一種大長徑比復(fù)合材料制件的成型脫模裝置和脫模方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及復(fù)合材料制件的成型制造領(lǐng)域，特別是涉及大長徑比復(fù)合材料制件的成型制造領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]本發(fā)明所涉及大長徑比復(fù)合材料制件是指零件長度與直徑(或截面最大尺寸)之比超過30的空心薄壁零件，其具有重量輕、強(qiáng)度高、剛度大、不易變形，能夠連接大尺寸零件的特點，已廣泛應(yīng)用于航空、航天、汽車等的各個領(lǐng)域。
[0003]目前，大長徑比復(fù)合材料制件普遍采用砂模固化成型及蠟?zāi)穹ǔ尚头椒?。砂模固化成型采用砂模為成型模，砂模?nèi)部為水溶性膠粘劑與石英砂固化而成，外部為一層環(huán)氧膠。復(fù)合材料預(yù)浸料固化成型后，使用水作為脫模劑，通過水對成型模中膠粘劑進(jìn)行不斷的沖刷溶解進(jìn)行脫模，該方法生產(chǎn)制件存在加工誤差大，表面質(zhì)量差，形變量大，不易脫模等缺點。蠟?zāi)穹ǔ尚头ú捎霉袒木垡叶紴槌尚湍?，?fù)合材料預(yù)浸料在工裝上室溫固化成型后，采用熱水沖刷工裝，通過聚乙二醇在熱水中不斷溶解最終實現(xiàn)脫模，該方法所生產(chǎn)零件表面質(zhì)量好，但因為蠟?zāi)?qiáng)度不高，工裝普遍較小，只能應(yīng)用于一些小型零件的生產(chǎn)，且該方法采用室溫固化，不能應(yīng)用于中、高溫復(fù)合材料，也限制了該方法的拓展應(yīng)用。
[0004]傳統(tǒng)的成型脫模方法工藝落后，脫模困難，零件加工誤差大、質(zhì)量難以達(dá)到要求，產(chǎn)品報廢率很高，為了滿足不斷增長的生產(chǎn)要求，急需一種新型的成型脫模方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為了解決以上問題，本發(fā)明提供了一種大長徑比復(fù)合材料制件成型脫模裝置，相比傳統(tǒng)成型脫模裝置更加合理、有效。
[0006]—種大長徑比復(fù)合材料制件的成型脫模裝置，包括左半模、右半模、連接銷棒、螺桿、脫模環(huán)、脫模板、螺母；左、右半模為可拆分結(jié)構(gòu)，使用連接銷棒進(jìn)行連接，連接銷棒與左、右半模分別為壓緊配合和間隙配合方式連接，左、右半模端頭位置尺寸大于結(jié)合處尺寸，斜度大小為截面最大尺寸的3%?6% ;左、右半模端頭制有同軸的螺紋孔，螺桿配合安裝在螺紋孔內(nèi)，脫模環(huán)、脫模板、螺母依次安裝在左右半模兩端頭位置，脫模環(huán)的尺寸及數(shù)量可按照復(fù)合材料制件的長度增加，使用時左、右半?？蛇B接為一體或單獨作為成型脫模裝置使用。
[0007]在用這種成型脫模裝置進(jìn)行脫模時，包括以下步驟:
[0008]1)左、右半模連接為一體進(jìn)行成型脫模時，復(fù)合材料制件固化成型后，左半模脫膜前，去掉右半模位置處的脫膜環(huán)、脫膜板和螺母，右半模脫膜前，去掉左半模位置處的脫膜環(huán)、脫膜板和螺母；左、右半模單獨進(jìn)行成型脫模時，直接進(jìn)行步驟2)
[0009]2)使用夾持裝置對權(quán)利要求1所述的成型脫模裝置進(jìn)行固定
[0010]3)脫模過程中轉(zhuǎn)動螺母，帶動脫模板、脫模環(huán)與復(fù)合材料制件接觸，脫模環(huán)和制件相對位置不變，導(dǎo)致模體向外移動，從復(fù)合材料制件內(nèi)腔脫出外移
[0011]4)不斷增加脫模環(huán)數(shù)量，最終實現(xiàn)模體從復(fù)合材料制件中脫出，從而完成脫模。
[0012]本發(fā)明可用于截面形狀為圓形、橢圓形、方形等形狀的大長徑比復(fù)合材料制件的成型脫模，對于低溫、中溫及高溫復(fù)合材料制件均可采用，制件具有加工精度高，表面質(zhì)量好，易脫模等優(yōu)點。
【附圖說明】
:
[0013]圖1為成型脫模裝置示意圖。
[0014]圖2為左半模脫模裝置示意圖
[0015]圖3為右半模脫模裝置示意圖
[0016]圖中編號說明:1、左半模；2、右半模；3、連接銷棒；
[0017]4、脫模環(huán)；5、脫模板；6、螺母；7、螺桿。
【具體實施方式】
:
[0018]如圖1 一圖3所示，大長徑比復(fù)合材料制件的成型脫模裝置，包括左半模1、右半模
2、連接銷棒3、螺桿7、脫模環(huán)4、脫模板5、螺母6 ;左、右半模為可拆分結(jié)構(gòu)，使用連接銷棒3進(jìn)行連接，連接銷棒3與左、右半模分別為壓緊配合和間隙配合方式連接，左、右半模端頭位置尺寸大于結(jié)合處尺寸，斜度大小為截面最大尺寸的3 %?6 %;左、右半模端頭制有同軸的螺紋孔，螺桿7配合安裝在螺紋孔內(nèi)，脫模環(huán)4、脫模板5、螺母6依次安裝在左右半模兩端頭位置，脫模環(huán)4的尺寸及數(shù)量可按照復(fù)合材料制件的長度增加，使用時左、右半?？蛇B接為一體或單獨作為成型脫模裝置使用。
[0019]在用這種成型脫模裝置對大長徑比復(fù)合材料制件進(jìn)行脫模時，包括以下步驟:
[0020]1)左、右半模連接為一體進(jìn)行成型脫模時，復(fù)合材料制件固化成型后，左半模1脫膜前，去掉右半模2位置處的脫膜環(huán)4、脫膜板5和螺母6，右半模2脫膜前，去掉左半模1位置處的脫膜環(huán)4、脫膜板5和螺母6 ;左、右半模單獨進(jìn)行成型脫模時，直接進(jìn)行步驟2)
[0021]2)使用夾持裝置對成型脫模裝置進(jìn)行固定
[0022]3)脫模過程中轉(zhuǎn)動螺母6，帶動脫模板5、脫模環(huán)4與復(fù)合材料制件接觸，脫模環(huán)4和復(fù)合材料制件相對位置不變，導(dǎo)致模體向外移動，從復(fù)合材料制件內(nèi)腔脫出外移
[0023]4)不斷增加脫模環(huán)4數(shù)量，最終實現(xiàn)模體從復(fù)合材料制件中脫出，從而完成脫模。
[0024]該成型脫模裝置選用與復(fù)合材料熱膨脹系數(shù)接近的鋼模固化成型，在成型模端頭位置設(shè)置脫模環(huán)和脫模板。復(fù)合材料預(yù)浸料固化成型后，使用鋼模端頭的脫模裝置進(jìn)行脫模。本發(fā)明可用于截面形狀為圓形、橢圓形、方形等形狀的大長徑比復(fù)合材料制件的成型脫模，對于低溫、中溫及高溫復(fù)合材料制件均可采用，制件具有加工精度高，表面質(zhì)量好，易脫模等優(yōu)點。
[0025]本發(fā)明根據(jù)制件尺寸的不同可分別選用單側(cè)脫模及雙側(cè)脫模方式。雙側(cè)脫模方式適合于長度較大的制件，脫模環(huán)的尺寸及數(shù)量可按照制件的長度適當(dāng)增加，螺桿和螺母均為經(jīng)熱處理后的高強(qiáng)度螺桿及螺母。單側(cè)脫模方式適用于長度較小的制件，其拔模斜度、脫模方式與雙側(cè)脫模方式要求相同。
[0026]在成型模設(shè)計階段，使用CATIA應(yīng)用軟件對脫模情況進(jìn)行模擬分析，確保工裝設(shè)計脫模合理。此外，成型模拔模斜度很小，對于加工精度有著極高的要求，一般采用高精度數(shù)控加工，加工誤差在0.05mm以內(nèi)，數(shù)控加工完成后須進(jìn)行三坐標(biāo)數(shù)控測量，確保拔模斜度達(dá)到要求。
【主權(quán)項】
1.一種大長徑比復(fù)合材料制件的成型脫模裝置，包括左半模、右半模、連接銷棒、螺桿、脫模環(huán)、脫模板、螺母；左、右半模為可拆分結(jié)構(gòu)，使用連接銷棒進(jìn)行連接，連接銷棒與左、右半模分別為壓緊配合和間隙配合方式連接，左、右半模端頭位置尺寸大于結(jié)合處尺寸，斜度大小為截面最大尺寸的3%?6%;左、右半模端頭制有同軸的螺紋孔，螺桿配合安裝在螺紋孔內(nèi)，脫模環(huán)、脫模板、螺母依次安裝在左右半模兩端頭位置，脫模環(huán)的尺寸及數(shù)量可按照復(fù)合材料制件的長度增加，使用時左、右半?？蛇B接為一體或單獨作為成型脫模裝置使用。2.一種大長徑比復(fù)合材料制件的成型脫模方法，包括以下步驟: 1)左、右半模連接為一體進(jìn)行成型脫模時，復(fù)合材料制件固化成型后，左半模脫膜前，去掉右半模位置處的脫膜環(huán)、脫膜板和螺母，右半模脫膜前，去掉左半模位置處的脫膜環(huán)、脫膜板和螺母；左、右半模單獨進(jìn)行成型脫模時，直接進(jìn)行步驟2) 2)使用夾持裝置對權(quán)利要求1所述的成型脫模裝置進(jìn)行固定 3)脫模過程中轉(zhuǎn)動螺母，帶動脫模板、脫模環(huán)與復(fù)合材料制件接觸，脫模環(huán)和制件相對位置不變，導(dǎo)致模體向外移動，從復(fù)合材料制件內(nèi)腔脫出外移 4)不斷增加脫模環(huán)數(shù)量，最終實現(xiàn)模體從復(fù)合材料制件中脫出，從而完成脫模。
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種大長徑比復(fù)合材料制件成型脫模裝置和脫模方法，脫模裝置包括左半模、右半模、連接銷棒、螺桿、脫模環(huán)、脫模板、螺母；脫模過程中轉(zhuǎn)動螺母，帶動脫模板、脫模環(huán)與復(fù)合材料制件接觸，不斷增加脫模環(huán)數(shù)量，最終實現(xiàn)模體從復(fù)合材料制件中脫出完成脫模。本發(fā)明對于低溫、中溫及高溫復(fù)合材料制件均可采用，制件具有加工精度高，表面質(zhì)量好，易脫模等優(yōu)點。
【IPC分類】B29C33/48
【公開號】CN105397953
【申請?zhí)枴緾N201510864675
【發(fā)明人】楊紹昌, 劉向陽, 李奇輝, 張靜, 習(xí)建波
【申請人】中航飛機(jī)股份有限公司西安飛機(jī)分公司
【公開日】2016年3月16日
【申請日】2015年11月30日