成型内网格加筋圆柱壳结构制件的缠绕模具的制作方法

本实用新型设计一种模具，具体的说是一种成型内网格加筋圆柱壳结构制件的缠绕模具。

背景技术：

随着航天事业的发展，尤其是航天材料工艺水平的不断提高，复合材料网格结构得到愈来愈广泛的应用。单向复合材料交叉制成的网格结构可以充分发挥复合材料的优越性，设计和制造工艺的不断完善可望尽快降低制造成本，有广阔的发展前景和巨大的潜能；最为常见的成型网格的模具方法主要是以下三种：一是软模成型，该方法美国空军飞力普实验室（USAF Phillips Laboratory）处于技术领先地位，并用于生产太阳能极板、整流罩和导弹适配器，但是软模成型的方法也有其缺点，产品表面光洁度差，筋条尺寸不稳定，产品固化后需要将软模劈开，成本较高，同时对于筋条的高度/宽度比较大的结构将难以脱模；另一种网格成型方法是采用硬质泡沫塑料开沟槽的模具方案。与软模法相似，纤维束和树脂进入泡沫沟槽从而形成网格结构，泡沫可以留在复合材料结构中；起到保温隔音的作用，也可以通过机械、化学或热破坏等方法除掉，这种方法的主要缺点在于，网格节点纤维体积含量最高为60%，因而导致筋条非节点部位纤维含量为节点处的50%，纤维体积含量仅为30%；在这种纤维体积含量下，网格结构的性能远低于铺层成型复合材料结构；第三种方法是硬模法，如金属模，其缺点在于纤维体积含量低，筋条高度不能过高，劳动强度大等，但优点也十分明显，即产品的尺寸稳定性好，精度高。

技术实现要素：

为了解决上述问题，本实用新型提供了一种碳纤维增强树脂基复合材料网格结构件成型模具，该模具可多次重复使用，成型产品的网格加强筋具有较高的尺寸精度和位置精度，产品质量一致性好。

为了达到上述目的，本实用新型是通过以下技术方案实现的：

本实用新型是一种成型内网格加筋圆柱壳结构制件的缠绕模具，包括主体模、芯模和外模，在主体模两侧分别设置均布的T型槽，芯模通过T型块与主体模进行装配，外模设置在芯模的外侧，用来限定成型制件的外形，在主体模的两端分别设置利于成型制件翻边的端框法兰，在端框法兰的外侧设置有封头。

本实用新型的进一步改进在于：在所述芯模的两端通过定位环进行定位。

本实用新型的有益效果是：该种成型内网格加筋圆柱壳结构制件的缠绕模具，适用于成型筋条尺寸较大的网格结构，可以有效解决大尺寸加强筋网格结构不易加压和脱模困难的问题。本实用新型模具可多次重复使用，成型产品的网格加强筋具有较高的尺寸精度和位置精度，产品质量一致性好，利于产品的后期装配。采用的分瓣网格阳模，适用于高性能网格结构产品的成型；其分瓣形式解决了网格结构难于脱模的问题。在网格节点处模具划窝并进行倒角，增加体积，解决了网格加强筋连续交叉的问题。

附图说明

图1是本实用新型制品的结构示意图。

图2 是本实用新型成型内网格加筋圆柱壳结构制件的缠绕模具的结构示意图。

图3是本实用新型成型内网格加筋圆柱壳结构制件的缠绕模具的分解结构示意图。

图4是本实用新型T形槽和T形块的结构示意图。

具体实施方式

为了加深对本实用新型的理解，下面将结合附图和实施例对本实用新型做进一步详细描述，该实施例仅用于解释本实用新型，并不对本实用新型的保护范围构成限定。

如图1-4所示，本实用新型是一种成型内网格加筋圆柱壳结构制件的缠绕模具，包括主体模3、芯模7和外模4，在所述主体模3两侧分别设置均布的T型槽9，所述芯模7通过可调节T型块10与主体模3进行装配，所述外模4设置在所述芯模7的外侧，用来限定成型制件1的外形，在所述主体模3的两端分别设置利于成型制件翻边的端框法兰5，在所述端框法兰5的外侧设置有封头8，通过两端装上封头辅助装置实现10°缠绕，并起缠绕铺层过程中压实的作用，在所述芯模7的两端通过定位环6进行定位。

该缠绕模具的使用步骤包括：

（1）清理模具，装配模具；

（2）然后通过缠绕机在芯模7的筋槽上进行加强筋的预浸带缠绕，并贴着加强筋放上透气毡打真空袋进行预压实；如此反复进行上述操作，直至筋条缠绕完毕；

（3）再贴着芯模7外表面进行蒙皮预浸料的铺贴，完毕后将模具移至烘箱进行固化，固化后脱模；

（4）脱模顺序为：先拆卸外模4，然后拆卸两端端框法兰5，进行制件的余量加工，加工完将两端定位环6拆卸，将剩下部分移至脱管机脱主体模3，最后将芯模7从制件1内侧取出，得到制件。

实施例一

本实用新型是一种成型内网格加筋圆柱壳结构制件的缠绕模具，如图2、图3，包括主体模3、芯模7、定位环6、端框法兰5、封头8和外模4，以上所述的主体模3为钢模，芯模7为铝模，其余均为钢模，如图4所示，芯模7在纵向分为若干瓣，如图4所示，分瓣芯模7上安装有T型块，通过与主体模3上开有的T型槽9进行装配。

该模具的使用过程如下：先清理模具，装配模具，然后通过缠绕机进行加强筋的预浸带缠绕，放上透气毡等打真空袋进行预压实；如此反复进行上述操作，直至筋条缠绕完毕；再进行蒙皮预浸料的铺贴，完毕后将模具移至烘箱进行固化，固化后脱模；脱模顺序为：先拆卸外模4，然后拆卸两端端框法兰5，进行制件的余量加工，加工完将两端定位环6拆卸，将剩下部分移至脱管机脱主体模3，最后将芯模7从制件1内侧取出，得到制件1。制件1结构如图1所示。

该类缠绕模具，主体模3和芯模7是分开式结构，可以单独拆卸，脱模时，主体模3可从中间抽出，再进行芯模7的脱模，大大降低了带网格加强筋2制件1的脱模难度，外模4为钢模，可准确控制制件1的外形尺寸，做成的制件1外蒙皮无需后处理。

实施例中模具采用先将外模4、端框法兰5和定位环6拆卸，再将主体模3抽出，最后将芯模从制件1内腔取出的脱模方式进行脱模，主体模3与芯模7连接的T型槽设有适当间隙；芯模7部分设有脱模角，大大降低了脱模难度，实施例中芯模7通过T型槽和定位环与主体模3固定，可精确定位。实施例制件1的尺寸由模具保证，做出来的制件1尺寸精确而不需要后处理，省时省力。