述栅叶型腔二内表面为层铺所述蒙皮层的型面二；所述栅叶型腔二内对应所述叶柄定位孔二的一端为适配放置所述主支撑体的主支撑体放置区b；所述栅叶型腔二内对应所述主支撑体放置区b一侧为适配层铺多个所述辅助支撑体一的辅助支撑体一放置区b；所述栅叶型腔二内对应所述主支撑体放置区b另一侧为适配层铺多个所述辅助支撑体二的辅助支撑体二放置区b。
14、作为上述技术方案的进一步改进，还包括多组内胀芯模；所述辅助支撑体一和辅助支撑体二均为u型；所述辅助支撑体一和所述辅助支撑体二的u型槽内均可拆卸适配填充相应所述内胀芯模，以在模压时通过所述内胀芯模支撑相应所述辅助支撑体一、所述辅助支撑体二及所述蒙皮层。
15、上述技术方案的有益效果是：填装在辅助支撑体一和辅助支撑体二内腔中的内胀芯模可起到支撑作用，在成型过程提供内部压力，以提高栅叶蒙皮层的成型精度和成型质量；内胀芯模为可拆卸结构，可在制成预成型栅叶后自辅助支撑体一和辅助支撑体二的u型槽中取出，以最终获得具有空腔结构的叶栅结构。
16、作为上述技术方案的进一步改进，所述辅助支撑体一和辅助支撑体二的u型槽内相对的两侧壁均具有凹槽；每组所述内胀芯模均包括内胀芯模一、内胀芯模二和内胀芯模三；所述辅助支撑体一和所述辅助支撑体二的u型槽内相对的两侧壁凹槽中均一一对应可拆卸适配填装相应所述内胀芯模一和所述内胀芯模三，所述内胀芯模二可拆卸适配填装在所述辅助支撑体一和辅助支撑体二的u型槽中，且对应相应所述内胀芯模一和所述内胀芯模三之间。...
【技术保护点】
1.一种叶栅结构成型模具，叶栅结构包括金属叶柄(1)和栅叶(2)，所述栅叶(2)包括同轴套固在所述金属叶柄(1)一端的支撑骨架(21)和包裹在所述支撑骨架(21)外表面的蒙皮层(22)；其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述一种叶栅结构成型模具，其特征在于，所述支撑骨架(21)包括沿所述金属叶柄(1)长度方向布置且包裹在金属叶柄(1)一端的主支撑体(211)和一一对应所述主支撑体(211)宽度方向两侧布置的辅助支撑体一(212)和辅助支撑体二(213)；所述辅助支撑体一(212)和辅助支撑体二(213)均为多个，多个所述辅助支撑体一(212)和多个辅助支撑体二(213)均沿所述主支撑体(211)长度方向依次布置，并均与所述主支撑体(211)之间通过单向布(3)缠绕连接，共同构成支撑骨架结构；
3.根据权利要求2所述一种叶栅结构成型模具，其特征在于，还包括用于叶栅结构预成型的模具二(5)，所述模具二(5)包括上半模二(51)和下半模二(52)；所述上半模二(51)底面设有上凹腔二(511)和对应所述上凹腔二(511)长度方向一侧且与所述上凹腔二(511)
4.根据权利要求3所述一种叶栅结构成型模具，其特征在于，所述栅叶型腔二内表面为层铺所述蒙皮层(22)的型面二；所述栅叶型腔二内对应所述叶柄定位孔二的一端为适配放置所述主支撑体(211)的主支撑体放置区B(53)；所述栅叶型腔二内对应所述主支撑体放置区B(53)一侧为适配层铺多个所述辅助支撑体一(212)的辅助支撑体一放置区B(54)；所述栅叶型腔二内对应所述主支撑体放置区B(53)另一侧为适配层铺多个所述辅助支撑体二(213)的辅助支撑体二放置区B(55)。
5.根据权利要求4所述一种叶栅结构成型模具，其特征在于，还包括多组内胀芯模(6)；所述辅助支撑体一(212)和辅助支撑体二(213)均为U型；所述辅助支撑体一(212)和所述辅助支撑体二(213)的U型槽内均可拆卸适配填充相应所述内胀芯模(6)，以在模压时通过所述内胀芯模(6)支撑相应所述辅助支撑体一(212)、所述辅助支撑体二(213)及所述蒙皮层(22)。
6.根据权利要求5所述一种叶栅结构成型模具，其特征在于，所述辅助支撑体一(212)和辅助支撑体二(213)的U型槽内相对的两侧壁均具有凹槽；每组所述内胀芯模(6)均包括内胀芯模一(61)、内胀芯模二(62)和内胀芯模三(63)；所述辅助支撑体一(212)和所述辅助支撑体二(213)的U型槽内相对的两侧壁凹槽中均一一对应可拆卸适配填装相应所述内胀芯模一(61)和所述内胀芯模三(63)，所述内胀芯模二(62)可拆卸适配填装在所述辅助支撑体一(212)和辅助支撑体二(213)的U型槽中，且对应相应所述内胀芯模一(61)和所述内胀芯模三(63)之间。
7.一种叶栅结构成型方法，其特征在于，包括权利要求1-2任一项所述一种叶栅结构成型模具，成型步骤为：
8.根据权利要求7所述一种叶栅结构成型方法，其特征在于，S2具体包括以下步骤：
9.一种叶栅结构成型方法，其特征在于，包括权利要求3-6任一项所述一种叶栅结构成型模具，成型步骤为：
10.一种叶栅结构成型方法，其特征在于，包括权利要求3-6任一项所述一种叶栅结构成型模具，成型步骤为：
...【技术特征摘要】
1.一种叶栅结构成型模具，叶栅结构包括金属叶柄(1)和栅叶(2)，所述栅叶(2)包括同轴套固在所述金属叶柄(1)一端的支撑骨架(21)和包裹在所述支撑骨架(21)外表面的蒙皮层(22)；其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述一种叶栅结构成型模具，其特征在于，所述支撑骨架(21)包括沿所述金属叶柄(1)长度方向布置且包裹在金属叶柄(1)一端的主支撑体(211)和一一对应所述主支撑体(211)宽度方向两侧布置的辅助支撑体一(212)和辅助支撑体二(213)；所述辅助支撑体一(212)和辅助支撑体二(213)均为多个，多个所述辅助支撑体一(212)和多个辅助支撑体二(213)均沿所述主支撑体(211)长度方向依次布置，并均与所述主支撑体(211)之间通过单向布(3)缠绕连接，共同构成支撑骨架结构；
3.根据权利要求2所述一种叶栅结构成型模具，其特征在于，还包括用于叶栅结构预成型的模具二(5)，所述模具二(5)包括上半模二(51)和下半模二(52)；所述上半模二(51)底面设有上凹腔二(511)和对应所述上凹腔二(511)长度方向一侧且与所述上凹腔二(511)连通的上定位槽二(512)，所述下半模二(52)顶面设有下凹腔二(521)和对应所述下凹腔二(521)长度方向一侧且与所述下凹腔二(521)连通的下定位槽二(522)；
4.根据权利要求3所述一种叶栅结构成型模具，其特征在于，所述栅叶型腔二内表面为层铺所述蒙皮层(22)的型面二；所述栅叶型腔二内对应所述叶柄定位孔二的一端为适配放置所述主支撑体(211)的主支撑体放置区b(53)；所述栅叶型腔二内对应所述主支撑体放置区b(53)一侧为适配层铺多个所述辅助支撑体一(212)的辅助支撑体一放置区b(5...
【专利技术属性】
技术研发人员：闵殿喜，卜心蕊，王晶，曹孝君，凌磊，李险峰，孙晓岩，
申请(专利权)人：惠阳航空螺旋桨有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。