本發(fā)明涉及復(fù)合材料制造，特別是復(fù)合材料模具及復(fù)合材料成型方法。

背景技術(shù)：

1、低空經(jīng)濟(jì)作為一種新興的經(jīng)濟(jì)形態(tài)，涵蓋了低空旅游、空中交通、農(nóng)業(yè)、物流、應(yīng)急救援和勘測等多種應(yīng)用場景。這些應(yīng)用的普及和發(fā)展，極大程度上依賴于航空器技術(shù)的進(jìn)步，尤其是材料技術(shù)的革新。在此背景下，纖維增強(qiáng)材料作為一種高性能復(fù)合材料，以其優(yōu)異的機(jī)械性能和輕質(zhì)特性，成為低空飛行器制造領(lǐng)域的關(guān)鍵材料。纖維增強(qiáng)材料具有高強(qiáng)度、高模量、低密度、可設(shè)計性強(qiáng)等優(yōu)異性能，相較于傳統(tǒng)金屬材料(如鋁合金、鋼材等)，其比強(qiáng)度和比剛度更高。這些特性使得纖維增強(qiáng)材料在制造輕量化、高性能的低空飛行器時具有顯著優(yōu)勢。例如，利用纖維增強(qiáng)復(fù)合材料制造的無人機(jī)和直升機(jī)，不僅可以顯著減輕飛行器的自重，提高燃油效率或電池續(xù)航時間，還能提升飛行器的承載能力和飛行穩(wěn)定性，從而滿足低空經(jīng)濟(jì)中各類應(yīng)用場景的需求。此外，纖維增強(qiáng)復(fù)合材料還具有優(yōu)異的耐腐蝕性和抗疲勞性能，能夠在各種復(fù)雜和苛刻的環(huán)境條件下長時間保持結(jié)構(gòu)完整性和性能穩(wěn)定性。這對于經(jīng)常在戶外復(fù)雜環(huán)境中執(zhí)行任務(wù)的低空飛行器尤為重要。例如，在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域使用的無人機(jī)，經(jīng)常需要在潮濕、農(nóng)藥濃度高的環(huán)境下工作，而纖維增強(qiáng)材料的耐腐蝕性可以延長其使用壽命，減少維護(hù)成本。

2、隨著低空經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，對低空飛行器的性能要求也越來越高，尤其是在輕量化、耐久性和環(huán)境適應(yīng)性等方面。纖維增強(qiáng)復(fù)合材料在這些方面的優(yōu)異性能，使其成為低空飛行器制造的理想選擇，從而推動了低空經(jīng)濟(jì)的進(jìn)一步發(fā)展和應(yīng)用。為了更好地利用纖維增強(qiáng)復(fù)合材料在低空經(jīng)濟(jì)中的優(yōu)勢，亟需對纖維增強(qiáng)復(fù)合材料的應(yīng)用技術(shù)進(jìn)行深入研究和創(chuàng)新，從而滿足不斷增長的市場需求。廣泛用于成型先進(jìn)復(fù)合材料結(jié)構(gòu)的工藝方法有熱壓罐工藝和真空輔助樹脂灌注成型工藝。熱壓罐成型利用熱壓罐內(nèi)部的高溫壓縮氣體產(chǎn)生壓力對復(fù)合材料坯料進(jìn)行加熱、加壓以完成固化成型。真空輔助樹脂灌注成型工藝的基本原理是利用真空負(fù)壓使樹脂注入到預(yù)成型的增強(qiáng)材料中。在預(yù)成型階段，增強(qiáng)材料被放置在模具中，并在模具周圍密封，排除空氣并保持真空狀態(tài)，然后，將樹脂在一定壓力下注入到增強(qiáng)材料中，使其在設(shè)定的溫度和壓力條件下固化，從而得到所需形狀和性能的復(fù)合材料構(gòu)件。這些技術(shù)的高效性和精密性為制備復(fù)雜結(jié)構(gòu)部件提供了可靠的解決方案。

3、熱壓罐工藝和真空輔助樹脂灌注成型工藝中會使用到l型模具，現(xiàn)有的l型模具由于鋪設(shè)纖維層時，每一層間都存在空隙，而封閉模具后，當(dāng)抽真空消除空隙的同時，使得纖維層壓實(shí)，所出現(xiàn)的現(xiàn)象是原先長度的纖維在r角處拉緊皺起，影響最終產(chǎn)品的表面質(zhì)量和性能。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是：提供復(fù)合材料模具及復(fù)合材料成型方法，以解決現(xiàn)有技術(shù)中所存在的一個或多個技術(shù)問題，至少提供一種有益的選擇或創(chuàng)造條件。

2、本發(fā)明解決其技術(shù)問題的解決方案是：

3、復(fù)合材料模具，包括：

4、模具主體，所述模具主體設(shè)有材料側(cè)和操作側(cè)，所述模具主體包括彎折部和兩個平直部，所述彎折部設(shè)置于兩個所述平直部之間；所述平直部為剛性構(gòu)件，所述彎折部為彈性構(gòu)件；

5、設(shè)置于所述操作側(cè)的角度調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)，所述角度調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)的兩端分別與兩個所述平直部連接，所述角度調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)用于調(diào)節(jié)兩個所述平直部的夾角，在兩個所述平直部的夾角發(fā)生變化時，所述彎折部的折彎半徑發(fā)生改變。

6、通過上述技術(shù)方案，本方案的復(fù)合材料模具在鋪層時，兩個平直部的夾角大于所需構(gòu)件的角度，在抽真空時，復(fù)合材料會產(chǎn)生褶皺，抽真空完畢后，使用者通過角度調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)調(diào)節(jié)兩個平直部的夾角，使得彎折部的折彎半徑發(fā)生變化，在彎折部的折彎半徑發(fā)生變化的過程中，褶皺會逐漸消除，當(dāng)調(diào)節(jié)至所需構(gòu)件的角度后，可對復(fù)合材料進(jìn)行固化處理。

7、通過本復(fù)合材料模具，可提高成品的表面一致性和質(zhì)量、提高生產(chǎn)過程的可控性、提高生產(chǎn)效率、節(jié)約材料和成本、提高最終產(chǎn)品的外觀質(zhì)量。

8、作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述角度調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)包括調(diào)節(jié)驅(qū)動件和兩個驅(qū)動螺紋桿，兩個所述驅(qū)動螺紋桿分別與兩個所述平直部連接；所述驅(qū)動螺紋桿的一端與所述調(diào)節(jié)驅(qū)動件螺紋連接、另一端與所述平直部通過彈性結(jié)構(gòu)連接或活動連接；所述調(diào)節(jié)驅(qū)動件旋轉(zhuǎn)時，驅(qū)動兩個所述驅(qū)動螺紋桿相互靠近或相互遠(yuǎn)離，從而帶動兩個所述平直部的一端相互靠近或相互遠(yuǎn)離。

9、通過上述技術(shù)方案，本方案的角度調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)簡單，加工方便。

10、作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述調(diào)節(jié)驅(qū)動件設(shè)有供工具穿過的旋動輔助槽。

11、通過上述技術(shù)方案，使用者可將工具插入至旋動輔助槽內(nèi)，隨后驅(qū)動工具繞驅(qū)動螺紋桿的軸線旋轉(zhuǎn)，以帶動調(diào)節(jié)驅(qū)動件旋轉(zhuǎn)，通過設(shè)置旋動輔助槽，使得使用者可更輕松地轉(zhuǎn)動調(diào)節(jié)驅(qū)動件。

12、作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述平直部固定有若干加強(qiáng)筋板。

13、通過上述技術(shù)方案，在平直部固定有加強(qiáng)筋板，可增加平直部的強(qiáng)度，從而避免平直部在角度調(diào)節(jié)過程中發(fā)生形變。

14、復(fù)合材料成型方法，使用如上述任一項所述的復(fù)合材料模具；所述復(fù)合材料成型方法包括：

15、步驟a、調(diào)整所述復(fù)合材料模具，使得兩個所述平直部的夾角大于所需構(gòu)件的角度；

16、步驟b、依照復(fù)合材料固化成型工藝處理纖維增強(qiáng)材料；

17、步驟c、在所述復(fù)合材料模具鋪設(shè)聚四氟乙烯布，聚四氟乙烯布上鋪設(shè)所需材料，在最外層用高溫膠帶和真空袋密封，抽真空；

18、步驟d、通過所述角度調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)調(diào)整所述復(fù)合材料模具的兩個所述平直部的角度，使得兩個所述平直部的夾角等于所需構(gòu)件的角度，在調(diào)整過程中，褶皺會逐漸消除；

19、步驟e、消除褶皺后繼續(xù)按照復(fù)合材料固化成型工藝的流程進(jìn)行后續(xù)步驟；

20、步驟f、在系統(tǒng)中設(shè)定溫度曲線或溫度和壓力曲線，后按照流程進(jìn)行固化成型；

21、步驟g、固化完成溫度冷卻后，將樣板拿出脫模。

22、通過上述技術(shù)方案，本方案的復(fù)合材料模具在鋪層時，兩個平直部的夾角大于所需構(gòu)件的角度，在抽真空時，復(fù)合材料會產(chǎn)生褶皺，抽真空完畢后，使用者通過角度調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)調(diào)節(jié)兩個平直部的夾角，使得彎折部的折彎半徑發(fā)生變化，在彎折部的折彎半徑發(fā)生變化的過程中，褶皺會逐漸消除，當(dāng)調(diào)節(jié)至所需構(gòu)件的角度后，可對復(fù)合材料進(jìn)行固化處理。

23、通過本復(fù)合材料模具，可提高成品的表面一致性和質(zhì)量、提高生產(chǎn)過程的可控性、提高生產(chǎn)效率、節(jié)約材料和成本、提高最終產(chǎn)品的外觀質(zhì)量。

24、作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述復(fù)合材料固化成型工藝為真空輔助樹脂灌注成型或熱壓罐成型工藝。

25、作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述復(fù)合材料固化成型工藝為真空輔助樹脂灌注成型工藝；

26、所述步驟b為：裁剪高性能纖維布，裁剪完成后將纖維布放入烘箱，烘箱對纖維布高溫烘干；

27、所述步驟e為：打開真空泵，將一端氣管連接真空泵，一端放入樹脂中，利用真空負(fù)壓將樹脂抽進(jìn)裝置內(nèi)，待裝置內(nèi)樹脂均勻浸潤，連接真空泵端透明氣管內(nèi)抽出的樹脂未有氣泡后，關(guān)閉進(jìn)膠口。

28、作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述步驟c中的所需材料包括導(dǎo)流網(wǎng)、脫模布、有孔隔離膜。

29、作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述復(fù)合材料固化成型工藝為復(fù)合材料熱壓罐成型工藝；

30、所述步驟b為：裁剪預(yù)浸料，裁剪完成后預(yù)浸料放入密封袋，在冰柜中冷藏保存。

31、作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述步驟c中的所需材料包括脫模布、預(yù)浸料、有孔隔離膜、吸膠粘。

32、本發(fā)明的有益效果是：提高成品的表面一致性和質(zhì)量、提高生產(chǎn)過程的可控性、提高生產(chǎn)效率、節(jié)約材料和成本、提高最終產(chǎn)品的外觀質(zhì)量。

33、本發(fā)明用于復(fù)合材料制造技術(shù)領(lǐng)域。