阅读说明：本技术 一种用于单向预浸料铺贴的成型模具及其使用方法 (Forming die for paving and pasting unidirectional prepreg and using method thereof ) 是由 张佳卫 郭红军 侯伟 张达 涂尚平 于 2020-12-01 设计创作，主要内容包括：本发明为一种用于单向预浸料铺贴的成型模具,包括芯模和辅助模,所述芯模由若干柔性带堆叠而成,所述辅助模的一端设有导向部,所述导向部用于引导所述芯模沿着所述导向部的形状产生形变。本发明克服了复合材料成型过程中模具成本较高的缺点,由于本方案中芯模采用弹性材料成型,可以通过改变辅助模轮廓的方法来得到需要的制件外形,并且本方案中芯模可以重复使用；同时本方案涉及的芯模适用于多种类型的预制体成型,适用性强的特点。(The invention relates to a forming die for paving and pasting a unidirectional prepreg, which comprises a core die and an auxiliary die, wherein the core die is formed by stacking a plurality of flexible belts, one end of the auxiliary die is provided with a guide part, and the guide part is used for guiding the core die to deform along the shape of the guide part. The invention overcomes the defect of higher cost of the die in the forming process of the composite material, and because the core die is formed by adopting the elastic material, the required appearance of the workpiece can be obtained by changing the outline of the auxiliary die, and the core die can be repeatedly used; the mandrel that this scheme relates to is applicable to the shaping of polytype's preform simultaneously, characteristics that the suitability is strong.)

一种用于单向预浸料铺贴的成型模具及其使用方法

技术领域

本发明属于模具技术领域，尤其涉及一种用于单向预浸料铺贴的成型模具。

背景技术

碳纤维复合材料其作为一种高性能材料，具有密度低，比强度高、比模量高、各向异性、抗疲劳、耐腐蚀特性、可设计性强，易于整体成型等多种优异性能，因此得到越来越广泛应用。而单向预浸料是目前飞机复合材料结构的主要形式，碳纤维单向预浸料相对于织物预浸料表现更强的正交各向异性(纤维方向的性能与垂直纤维方向的性能相差1～2个数量级)，这个特点为我们的设计提供了更多的设计可能性。

但是复合材料制件成型过程中，成型模具费用较高，不同类型零件需要一套成型模具，因此严重影响了复合材料在工业领域的应用；同时在工艺制造过程中，相对于碳纤维织物预浸料，单向预浸料在铺贴过程中容易出现纤维褶皱、劈裂等问题。

发明内容

本发明为了解决复合材料制件成型过程中，成型模具费用较高，不同类型零件就需要一套成型模具的问题，本发明提供了一种用于单向预浸料铺贴的成型模具，包括芯模和辅助模，所述芯模由若干柔性带堆叠而成，所述辅助模的一端设有导向部，所述导向部用于引导所述芯模沿着所述导向部的形状产生形变。

作为优选，所述柔性带呈条状。

进一步地，所述柔性带的材质为弹性非金属材料。

作为优选，所述弹性非金属为聚四氟乙烯、聚乙烯或者硅橡胶。

进一步地，所述柔性带的材质为弹性金属。

作为优选，所述弹性金属为钢或铝。

进一步地，还包括用于固化单向预浸料的外模。

本发明还在于提供了一种使用成型模具方法，包括如下步骤：

S1、将单向预浸料铺贴在所述芯模上，并通过真空加压的方法，将所述单向预浸料压在所述芯模上，沿着所述芯模的长度方向铺贴形成预制体；

S2、对所述芯模进行加热，挤压芯模，使得所述芯模和预制体沿着所述辅助模的导向部产生变形；

S3、将铺贴完成后的所述预制体从芯模取下，放入外模进行固化。有益效果：本发明克服了复合材料成型过程中模具成本较高的缺点，由于本方案中芯模采用弹性材料成型，可以通过改变辅助模轮廓的方法来得到需要的制件外形，并且本方案中芯模可以重复使用；同时本方案涉及的芯模适用于多种类型的预制体成型，适用性强的特点。

附图说明

图1为本发明整体结构示意图；

图2为本发明芯模变形示意图；

图3为本发明单向预浸料铺贴示意图；

图4为本发明单向预浸料铺贴完成后芯模变形示意图；

图5为本发明单向预浸料成型完成示意图；

图6为本发明预制体的成型流程图；

图中：1、芯模；2、辅助模；3、单向预浸料；4、柔性带；5、导向部。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本发明至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“顶”、“底”、等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含的包括一个或者更多个该特征。而且，术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。

实施例1

一种用于单向预浸料铺贴的成型模具，包括芯模1和辅助模2，所述芯模1由若干柔性带4堆叠而成，所述辅助模2的一端设有导向部5，所述导向部5用于引导所述芯模1沿着所述导向部5的形状产生形变；还包括用于固化单向预浸料3的外模。

所述柔性带4呈条状。

所述柔性带4的材质为弹性材质，可以选择弹性非金属或者弹性金属，在本实施列中，选取聚四氟乙烯为例进行说明。

工作原理：如图6所示，

S1、将单向预浸料3铺贴在所述芯模1上，并通过真空加压的方法，将所述单向预浸料3压在所述芯模1上，沿着所述芯模1的长度方向铺贴形成预制体；

S2、对所述芯模1进行加热，挤压芯模1，使得所述芯模1和预制体沿着所述辅助模2的导向部5产生变形；

S3、将铺贴完成后的所述预制体从芯模取下，放入外模进行固化。以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。