[實(shí)用新型]一種碳纖維盒型預(yù)制件縫制用定型模具

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201520146857.4
• 申請(qǐng)日: 2015-03-16
• 公開（公告）號(hào): CN204622394U
• 公開（公告）日: 2015-09-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王曉旭;蔣云;陳利;焦亞男
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 天津工業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): B29C33/00
• 分類號(hào): B29C33/00;B29C33/10
• 代理公司: 天津翰林知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 12210
• 代理人: 李濟(jì)群

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及復(fù)合材料預(yù)制件的制備技術(shù)，具體為一種碳纖維盒型預(yù)制件縫制用定型模具。

背景技術(shù)

傳統(tǒng)二維層合復(fù)合材料具有很好的面內(nèi)機(jī)械性能，但其各層之間沒有纖維增強(qiáng)，只是靠基體樹脂起著粘結(jié)和傳遞載荷的作用，因此垂直于鋪層方向以及鋪層之間的性能相對(duì)較弱。當(dāng)受到外部載荷作用時(shí)，該層合復(fù)合材料往往首先產(chǎn)生層間破壞，同時(shí)復(fù)合材料層間強(qiáng)度較低也導(dǎo)致了復(fù)合材料的抗損傷性能較差。為了改善層合復(fù)合材料的這些缺點(diǎn)，出現(xiàn)了很多提高復(fù)合材料層間韌性的技術(shù)。其中縫合技術(shù)可以顯著提高復(fù)合材料的層間強(qiáng)度和抗沖阻抗，且縫合復(fù)合材料具有較強(qiáng)的結(jié)構(gòu)整體性，目前縫合復(fù)合材料已經(jīng)在諸如機(jī)翼、汽車擋板等一些簡(jiǎn)單構(gòu)件上得到了應(yīng)用。

盒型復(fù)合材料廣泛地應(yīng)用于航空航天用結(jié)構(gòu)件中，例如：計(jì)算機(jī)機(jī)箱，加筋盒段，蓋板等。但由于盒型預(yù)制件在縫合過程中易變形，且縫合后尺寸穩(wěn)定性較差，難以保證盒型預(yù)制件較高的尺寸精度，實(shí)際應(yīng)用存在技術(shù)瓶頸。在申請(qǐng)人檢索的范圍內(nèi)，還未見有對(duì)于碳纖維盒型預(yù)制件縫制用定型模具的文獻(xiàn)報(bào)道。

實(shí)用新型內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實(shí)用新型擬解決的技術(shù)問題是，提出一種碳纖維盒型預(yù)制件縫制用定型模具，該定型模具能夠有助于保證制備的碳纖維盒型預(yù)制件具有較高的尺寸精度，并能保證預(yù)制件具有較高的尺寸穩(wěn)定性，且具有較高的纖維體積含量，其復(fù)合材料具有優(yōu)異的力學(xué)性能。

本實(shí)用新型解決所述定型模具技術(shù)問題的技術(shù)方案是，設(shè)計(jì)一種碳纖維盒型預(yù)制件縫制用定型模具，其特征在于該定型模具包括定型外模和成型芯模，所述成型芯模是一個(gè)盒形體，由可拆裝的三個(gè)構(gòu)件依次連接緊固而成，其連接方向?yàn)楹行皖A(yù)制件的長(zhǎng)度方向，成型芯模的外壁型面為盒型預(yù)制件內(nèi)腔的型面；所述成型芯模的三個(gè)構(gòu)件是：一個(gè)板型體構(gòu)件，兩個(gè)盒型體構(gòu)件，板型體構(gòu)件位于中間，兩個(gè)盒型體構(gòu)件位于中間板型體構(gòu)件的兩側(cè)連接；

所述定型外模是由前模板、后模板、左模板、右模板、頂模板和底模板六個(gè)板型體連接裝配而成的箱型體，箱型體的內(nèi)壁型面為盒型預(yù)制件外壁的型面；定型外模與成型芯模相匹配，可使包裹碳纖維布后的成型芯模裝于定型外模之中；定型外模底部板型體的型面對(duì)應(yīng)盒型預(yù)制件底部的型面，底部板型體的型面位置具有透孔，作用是在預(yù)定型和定型過程中排出預(yù)制件底部中的水蒸氣；定型外模前模板、后模板、左模板和右模板板型體的型面對(duì)應(yīng)盒型預(yù)制件側(cè)壁的型面，頂模板的板型體對(duì)應(yīng)盒型預(yù)制件側(cè)壁的頂部，為使盒型預(yù)制件在預(yù)定型和定型過程中排出盒型預(yù)制件側(cè)壁中的水蒸氣，有兩種排氣結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)：一種結(jié)構(gòu)是所述頂模板的寬度小于盒型預(yù)制件內(nèi)腔的寬度，從而使盒型預(yù)制件長(zhǎng)邊側(cè)壁頂部露出排氣；另一種結(jié)構(gòu)是前模板、后模板、左模板和右模板板型體的型面位置具有透孔排氣。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型碳纖維盒型預(yù)制件縫制用定型模具，能夠有助于實(shí)現(xiàn)碳纖維布從二維疊層結(jié)構(gòu)向三維盒型結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)換，充分保證了盒型預(yù)制件在縫合過程中及縫合后的尺寸精度及穩(wěn)定性；芯模模具采用三個(gè)構(gòu)件連接緊固的方式，盒型結(jié)構(gòu)，易于拆裝，便于預(yù)制件的夾持固定。利用本實(shí)用新型縫制的碳纖維盒型預(yù)制件具有較高的尺寸精度，并能保證預(yù)制件具有較高的尺寸穩(wěn)定性，且具有較高的纖維體積含量(50％以上)。

附圖說明

圖1是本實(shí)用新型所述定型模具一種實(shí)施例的整體形狀爆炸結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是本實(shí)用新型所述定型模具一種實(shí)施例的芯模形狀結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3是本實(shí)用新型所述定型模具一種實(shí)施例的定型模具外膜與芯模合模后的形狀結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合實(shí)施例及其附圖進(jìn)一步敘述本實(shí)用新型：

本實(shí)用新型設(shè)計(jì)的碳纖維盒型預(yù)制件縫制用定型模具(簡(jiǎn)稱模具，參見圖1-3)

其由成型芯模320和定型外模400組成。所述成型芯模320可以把二維疊層結(jié)構(gòu)的碳纖維布包裹成立體的盒型結(jié)構(gòu)，成型芯模320本身也是個(gè)盒形體(中間含有個(gè)格子)，由可拆裝的左側(cè)構(gòu)件321、中間構(gòu)件322和右側(cè)構(gòu)件323三個(gè)構(gòu)件依次連接緊固而成，其連接方向?yàn)楹行皖A(yù)制件的長(zhǎng)度方向，所述芯模320的外壁型面為盒型預(yù)制件內(nèi)腔的型面；所述定型外模400是由前模板401、后模板402、左模板403、右模板404、底模板405和頂模板406六個(gè)板型體連接裝配而成的箱型體，箱型體的內(nèi)壁型面為盒型預(yù)制件外壁的型面；外模與芯模320相匹配，可使包裹碳纖維布后的芯模320裝于外模400之中。