[發(fā)明專利]一種用于單向預(yù)浸料鋪貼的成型模具及其使用方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011388508.5
• 申請(qǐng)日: 2020-12-01
• 公開（公告）號(hào): CN112622117A
• 公開（公告）日: 2021-04-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張佳衛(wèi);郭紅軍;侯偉;張達(dá);涂尚平
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 常州啟賦安泰復(fù)合材料科技有限公司
• 主分類號(hào): B29C33/40
• 分類號(hào): B29C33/40;B29C70/30;B29C70/54
• 代理公司: 常州佰業(yè)騰飛專利代理事務(wù)所(普通合伙) 32231
• 代理人: 毛姍

本發(fā)明為一種用于單向預(yù)浸料鋪貼的成型模具，包括芯模和輔助模，所述芯模由若干柔性帶堆疊而成，所述輔助模的一端設(shè)有導(dǎo)向部，所述導(dǎo)向部用于引導(dǎo)所述芯模沿著所述導(dǎo)向部的形狀產(chǎn)生形變。本發(fā)明克服了復(fù)合材料成型過(guò)程中模具成本較高的缺點(diǎn)，由于本方案中芯模采用彈性材料成型，可以通過(guò)改變輔助模輪廓的方法來(lái)得到需要的制件外形，并且本方案中芯模可以重復(fù)使用；同時(shí)本方案涉及的芯模適用于多種類型的預(yù)制體成型，適用性強(qiáng)的特點(diǎn)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于模具技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種用于單向預(yù)浸料鋪貼的成型模具。

背景技術(shù)

碳纖維復(fù)合材料其作為一種高性能材料，具有密度低，比強(qiáng)度高、比模量高、各向異性、抗疲勞、耐腐蝕特性、可設(shè)計(jì)性強(qiáng)，易于整體成型等多種優(yōu)異性能，因此得到越來(lái)越廣泛應(yīng)用。而單向預(yù)浸料是目前飛機(jī)復(fù)合材料結(jié)構(gòu)的主要形式，碳纖維單向預(yù)浸料相對(duì)于織物預(yù)浸料表現(xiàn)更強(qiáng)的正交各向異性(纖維方向的性能與垂直纖維方向的性能相差1～2個(gè)數(shù)量級(jí))，這個(gè)特點(diǎn)為我們的設(shè)計(jì)提供了更多的設(shè)計(jì)可能性。

但是復(fù)合材料制件成型過(guò)程中，成型模具費(fèi)用較高，不同類型零件需要一套成型模具，因此嚴(yán)重影響了復(fù)合材料在工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用；同時(shí)在工藝制造過(guò)程中，相對(duì)于碳纖維織物預(yù)浸料，單向預(yù)浸料在鋪貼過(guò)程中容易出現(xiàn)纖維褶皺、劈裂等問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明為了解決復(fù)合材料制件成型過(guò)程中，成型模具費(fèi)用較高，不同類型零件就需要一套成型模具的問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種用于單向預(yù)浸料鋪貼的成型模具，包括芯模和輔助模，所述芯模由若干柔性帶堆疊而成，所述輔助模的一端設(shè)有導(dǎo)向部，所述導(dǎo)向部用于引導(dǎo)所述芯模沿著所述導(dǎo)向部的形狀產(chǎn)生形變。

作為優(yōu)選，所述柔性帶呈條狀。

進(jìn)一步地，所述柔性帶的材質(zhì)為彈性非金屬材料。

作為優(yōu)選，所述彈性非金屬為聚四氟乙烯、聚乙烯或者硅橡膠。

進(jìn)一步地，所述柔性帶的材質(zhì)為彈性金屬。

作為優(yōu)選，所述彈性金屬為鋼或鋁。

進(jìn)一步地，還包括用于固化單向預(yù)浸料的外模。

本發(fā)明還在于提供了一種使用成型模具方法，包括如下步驟：

S1、將單向預(yù)浸料鋪貼在所述芯模上，并通過(guò)真空加壓的方法，將所述單向預(yù)浸料壓在所述芯模上，沿著所述芯模的長(zhǎng)度方向鋪貼形成預(yù)制體；

S2、對(duì)所述芯模進(jìn)行加熱，擠壓芯模，使得所述芯模和預(yù)制體沿著所述輔助模的導(dǎo)向部產(chǎn)生變形；

S3、將鋪貼完成后的所述預(yù)制體從芯模取下，放入外模進(jìn)行固化。有益效果：本發(fā)明克服了復(fù)合材料成型過(guò)程中模具成本較高的缺點(diǎn)，由于本方案中芯模采用彈性材料成型，可以通過(guò)改變輔助模輪廓的方法來(lái)得到需要的制件外形，并且本方案中芯模可以重復(fù)使用；同時(shí)本方案涉及的芯模適用于多種類型的預(yù)制體成型，適用性強(qiáng)的特點(diǎn)。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明整體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明芯模變形示意圖；

圖3為本發(fā)明單向預(yù)浸料鋪貼示意圖；

圖4為本發(fā)明單向預(yù)浸料鋪貼完成后芯模變形示意圖；

圖5為本發(fā)明單向預(yù)浸料成型完成示意圖；

圖6為本發(fā)明預(yù)制體的成型流程圖；

圖中：1、芯模；2、輔助模；3、單向預(yù)浸料；4、柔性帶；5、導(dǎo)向部。

具體實(shí)施方式