本發(fā)明涉及一種復(fù)合材料雙耳旋轉(zhuǎn)座一體鋪放成型模具，屬于復(fù)合材料鋪放成型。

背景技術(shù)：

1、先進(jìn)復(fù)合材料以其比強(qiáng)度和比模量高、熱膨脹系數(shù)小、可設(shè)計性好、易于整體成型等一系列突出的優(yōu)點(diǎn)在航空航天、軌道交通、武器彈藥、民用產(chǎn)品上得到了廣泛應(yīng)用。預(yù)浸料一體鋪放成型作為先進(jìn)復(fù)合材料制品幾大成型方法之一，在商業(yè)航天領(lǐng)域中得到廣泛應(yīng)用。預(yù)浸料鋪放成型是用纖維預(yù)浸料在模具上隨形鋪放，保證纖維盡可能的連續(xù)，減少在纖維軸向上分割，模具的結(jié)構(gòu)形式往往決定了鋪放的連續(xù)程度。隨著復(fù)合材料雙耳旋轉(zhuǎn)座在航空航天領(lǐng)域中越來越多的應(yīng)用，其已經(jīng)成為了復(fù)合材料結(jié)構(gòu)件中的一種典型結(jié)構(gòu)。一體鋪放成型是保證復(fù)合材料結(jié)構(gòu)件性能尤為重要的環(huán)節(jié)，因此成型模具作為一體鋪放成型中最為重要的工具，其結(jié)構(gòu)如何設(shè)計能實(shí)現(xiàn)一體鋪放成型的鋪放、固化、脫模、尺寸保證以及重復(fù)使用，是非常值得研究的。

2、此類復(fù)合材料雙耳旋轉(zhuǎn)座結(jié)構(gòu)復(fù)雜、成型過程繁瑣，以往是采用分體成型的方式，將復(fù)合材料雙耳旋轉(zhuǎn)座分成幾個部分分別成型后，再通過機(jī)械連接與粘接的方式組合在一起，或是將其分為內(nèi)部筋骨架與外殼分別成型后再組裝在一起。此種分體成型再組裝的方式使得復(fù)合材料雙耳旋轉(zhuǎn)座整體纖維不連續(xù)，且本體上采用了過多的機(jī)械連接和粘接，大大降低纖維復(fù)合材料的強(qiáng)度，并喪失其可設(shè)計性。

3、然而，目前還沒有能使復(fù)合材料雙耳旋轉(zhuǎn)座一體成型的成型方法，現(xiàn)有的成型模具無法實(shí)現(xiàn)復(fù)合材料雙耳旋轉(zhuǎn)座的一體成型。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、有鑒于此，為了解決現(xiàn)有的成型模具無法對復(fù)合材料雙耳旋轉(zhuǎn)座一體成型的問題，本發(fā)明提出一種復(fù)合材料雙耳旋轉(zhuǎn)座一體鋪放成型模具，用于制作復(fù)合材料雙耳旋轉(zhuǎn)座。

2、為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

3、一種復(fù)合材料雙耳旋轉(zhuǎn)座一體鋪放成型模具，包括底板定位組件、球形定位上蓋、加壓外框、兩個側(cè)立組件和兩個圓弧壓塊，所述底板定位組件包括中軸芯模和底板，所述中軸芯模連接在底板的中心位置，所述底板設(shè)置定位止口并與中軸芯模側(cè)面底部接觸，所述定位止口包括兩個相對的直線定位止口和兩個相對的弧形定位止口，所述側(cè)立組件底部設(shè)置直線止口，所述圓弧壓塊底部設(shè)置弧形止口，所述側(cè)立組件通過直線止口與相應(yīng)的直線定位止口配合進(jìn)行定位，所述圓弧壓塊通過弧形止口與相應(yīng)的弧形定位止口配合進(jìn)行定位，側(cè)立組件和圓弧壓塊隨定位止口的形狀圍設(shè)成矩形，所述加壓外框通過定位銷固定連接在底板上并處于側(cè)立組件和圓弧壓塊圍設(shè)成的矩形外側(cè)，所述球形定位上蓋上端部的下表面搭接在側(cè)立組件的上表面，所述球形定位上蓋的側(cè)耳搭接在圓弧壓塊的上表面，球形定位上蓋與底板螺栓連接。

4、進(jìn)一步地，所述側(cè)立組件還包括立板、弧面板、軸孔板、第一內(nèi)孔成型芯模、側(cè)邊腔模具、第二內(nèi)孔成型芯模、第一側(cè)邊小腔模具和第二側(cè)邊小腔模具，所述弧面板和軸孔板依次螺栓連接在立板上，側(cè)邊腔模具螺栓連接在位于軸孔板的下方的立板上，第一內(nèi)孔成型芯模和第二內(nèi)孔成型芯模分別通過螺栓連接在側(cè)邊腔模具兩側(cè)的立板上，第一側(cè)邊小腔模具螺栓連接在位于第一內(nèi)孔成型芯模上方的立板上，第二側(cè)邊小腔模具螺栓連接在位于第二內(nèi)孔成型芯模上方的立板上。

5、進(jìn)一步地，所述側(cè)立組件的立板上設(shè)置定位凸臺。

6、進(jìn)一步地，所述第一內(nèi)孔成型芯模內(nèi)部設(shè)計為空腔結(jié)構(gòu)。

7、進(jìn)一步地，所述第一內(nèi)孔成型芯模上螺栓連接小塊模具，所述小塊模具包括第一小塊模具、第二小塊模具、第三小塊模具、第四小塊模具、第五小塊模具、第六小塊模具、第七小塊模具和/或第八小塊模具。

8、進(jìn)一步地，所述圓弧壓塊靠近中軸模芯的側(cè)面為弧形，弧形側(cè)面上端開與球形定位上蓋的側(cè)耳配合的弧形接槽。

9、進(jìn)一步地，所述球形定位上蓋為空腔結(jié)構(gòu)，球形定位上蓋上設(shè)置第一加壓光孔，底板上開設(shè)與第一加壓光孔對應(yīng)的第二加壓光孔。

10、進(jìn)一步地，所述底板下端部設(shè)置第一導(dǎo)向槽，加壓外框下端部設(shè)置與第一導(dǎo)向槽相對的第二導(dǎo)向槽。

11、進(jìn)一步地，所述加壓外框側(cè)面開加壓螺紋孔，靠近圓弧壓塊的兩側(cè)面開設(shè)第一觀察窗口和第二觀察窗口。

12、進(jìn)一步地，所述底板定位組件、側(cè)立組件、圓弧壓塊、球形定位上蓋和加壓外框均為金屬材料。

13、本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下效果：

14、本發(fā)明提供了一種復(fù)合材料雙耳旋轉(zhuǎn)座一體鋪放成型模具，該復(fù)合材料雙耳旋轉(zhuǎn)座一體鋪放成型模具的尺寸精度高，操作方便，能夠?qū)?fù)合材料雙耳旋轉(zhuǎn)座一體成型，并且纖維預(yù)浸料在模具上隨形鋪放，保證纖維盡可能的連續(xù)，減少在纖維軸向上分割，有效保證了最后得到的復(fù)合材料雙耳旋轉(zhuǎn)座的強(qiáng)度，可以更好的發(fā)揮復(fù)合材料的力學(xué)性能優(yōu)勢，可實(shí)現(xiàn)復(fù)合材料雙耳旋轉(zhuǎn)座一體化完整鋪放成型，大大提升了復(fù)合材料的纖維強(qiáng)度，有效避免分體成型的機(jī)械連接帶來的性能損傷；

15、本發(fā)明提供了一種復(fù)合材料雙耳旋轉(zhuǎn)座一體鋪放成型模具，該復(fù)合材料雙耳旋轉(zhuǎn)座一體鋪放成型模具通過加壓外框提供側(cè)向壓緊力，加壓外框能使側(cè)立組件和圓弧壓塊抵緊復(fù)合材料，很大程度保證了復(fù)合材料雙耳旋轉(zhuǎn)座的尺寸精度，提高復(fù)合材料雙耳旋轉(zhuǎn)座的表面質(zhì)量。

技術(shù)特征：

1.一種復(fù)合材料雙耳旋轉(zhuǎn)座一體鋪放成型模具，其特征在于：包括底板定位組件(4)、球形定位上蓋(3)、加壓外框(5)、兩個側(cè)立組件(1)和兩個圓弧壓塊(2)，所述底板定位組件(4)包括中軸芯模(4-2)和底板(4-1)，所述中軸芯模(4-2)連接在底板(4-1)的中心位置，所述底板(4-1)設(shè)置定位止口并與中軸芯模(4-2)側(cè)面底部接觸，所述定位止口包括兩個相對的直線定位止口(4-3)和兩個相對的弧形定位止口(4-4)，所述側(cè)立組件(1)底部設(shè)置直線止口(1-17)，所述圓弧壓塊(2)底部設(shè)置弧形止口(2-2)，所述側(cè)立組件(1)通過直線止口(1-17)與相應(yīng)的直線定位止口(4-3)配合進(jìn)行定位，所述圓弧壓塊(2)通過弧形止口(2-2)與相應(yīng)的弧形定位止口(4-4)配合進(jìn)行定位，側(cè)立組件(1)和圓弧壓塊(2)隨定位止口的形狀圍設(shè)成矩形，所述加壓外框(5)通過定位銷固定連接在底板(4-1)上并處于側(cè)立組件(1)和圓弧壓塊(2)圍設(shè)成的矩形外側(cè)，所述球形定位上蓋(3)上端部的下表面搭接在側(cè)立組件(1)的上表面，所述球形定位上蓋(3)的側(cè)耳(3-1)搭接在圓弧壓塊(2)的上表面，球形定位上蓋(3)與底板(4-2)螺栓連接。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種復(fù)合材料雙耳旋轉(zhuǎn)座一體鋪放成型模具，其特征在于：所述側(cè)立組件(1)還包括立板(1-1)、弧面板(1-2)、軸孔板(1-3)、第一內(nèi)孔成型芯模(1-4)、側(cè)邊腔模具(1-5)、第二內(nèi)孔成型芯模(1-6)、第一側(cè)邊小腔模具(1-7)和第二側(cè)邊小腔模具(1-8)，所述弧面板(1-2)和軸孔板(1-3)依次螺栓連接在立板(1-1)上，側(cè)邊腔模具(1-5)螺栓連接在位于軸孔板(1-3)的下方的立板(1-1)上，第一內(nèi)孔成型芯模(1-4)和第二內(nèi)孔成型芯模(1-6)分別通過螺栓連接在側(cè)邊腔模具(1-5)兩側(cè)的立板(1-1)上，第一側(cè)邊小腔模具(1-7)螺栓連接在位于第一內(nèi)孔成型芯模(1-4)上方的立板(1-1)上，第二側(cè)邊小腔模具(1-8)螺栓連接在位于第二內(nèi)孔成型芯模(1-6)上方的立板(1-1)上。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種復(fù)合材料雙耳旋轉(zhuǎn)座一體鋪放成型模具，其特征在于：所述側(cè)立組件(1)的立板(1-1)上設(shè)置定位凸臺(1-1-1)。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種復(fù)合材料雙耳旋轉(zhuǎn)座一體鋪放成型模具，其特征在于：所述第一內(nèi)孔成型芯模(1-4)內(nèi)部設(shè)計為空腔結(jié)構(gòu)。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種復(fù)合材料雙耳旋轉(zhuǎn)座一體鋪放成型模具，其特征在于：所述第一內(nèi)孔成型芯模(1-4)上螺栓連接小塊模具，所述小塊模具包括第一小塊模具(1-9)、第二小塊模具(1-10)、第三小塊模具(1-11)、第四小塊模具(1-12)、第五小塊模具(1-13)、第六小塊模具(1-14)、第七小塊模具(1-15)和/或第八小塊模具(1-16)。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種復(fù)合材料雙耳旋轉(zhuǎn)座一體鋪放成型模具，其特征在于：所述圓弧壓塊(2)靠近中軸模芯的側(cè)面為弧形，弧形側(cè)面上端開與球形定位上蓋(3)的側(cè)耳(3-1)配合的弧形接槽(2-1)。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種復(fù)合材料雙耳旋轉(zhuǎn)座一體鋪放成型模具，其特征在于：所述球形定位上蓋(3)為空腔結(jié)構(gòu)，球形定位上蓋(3)上設(shè)置第一加壓光孔(3-2)，底板(4-1)上開設(shè)與第一加壓光孔(3-2)對應(yīng)的第二加壓光孔(4-6)。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種復(fù)合材料雙耳旋轉(zhuǎn)座一體鋪放成型模具，其特征在于：所述底板(4-1)下端部設(shè)置第一導(dǎo)向槽(4-5)，加壓外框(5)下端部設(shè)置與第一導(dǎo)向槽(4-5)相對的第二導(dǎo)向槽(5-4)。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種復(fù)合材料雙耳旋轉(zhuǎn)座一體鋪放成型模具，其特征在于：所述加壓外框(5)側(cè)面開加壓螺紋孔，靠近圓弧壓塊(2)的兩側(cè)面開設(shè)第一觀察窗口(5-1)和第二觀察窗口(5-2)。

10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種復(fù)合材料雙耳旋轉(zhuǎn)座一體鋪放成型模具，其特征在于：所述底板定位組件(4)、側(cè)立組件(1)、圓弧壓塊(2)、球形定位上蓋(3)和加壓外框(5)均為金屬材料。

技術(shù)總結(jié)
一種復(fù)合材料雙耳旋轉(zhuǎn)座一體鋪放成型模具，屬于復(fù)合材料鋪放成型技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明解決了現(xiàn)有的成型模具無法實(shí)現(xiàn)復(fù)合材料雙耳旋轉(zhuǎn)座的一體成型的問題。所述底板定位組件包括中軸芯模和底板，所述中軸芯模連接在底板的中心位置，所述底板設(shè)置定位止口并與中軸芯模側(cè)面底部接觸，所述側(cè)立組件和圓弧壓塊通過定位止口配合進(jìn)行定位，側(cè)立組件和圓弧壓塊隨定位止口的形狀圍設(shè)成矩形，所述加壓外框活動連接在底板上并處于側(cè)立組件和圓弧壓塊圍設(shè)成的矩形外側(cè)，所述球形定位上蓋連接在側(cè)立組件和圓弧壓塊的上端部。本申請可實(shí)現(xiàn)復(fù)合材料雙耳旋轉(zhuǎn)座一體化完整鋪放成型，并且纖維預(yù)浸料在模具上隨形鋪放，保證纖維的連續(xù)。

技術(shù)研發(fā)人員：姜姍,陳浩然,曲廣巖,曲艷雙,劉毅鑫,周秀燕,宋良來,荊佳奇
受保護(hù)的技術(shù)使用者：哈爾濱玻璃鋼研究院有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/19