一种复合材料梁的成型模具及成型方法与流程
1.本发明属于复合材料零件成型技术领域，具体涉及一种复合材料梁的成型模具及成型方法。
背景技术：
2.工字梁在飞机结构中属于比较常见的零件，对于直升机尾部前梁来说，其外形复杂，并装配面较多，精度要求高，脱模困难，图1是零件的轴测图，图2是a-a处的剖面图，图3是b-b处的剖面图，图4是c-c处的剖面图，从轴测图中可以看出，它不同于一般的工字梁，一头大，一头小，并且一端封闭，成一个平底锅形状，从图b-b处可以看出，上面大，下面小，成闭角状态，从c-c可以看出，侧边与中间翻边孔也成闭角状态，对称的侧边也成闭角状态。从a-a处可以看出，零件下面成开角状态，上面成闭角状态。
技术实现要素：
3.本发明目的：提供一种分块式的高精度复合材料模具及成型方法，来保证零件的制造要求，制造出合格的零件。
4.本发明在一个方面，提供了一种复合材料梁的成型模具，用于直升机尾部前梁的成型，该前梁具有在平面内的延伸部分以及在边缘的上下延伸部分，该成型模具包括主模体组件、上模体组件以及侧板组件，其中
5.所述主模体组件由主模体、主模体右分块和主模体左分块组成，主模体包括基板以及基板上的凸起结构，主模体右分块、主模体左分块在两侧分别与凸起结构组合后构成的整体外形，与前梁一侧的凹槽形状匹配且尺寸略小；
6.所述上模体组件由上模主体、上模左分块和上模右分块组成，上模左分块、上模右分块在两侧分别与上模主体组合后构成的整体外形，与前梁另一侧的凹槽形状匹配且尺寸略小；
7.所述侧板组件由左侧板与右侧板组成，左侧板与右侧板具有前梁侧面的形状。
8.有利地，所述凸起结构包括下环形部分和与下环形部分一体的下杆型部分，在下环形部分具有下通孔，所述主模体右分块和主模体左分块沿下杆型部分和下环形部分延伸，组合后均匀过渡。
9.有利地，所述上模主体包括与所述凸起结构对应的上环形部分和与上环形部分一体的上杆型部分，在该上环形部分具有上通孔，上通孔与所述下通孔形状相同，位置对应。
10.有利地，上模左分块、上模右分块围绕上环形部分设计，组合后均匀过渡。
11.有利地，所述左侧板与右侧板在整个凸起结构两侧延伸，且合模后在下环形部分以及上环形部分的端部闭合。
12.有利地，在所述主模体组件上侧铺设零件的下翻边铺层；在所述上模体组件下侧铺设零件的上翻边铺层；在下翻边铺层和上翻边铺层外侧铺设零件翻边的侧面铺层，并通过左侧板与右侧板夹紧。
13.本发明还提供一种复合材料梁的成型成型方法，采用上述的成型模具，包括以下步骤：
14.s1、组合主模体、主模体右分块和主模体左分块，在主模体组件上铺设零件的下翻边铺层，铺设完成后抽真空压实；
15.s2、组合上模主体、上模左分块和上模右分块，在上模组件上铺设零件的上翻边铺层，铺设完成后抽真空压实；
16.s3、将上模安装到下模的相应位置，然后再铺设零件翻边的侧面铺层，铺设完成后，安装左侧板与右侧板，抽真空压实，进热压罐固化成型。
17.有利地，步骤s3中的固化工艺：真空0.08～0.1mpa，升温速率不大于1.5℃/min，先升温到80℃保温保压30min；然后继续升温到180
±
5℃，保温保压180min；最后以不大于3℃/min降温到60℃以下卸压，打开真空，保持10min以上，直至出炉。
18.有益效果：通过提供与产品外形匹配的组合式模具，来保证零件的外形精确加工以及满足对产品尺寸的精度要求，制造出合格的零件，同时模具拆装过程方便，加工效率高。
19.已经讨论的特征、功能和优点可在各种示例中独立实现，或者可以在其他示例中进行组合。可参照以下描述和附图看出示例的其他细节。
附图说明
20.当结合附图阅读时，通过参考以下对本发明示例的详细描述，将最好地理解例示性示例以及优选的使用模式、其他目的及其描述，其中：
21.图1为零件的轴测图；
22.图2为图1的a-a剖面图；
23.图3为图1的b-b剖面图；
24.图4为图1的c-c剖面图；
25.图5为模具的分解示意图；
26.图6为主模体的斜视图；
27.图7为主模体组件的组合示意图；
28.图8为上模体组件的组合示意图；
29.图9为铺设后的主模体组件与上模体组件的组合示意图；
30.图10为整个模具的组合示意图。
具体实施方式
31.将参照附图更充分地描述所公开的示例，在附图中示出了所公开示例中的一些(但并非全部)。事实上，可描述许多不同的示例并且这些示例不应该被解释为限于本文中阐述的示例。相反，描述这些示例，使得本公开将是彻底和完全的，并且将把本公开的范围充分传达给本领域的技术人员。
32.现在参照附图，主模体组件由主模体1、主模体右分块2和主模体左分块3组成，侧板组件由左侧板5与右侧板4组成，上模体组件由上模主体6、上模左分块7和上模右分块8组成。
33.零件成型时，如图7，首先将主模体1、主模体右分块2和主模体左分块3组合到一起，在主模体组件上铺设零件的下翻边的铺层，铺设完成后抽真空压实；如图8，然后将上模主体6、上模左分块7、上模右分块8组合到一起，在上模组件上铺设零件上翻边的铺层，铺设完成后抽真空压实；如图9，将上模安装到下模的相应位置，然后再铺设翻边的侧面铺层；铺设完成后，如图10，安装左侧板5与右侧板4，之后抽真空压实，进热压罐固化成型。
34.固化参数：真空0.08～0.1mpa，升温速率不大于1.5℃/min，先升温到80℃保温保压30min；然后继续升温到180
±
5℃，保温保压180min；最后以不大于3℃/min降温到60℃以下卸压，打开真空，保持10min以上，直至出炉。
35.已出于例示和描述的目的展示了对不同有利布置的描述，但是该描述并不旨在是排他性的或限于所公开形式的示例。许多修改形式和变化形式对于本领域的普通技术人员而言将是显而易见的。另外，不同的有利示例可描述与其他有利示例相比不同的优点。选择和描述所选择的一个示例或多个示例，以便最佳地说明示例的原理、实际应用，并且使本领域的普通技术人员能够理解本公开有进行了适于所料想特定使用的各种修改的各种示例。
技术特征：
1.一种复合材料梁的成型模具，用于直升机尾部前梁的成型，该前梁具有在平面内的延伸部分以及在边缘的上下延伸部分，其特征在于：该成型模具包括主模体组件、上模体组件以及侧板组件，其中所述主模体组件由主模体(1)、主模体右分块(2)和主模体左分块(3)组成，主模体(1)包括基板以及基板上的凸起结构，主模体右分块(2)、主模体左分块(3)在两侧分别与凸起结构组合后构成的整体外形，与前梁一侧的凹槽形状匹配且尺寸略小；所述上模体组件由上模主体(6)、上模左分块(7)和上模右分块(8)组成，上模左分块(7)、上模右分块(8)在两侧分别与上模主体(6)组合后构成的整体外形，与前梁另一侧的凹槽形状匹配且尺寸略小；所述侧板组件由左侧板(5)与右侧板(4)组成，左侧板(5)与右侧板(4)具有前梁侧面的形状。2.根据权利要求1所述的成型模具，其特征在于：所述凸起结构包括下环形部分和与下环形部分一体的下杆型部分，在下环形部分具有下通孔，所述主模体右分块(2)和主模体左分块(3)沿下杆型部分和下环形部分延伸，组合后均匀过渡。3.根据权利要求2所述的成型模具，其特征在于：所述上模主体(6)包括与所述凸起结构对应的上环形部分和与上环形部分一体的上杆型部分，在该上环形部分具有上通孔，上通孔与所述下通孔形状相同，位置对应。4.根据权利要求3所述的成型模具，其特征在于：上模左分块(7)、上模右分块(8)围绕上环形部分设计，组合后均匀过渡。5.根据权利要求4所述的成型模具，其特征在于：所述左侧板(5)与右侧板(4)在整个凸起结构两侧延伸，且合模后在下环形部分以及上环形部分的端部闭合。6.根据权利要求1-5中任一项所述的成型模具，其特征在于：在所述主模体组件上侧铺设零件的下翻边铺层；在所述上模体组件下侧铺设零件的上翻边铺层；在下翻边铺层和上翻边铺层外侧铺设零件翻边的侧面铺层，并通过左侧板(5)与右侧板(4)夹紧。7.一种复合材料梁的成型成型方法，采用根据权利要求1-6中任一项所述的成型模具，其特征在于，该方法包括以下步骤：s1、组合主模体(1)、主模体右分块(2)和主模体左分块(3)，在主模体组件上铺设零件的下翻边铺层，铺设完成后抽真空压实；s2、组合上模主体(6)、上模左分块(7)和上模右分块(8)，在上模组件上铺设零件的上翻边铺层，铺设完成后抽真空压实；s3、将上模安装到下模的相应位置，然后再铺设零件翻边的侧面铺层，铺设完成后，安装左侧板(5)与右侧板(4)，抽真空压实，进热压罐固化成型。8.根据权利要求7所述的复合材料梁的成型成型方法，其特征在于，步骤s3中的固化工艺：真空0.08～0.1mpa，升温速率不大于1.5℃/min，先升温到80℃保温保压30min；然后继续升温到180
±
5℃，保温保压180min；最后以不大于3℃/min降温到60℃以下卸压，打开真空，保持10min以上，直至出炉。
技术总结
本发明属于复合材料零件成型技术领域，具体涉及一种复合材料梁的成型模具及成型方法。直升机尾部前梁外形复杂，并装配面较多，精度要求高，脱模困难。本发明的成型模具包括主模体组件、上模体组件以及侧板组件，主模体组件由主模体、主模体右分块和主模体左分块组成，主模体包括基板以及基板上的凸起结构，上模体组件由上模主体、上模左分块和上模右分块组成，上模左分块、上模右分块在两侧分别与上模主体组合后构成的整体外形，与前梁另一侧的凹槽形状匹配且尺寸略小；侧板组件由左侧板与右侧板组成，左侧板与右侧板具有前梁侧面的形状。保证零件的外形精确加工以及满足对产品尺寸的精度要求，同时模具拆装过程方便，加工效率高。率高。率高。
