本發(fā)明涉及一種t型葉片復(fù)合材料模具，屬于t型葉片復(fù)合材料樹脂傳遞模塑成型(rtm)工藝的模具結(jié)構(gòu)設(shè)計與制備技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

復(fù)合材料葉片具有高比強(qiáng)度、高比剛度、膨脹系數(shù)小、阻尼特性良好等優(yōu)點，廣泛應(yīng)用在航空航天、船舶、運輸、石油勘探等領(lǐng)域。隨著新型多維紡織方法的出現(xiàn)，將紡織品增強(qiáng)材料與樹脂體系復(fù)合在一起而制成的復(fù)合材料具有優(yōu)良的機(jī)械力學(xué)性能，使其在工業(yè)工程中具有廣泛的用途和較大的應(yīng)用潛力。

同時伴隨著國家對于工業(yè)工程質(zhì)量要求的不斷提高，t型葉片復(fù)合材料的需求急劇增加，因此需要一種模具能夠快速高效的制備出t型葉片復(fù)合材料。在t型葉片復(fù)合材料的rtm復(fù)合過程中，必須要保證樹脂對織物浸潤的均勻性，且需要排盡模具內(nèi)部空氣，保證最終成型的復(fù)合材料無氣泡產(chǎn)生，提高復(fù)合材料的質(zhì)量。因此,借助于真空輔助系統(tǒng),在樹脂充模前,先對整體密閉循環(huán)的模具系統(tǒng)進(jìn)行抽真空,同時由于樹脂粘度及固化時間的要求,需要對注入的樹脂施加一定的壓力。而這就要求在模具設(shè)計時必須合理安排注口、出口的位置，同時要保證模具良好的密封性及承壓能力。目前,尚無適用于rtm成型工藝制備t型葉片復(fù)合材料模具的設(shè)計與制備。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明旨在克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明設(shè)計出了一種適用于rtm成型工藝制備t型葉片復(fù)合材料的模具,可保證所制備得到的t型葉片復(fù)合材料高質(zhì)量化。

本發(fā)明提供的t型葉片復(fù)合材料成形模具，包括中模、左模、右模和底模，所述中模包括連續(xù)的三個側(cè)面，形成三個面敞口的柱狀體，并且在其內(nèi)部中間位置設(shè)有導(dǎo)流柱，所述四個模具按照其方位順序組合形成t型葉片模腔；在所述中模和底模均設(shè)有密封槽，所述密封槽內(nèi)放置有密封條；

所述中模上開有樹脂注入口，所述左模、右模上設(shè)有樹脂出口；

在所述各模具的連接部位涂覆脫模劑。

所述中模橫向方向上均分為三等分，并且，所述中模的位置覆蓋住底模的中間部分，所述底模的其他部分被左模和右模覆蓋，所述模具形成6個完全相同的t型葉片。

該模具的四個構(gòu)成子模具通過固定螺釘和螺栓固定，很好地保證了模具的整體密封性。

在所述左模和右模的側(cè)面上，開有若干樹脂出口，并且，根據(jù)所述樹脂出口與樹脂注入口間的垂直距離的長短，還分為上樹脂出口和下樹脂出口，保證了在制備t型葉片復(fù)合材料時，樹脂可以更好地均勻穩(wěn)定地浸潤織物且無氣泡產(chǎn)生，提高制備件的高質(zhì)量。

所述的樹脂為環(huán)氧樹脂、酚醛樹脂、不飽和聚酷樹脂、環(huán)氧改性乙烯基樹脂或其他樹脂的一種或者兩種及以上，樹脂粘度0.1—1.5pa*s，模具可承壓力0.5mpa-1.6mpa。

t型葉片復(fù)合材料制備方法，在樹脂傳遞模塑成型rtm復(fù)合成型之前，先在4個模具接觸部位涂覆脫模劑或粘貼脫模布；將t型葉片織物預(yù)制件放入模具所形成的模腔中，閉合模具，通過螺釘和螺栓保證模具的緊密配合和良好的氣密性；將注入接頭安裝在樹脂注入口上，出口接頭分別安裝在上出口上；注入樹脂前，先對模具由注入口抽真空，以排除模具內(nèi)部及樹脂通道內(nèi)的空氣；在將樹脂以預(yù)設(shè)的注射壓力注入至樹脂注入口中，直至樹脂材料從上樹脂出口流出，停止注入樹脂。

待所有下樹脂出口流出樹脂，將所述下樹脂出口封堵。

所述t型葉片織物預(yù)制件包括各種織造成型方法制成的增強(qiáng)材料預(yù)制件，包括編織、機(jī)織、經(jīng)編、針織、纏繞方式形成的t型葉片預(yù)制件，為一維、二維、三維中的一種或兩種以上。

所述的織物原料是動植物纖維和/或石棉纖維。

所述的動植物纖維和/或石棉纖維為礦質(zhì)纖維、再生纖維、合成纖維以及玻璃纖維、碳纖維、碳化硅纖維、石墨纖維、光導(dǎo)及金屬纖維或功能纖維等纖維中的一種或者兩種及以上。

本發(fā)明采用以上技術(shù)方案與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下技術(shù)效果：

本發(fā)明所設(shè)計的模具包括四個部分，分別是底模、左側(cè)模、右側(cè)模和中模。樹脂注入口設(shè)置在中模頂部，通過導(dǎo)流孔直接流向底模模腔，保證了樹脂在模腔自下而上的流動過程，可以更好地均勻穩(wěn)定地浸潤織物。樹脂出口設(shè)置在左右側(cè)模上，方便收集和清理樹脂。本發(fā)明特有的四塊模具合一,使得脫模操作和清理模具簡單便捷。

本發(fā)明可同時制備6個t型葉片，本發(fā)明中模具為對稱設(shè)計，左右兩塊模具與中模和底模各形成三個葉片模腔，可以同時制備6個t型葉片。在樹脂注射壓力和模具可承受壓力范圍內(nèi)，可以改變模腔的尺寸以制備不同尺寸的t型葉片或者類似t型結(jié)構(gòu)的其他復(fù)合材料，也可取本發(fā)明結(jié)構(gòu)的一部分或者徑向延長本發(fā)明結(jié)構(gòu)從而制備需要數(shù)量的t型結(jié)構(gòu)復(fù)合材料。

附圖說明

以下將結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步說明：

圖1為本發(fā)明中模示意圖；

圖2為本發(fā)明左、右模示意圖；

圖3為本發(fā)明底模平放俯視圖；

圖4為本發(fā)明t型葉片復(fù)合材料成形模具組裝整體示意圖；

圖5為本發(fā)明t型葉片預(yù)制件放入模腔后示意圖；

其中，1-樹脂注入口，2-中模螺釘孔，3-中模密封槽，4-中模葉片模腔，5-左模螺釘孔，6-上樹脂出口，7-下樹脂出口，8-底模緊固螺栓孔，9-底模螺釘定位孔，10-底模密封槽，11-底模葉片模腔，12-中模，13-右模，14-左模，15-底模。

具體實施方式

本發(fā)明的實施提供一種t型葉片復(fù)合材料成形模具及復(fù)合材料制備方法，為使本領(lǐng)域技術(shù)人員更好地理解本發(fā)明的技術(shù)方案，下面結(jié)合附圖和具體實施方式對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述。通過參考附圖描述的實施方式是示例性的，僅用于解釋本發(fā)明，而不能解釋為對本發(fā)明的限制。

如圖4所示，為模具組裝整體示意圖，其中12為中模，13為右模，15為底模，14為左模，7為下樹脂出口，6為上樹脂出口，5為螺釘孔，1為樹脂注入口。如圖所示將4塊模具組裝起來，通過螺釘和螺栓保證緊密配合。

本發(fā)明t型葉片復(fù)合材料成形模具包括中模、左模、右模和底模，所述中模包括連續(xù)的三個側(cè)面，形成三個面敞口的柱狀體，并且在其內(nèi)部中間位置設(shè)有導(dǎo)流柱，所述四個模具按照其方位順序組合形成t型葉片模腔；在所述中模和底模均設(shè)有密封槽，所述密封槽內(nèi)放置有密封條；

所述中模上開有樹脂注入口，所述左模、右模上設(shè)有樹脂出口；

在所述各模具的連接部位涂覆脫模劑。

所述中模橫向方向上均分為三等分，并且，所述中模的位置覆蓋住底模的中間部分，所述底模的其他部分被左模和右模覆蓋，所述模具形成6個完全相同的t型葉片。t型葉片放入模腔后如圖5所示。

該模具的四個構(gòu)成子模具通過固定螺釘和螺栓固定，很好地保證了模具的整體密封性。

在所述左模和右模的側(cè)面上，開有若干樹脂出口，并且，根據(jù)所述樹脂出口與樹脂注入口間的垂直距離的長短，還分為上樹脂出口和下樹脂出口，保證了在制備t型葉片復(fù)合材料時，樹脂可以更好地均勻穩(wěn)定地浸潤織物且無氣泡產(chǎn)生，提高制備件的高質(zhì)量。

所述的樹脂為環(huán)氧樹脂、酚醛樹脂、不飽和聚酷樹脂、環(huán)氧改性乙烯基樹脂或其他樹脂的一種或者兩種及以上，樹脂粘度0.1—1.5pa*s，模具可承壓力0.5mpa-1.6mpa。

下面結(jié)合上述附圖對該模具的rtm成型工藝的具體實施方式進(jìn)行說明。

在rtm復(fù)合成型之前，先在4個模具接觸部位涂覆脫模劑，也可粘貼脫模布，將t型葉片織物預(yù)制件放入模具所形成的模腔中，閉合模具，通過螺釘和螺栓保證模具的緊密配合和良好的氣密性。將注入接頭安裝在樹脂注入口1(圖4)上，出口接頭分別安裝在上樹脂出口6(圖4)和下樹脂出口7(圖4)上。注入樹脂前，可先對模具由樹脂注入口1(圖4)抽真空，以排除模具內(nèi)部及樹脂通道內(nèi)的空氣。注入時，在適當(dāng)?shù)念A(yù)設(shè)注射壓力下，樹脂從注入口1(圖4)注入，通過管狀通道流入底模的葉片模腔11(圖3)，充滿底模的模腔11(圖3)后，樹脂從下樹脂出口5(圖4)流出，待所有下樹脂出口7(圖4)流出樹脂，將其封堵。樹脂將從葉片模腔11(圖1)由下而上流向上樹脂出口6(圖4)，待上樹脂出口6(圖4)全部流出樹脂后，停止注入樹脂。

本發(fā)明所用樹脂可為環(huán)氧樹脂、酚醛樹脂、不飽和聚酷樹脂、環(huán)氧改性乙烯基樹脂等各類樹脂的一種或者兩種及以上，樹脂粘度0.1—1.5pa*s，模具可承壓力0.5mpa-1.6mpa。

本發(fā)明所用t型葉片預(yù)制件是包括各種織造成型方法制成的增強(qiáng)材料預(yù)制件,包括編織、機(jī)織、經(jīng)編、針織、纏繞等方式形成的t型葉片預(yù)制件,可以是一維、二維、三維中的一種或兩種以上。

本發(fā)明所述t型葉片預(yù)制件的織物原料可以是棉麻毛絲等動植物纖維石棉纖維如二氧化硅、氧化鋁、氧化鎂等礦質(zhì)纖維勃膠纖維、醋酸纖維、銅氨纖維等再生纖維聚酷纖維滌綸、聚酞胺纖維錦綸或尼龍、聚乙烯醇纖維維綸、聚丙烯睛纖維睛綸、聚丙烯纖維丙綸、聚氯乙烯纖維氯綸等合成纖維以及玻璃纖維、碳纖維、碳化硅纖維、石墨纖維、光導(dǎo)及導(dǎo)電纖維、金屬纖維等新型、特種及功能纖維等纖維中的一種或者兩種及以上。

上述實施例僅為本發(fā)明技術(shù)方案的一種實現(xiàn)方式，不構(gòu)成對本發(fā)明實施例的限定，本領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明公開的度分布設(shè)計方案的基礎(chǔ)上，能夠?qū)⑵鋺?yīng)用到其它的編譯碼方法中。