一种碳纤维前梁无损脱模方法与流程

本发明涉及一种碳纤维前梁无损脱模方法，属于碳纤维材料生产技术领域。

背景技术：

飞机前梁是飞机结构的主要部件，相当于人体骨架的脊椎，前梁对于飞机飞行有至关重要的作用，前梁壁厚加工不均匀，直接影响飞机的飞行性能，前梁加工质量的高低，直接影响着飞机的飞行安全性。

前梁是通过铺叠的方式制备成型，在真空热压成型后，需要将前梁件脱模，目前的脱模方式是人工通过拨片将前梁件的四周与模具分离，在分离时，前梁的粘接面很大，进而使得前梁的受力较大，最终导致外壁容易出现分层的现场，导致成型件报废。

技术实现要素：

本发明针对现有技术存在的不足，提供了一种碳纤维前梁无损脱模方法，具体技术方案如下：

一种碳纤维前梁无损脱模方法，包括以下步骤：

s1、定位孔制作：

撕去前梁主体表面的辅助材料；

在前梁主体的水平面上钻出多个定位孔，所述定位孔用以连接翼肋和起吊装置；

s2、前梁主体a面分离：

将第一垫板插入于前梁主体a面与模具主体的间隙内，使得所述前梁主体a面与所述模具主体分离；

s3、起吊装置安装：

在每个所述定位孔的内部均安装吊柱；

将各个安装好的所述吊柱连接至起吊机构；

s4、前梁主体b面分离：

拆卸挡板；

启动所述起吊机构带动所述吊柱上移，进而带动所述前梁主体上移；

待所述前梁主体上移至一定高度后，将第二垫板插入于所述前梁主体b面和所述模具主体的间隙内，使得所述前梁主体b面与所述模具主体分离；

s5、前梁主体脱模：

将两个第三垫板同步插入到前梁主体c面与所述模具主体的间隙内；

启动驱动机构推动两个所述第三垫板运动，进而推动所述前梁主体向开口侧移动，直至前梁主体完全离开模具主体。

优选的，所述定位孔两两对称设有两个，所述定位孔的内部通过螺纹连接所述吊柱，所述定位孔的直径为8mm。

优选的，所述吊柱的顶面设有吊环，所述吊环扣合连接起吊机构。

优选的，步骤s4中，所述前梁主体的上移高度为4-5mm。

优选的，所述前梁主体a面的分离间隙为1mm，所述前梁主体b面的分离间隙为3mm，所述前梁主体c面的分离间隙为1.5mm。

优选的，所述驱动机构包括气动杆和推板，所述气动杆对称设于所述模具主体的外壁，所述气动杆用以驱动推板伸缩运动，所述推板平齐嵌入于所述模具主体的铺叠槽内壁，所述推板与所述前梁主体c面相对设置。

本发明的有益效果：

1、本发明通过插入多个垫板，能够在脱模前便将前梁的多个面与模具分离，从而减少粘接面，提高分离效果，避免前梁受损。

2、本发明在脱模前就开设定位孔，可提前快速完成定位孔开设这一工序，无需在脱模后再设置单独的人员和定位装置进行，简化了生产工序，提高了生产效率，并且定位孔还可用作起吊装置的连接结构，解决了前梁主体表面光滑、平整，没有较好的操作结构、剥离困难的问题。

附图说明

图1为本发明所示的碳纤维前梁制备模具的整体结构示意图；

图2为图1所示的模具整体俯视结构示意图；

图3为本发明所示的前梁主体、第一垫板连接结构示意图；

图4为图3所示的前梁主体的定位孔开设结构示意图；

图5为图4所示的前梁主体、起吊装置连接结构示意图；

图6为图5所示的前梁主体脱模状态结构示意图。

附图标记：1、模具主体，11、铺叠槽，2、前梁主体，21、定位孔，3、驱动机构，31、气动杆，32、推板，4、挡板，41、限位板，5、第一垫板，6、吊柱，61、起吊环，7、起吊机构，71、转动电机，72、卷柱，73、第一起吊绳，74、吊板，74、第二起吊绳，8、第二垫板，9、第三垫板。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

一种碳纤维前梁无损脱模方法，包括以下步骤：

s1、定位孔21制作：

撕去前梁主体2表面的辅助材料；辅助材料为前梁主体2表面的可剥层、无孔隔离膜、软膜以及有孔隔离膜；

在前梁主体2的水平面上钻出多个定位孔21，所述定位孔21用以连接翼肋和起吊装置；定位孔21为翼肋的安装孔，传统工序为前梁主体2脱模后再开设定位孔21，而在脱模前就开设定位孔21，可提前快速完成定位孔开设这一工序，无需在脱模后再设置单独的人员和定位装置进行，简化了生产工序，提高了生产效率，并且定位孔21还可用作起吊装置的连接结构，解决了前梁主体2表面光滑、平整，没有较好的操作结构、剥离困难的问题；

s2、前梁主体a面分离：

将第一垫板5插入于前梁主体a面与模具主体的间隙内，使得所述前梁主体a面与所述模具主体分离，分离后能够减少连接面，进而减少阻力，使得脱模更为方便，避免前梁受损、分层；

s3、起吊装置安装：

在每个所述定位孔21的内部均安装吊柱6；吊柱6用以作为起吊中间部件，能够将起吊力传递至前梁上；

将各个安装好的所述吊柱6连接至起吊机构7；起吊机构7用以带动吊柱6向上运动，进而带动前梁运动；

s4、前梁主体b面分离：

拆卸挡板4；挡板4用以在前梁成型阶段作为封堵结构，形成侧面封闭结构，在脱模时，拆卸挡板4形成下料通道，便于脱模；

启动所述起吊机构7带动所述吊柱6上移，进而带动所述前梁主体2上移；

待所述前梁主体2上移至一定高度后，将第二垫板8插入于所述前梁主体b面和所述模具主体的间隙内，使得所述前梁主体b面与所述模具主体分离；b面分离后前梁与模具的连接面将进一步减小，在前梁脱模时，底面的阻力将会减少；

s5、前梁主体脱模：

将两个第三垫板9同步插入到前梁主体c面与所述模具主体1的间隙内；第三垫板9可使得c面与模具分离，减少前梁背面阻力；

启动驱动机构推动两个所述第三垫板9运动，进而推动所述前梁主体2向开口侧移动，直至前梁主体2完全离开模具主体1；通过采用侧面下料的方式，能够在侧面、背面、底面已经分离部分间隙的前提下，快速下料。

作为上述技术方案的改进，所述定位孔21两两对称设有两个，所述定位孔21的内部通过螺纹连接所述吊柱6，所述定位孔21的直径为8mm；定位孔21两两对称设置，能够使得吊柱6的分布更为均匀，起吊效果更好。

作为上述技术方案的改进，所述吊柱6的顶面设有吊环61，所述吊环61扣合连接起吊机构7；通过扣合连接的方式能够使得起吊机构7与吊环61的连接、拆卸更为快速。

作为上述技术方案的改进，步骤s4中，所述前梁主体2的上移高度为4-5mm；前梁上移高度不宜过高，因为前梁主体上移时，前梁主体的底面仍然有区域与模具处于粘接状态，上移过高会使得这部分区域受力过大，容易造成前梁受损。

作为上述技术方案的改进，所述前梁主体a面的分离间隙为1mm，所述前梁主体b面的分离间隙为3mm，所述前梁主体c面的分离间隙为1.5mm；各个间隙均控制在较小的范围内，能够保证实现分离的同时，不会对前梁造成较大的挤压，避免前梁变形。

作为上述技术方案的改进，所述驱动机构3包括气动杆31和推板32，所述气动杆31对称设于所述模具主体1的外壁，所述气动杆31用以驱动推板32伸缩运动，所述推板32平齐嵌入于所述模具主体1的铺叠槽11内壁，所述推板32与所述前梁主体c面相对设置；铺叠槽11为前梁铺叠成型的区域，推板32与前梁主体c面相对设置用以从前梁主体的c面施力，将前梁平移推出，完成脱模。

如图1所示，图1为本发明所示的碳纤维前梁制备模具的整体结构示意图；

矩形的模具主体1内部开设有铺叠槽11，铺叠槽11为前梁的铺叠成型区域，前梁的截面为工字型；

模具主体1的外侧面连接有挡板4，挡板4用以封堵铺叠槽11的一个侧面区域，挡板4的外壁两侧处设有限位板41，限位板41通过螺钉连接模具主体1；

模具主体1的背面对称设有两个驱动机构3，驱动机构3用以推进前梁下料。

如图2所示，图2为图1所示的模具整体俯视结构示意图；

驱动机构3包括气动杆31和推板32，气动杆31在收缩状态时，推板32嵌入到铺叠槽11内壁的凹陷区域内，并且推板32与铺叠槽11的内壁平齐；

前梁件由三段组成，中部为腹板，两端为侧板，整体为工字型；

如图3所示，图3为本发明所示的前梁主体、第一垫板连接结构示意图；

在前梁件热压成型完毕后，需要进行脱模操作，标定前梁件左右两个侧面为a面，前梁件的底面为b面；

在a面与模具主体之间塞入第一垫板5，第一垫板5的厚度为1mm，使得a面与前梁主体的内壁之间开出1mm的间隙，第一垫板5的插入深度示例性的为a面的高度一半。

如图4所示，图4为图3所示的前梁主体的定位孔开设结构示意图；

使用直径为8mm的钻头在前梁的腹板部分表面开设四个定位孔21，定位孔21两两对称分布于腹板的两端，定位孔21为穿孔，内壁分布有内螺纹；

在每个定位孔21的内部均安装有一个吊柱6，吊柱6的外壁分布有外螺纹结构，吊柱6的伸入长度与定位孔21的深度相同，每个吊柱6的顶部均设有一个便于起吊连接的半圆形起吊环61；

如图5所示，图5为图4所示的前梁主体、起吊装置连接结构示意图；

拆下挡板4，使得铺叠槽11的一侧为开口，开口即为下料槽，下料槽的位置与驱动机构3相对位于前梁件的两侧；

将四个第二起吊绳74分别与对应的吊柱6扣合在一起，然后启动转动电机71带动卷柱72转动，第一起吊绳73被牵引收卷于卷柱72的外壁，第一起吊绳73通过吊板74、第二起吊绳74带动各个吊柱6向上运动，进而使得前梁向上移动3mm，由于第一垫板5将a面与模具分离了一定间隙，且上移高度较小，在起吊时会对前梁件的损害很小；

当上移3mm后，将第二垫板8从下料槽处插入到b面底部，第二垫板8的插入长度为与铺叠槽11的宽度相同。

如图6所示，图6为图5所示的前梁主体脱模状态结构示意图。

前梁主体2与驱动机构3相对的一面即为c面；

将两个第三垫板9插入到c面与模具的间隙内，两个第三垫板9均贴合置于推板32的外壁，使得第三垫板9在插入的同时，推板32能够与前梁分离，第三垫板9的插入长度与铺叠槽11的深度相同；第三垫板9可使得c面与模具出现较大的缝隙，便于脱模；

启动气动杆31，气动杆31驱动推板32将前梁由铺叠槽11内推出，直至前梁完毕离开模具实现无损脱模；侧方位脱模的方式还可使得操作面更广，工人能够更为方便的对驱动机构进行调节，对移动状态进行监控。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，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、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。