技术特征：
1.一种2.5d涡轮外环预制体定型模具，其特征在于：包括外模组件和内模组件；内模组件包括第一内模(2)和第二内模(3)；第一内模(2)和第二内模(3)均包括厚端和薄端，且第一内模(2)和第二内模(3)的厚端上下两侧均设置凸起；第一内模(2)的薄端与2.5d涡轮外环预制体(1)的第一卡槽(11)相适配，用于卡入到第一卡槽(11)内；第二内模(3)的薄端与2.5d涡轮外环预制体(1)的第二卡槽(12)相适配，用于卡入到第二卡槽(12)内；外模组件包括第一外模(5)和第二外模(6)；所述第一外模(5)中部设置有弧面结构，弧面结构的外凸弧面与2.5d涡轮外环预制体(1)的顶板内弧面(14)相适配，外凸弧面用于与顶板内弧面(14)贴合接触；所述第一外模(5)的弧面结构区域设置多个通孔(8)；第一外模(5)上位于外凸弧面一侧的四个角部分别设置有四个第一安装凸台(51)；其中两个第一安装凸台(51)分别与第一内模(2)的厚端连接，另外两个第一安装凸台(51)分别与第二内模(3)的厚端连接；所述第二外模(6)的安装面设置安装区域，安装区域中部设置有与2.5d涡轮外环预制体(1)的中间槽(13)相适配的第二凸台(61)；安装区域型面与2.5d涡轮外环预制体(1)的第一卡槽(11)和第二卡槽(12)的底板外弧面相适配，第二外模(6)的安装区域型面用于与底板外弧面贴合接触，并将第二凸台(61)卡入到中间槽(13)内；所述第二外模(6)的安装区域设置有多个通孔(8)；所述第二外模(6)安装面的四个角部分别设置有四个第二安装凸台(62)，其中两个第二安装凸台(62)分别与第一内模(2)的厚端连接，另外两个第二安装凸台(62)分别与第二内模(3)的厚端连接；第一安装凸台(51)及第二安装凸台(62)的凸起高度、第一内模(2)和第二内模(3)厚端的凸起高度与2.5d涡轮外环预制体(1)的厚度存在以下关系：所述第一安装凸台(51)的高度与第一内模(2)或第二内模(3)厚端上侧凸起的高度之和为2.5d涡轮外环预制体(1)顶板的厚度；所述第二安装凸台(62)的高度与第一内模(2)或第二内模(3)厚端下侧凸起的高度之和为2.5d涡轮外环预制体(1)外弧面所在底板的厚度。2.根据权利要求1所述的一种2.5d涡轮外环预制体定型模具，其特征在于：还包括至少一对夹具(9)；所述至少一对夹具(9)对称设置并包夹在第一外模(5)和第二外模(6)的外侧，用于在合模后施加均匀的压紧力将各模具和2.5d涡轮外环预制体(1)进行固定限位。3.根据权利要求2所述的一种2.5d涡轮外环预制体定型模具，其特征在于：所述夹具(9)为弓形夹具。4.根据权利要求1或2或3所述的一种2.5d涡轮外环预制体定型模具，其特征在于：所述第一内模(2)和第二内模(3)厚端的两个角部均分别设置有内模定位孔(4)；所述第一安装凸台(51)上设置有第一外模定位孔(7)；所述第二安装凸台(62)上设置有第二外模定位孔(63)；通过第一销钉依次穿入对应的第一外模定位孔(7)、第一内模(2)的内模定位孔(4)和第二外模定位孔(63)，并且通过第二销钉依次穿入对应的第一外模定位孔(7)、第二内模(3)的内模定位孔(4)和第二外模定位孔(63)进行合模固定。
5.根据权利要求4所述的一种2.5d涡轮外环预制体定型模具，其特征在于：所述第一外模(5)位于弧面结构区域沿长度方向的中线位置设置一排直径小于周边通气孔(8)的第一通气孔；所述第一内模(2)、第二内模(3)、第一外模(5)和第二外模(6)均为耐高温材料。6.根据权利要求5所述的一种2.5d涡轮外环预制体定型模具，其特征在于：位于第一通气孔两侧的通气孔(8)均匀分布；所述第一内模(2)、第二内模(3)、第一外模(5)和第二外模(6)均为高纯细料石墨或电极石墨。7.一种权利要求1-6任一所述的2.5d涡轮外环预制体定型模具的使用方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1)编织得到2.5d涡轮外环预制体(1)以碳纤维或碳化硅纤维至少其中一种为原材料，按照2.5d涡轮外环预制体(1)的结构与形状尺寸，采用2.5d编织方法编织得到2.5d涡轮外环预制体(1)；步骤2)将各模具进行清洗烘干；步骤3)将第一内模(2)和第二内模(3)分别安装在2.5d涡轮外环预制体(1)上，保证各内模薄端分别与对应的卡槽相贴合；步骤4)将第一外模(5)与2.5d涡轮外环预制体(1)进行安装，保证第一外模(5)弧面结构的外凸弧面与2.5d涡轮外环预制体(1)的顶板内弧面(14)相贴合；步骤5)将第二外模(6)与2.5d涡轮外环预制体(1)进行安装，保证第二外模(6)的安装区域型面与2.5d涡轮外环预制体(1)的底板外弧面相贴合，且第二凸台(61)的上表面和两侧面分别与中间槽(13)的底面和侧面相贴合；步骤6)将第一外模(5)、第二外模(6)、第一内模(2)以及第二内模(3)进行合模固定；步骤7)将合模固定好的2.5d涡轮外环预制体(1)进行碳化硅基体沉积，沉积完后进行脱模得到涡轮外环构件。8.根据权利要求7所述的一种2.5d涡轮外环预制体定型模具的使用方法，其特征在于：步骤2中，所述清洗为将各模具放入乙醇溶液中进行超声15min；所述烘干采用烘箱烘干。9.根据权利要求8所述的一种2.5d涡轮外环预制体定型模具的使用方法，其特征在于：步骤4)中，将第一外模(5)与2.5d涡轮外环预制体(1)进行安装时，以第一外模(5)上中线位置设置的一排直径小于周边通气孔(8)直径的第一通气孔作为对称轴进行安装放置。10.根据权利要求9所述的一种2.5d涡轮外环预制体定型模具的使用方法，其特征在于：步骤6)进行合模固定后，再采用两个弓形夹具对整个模具进行对称夹持，保证模具压紧均匀型和稳定性；合模固定的安装是否到位的评判标准为：通过2.5d涡轮外环预制体(1)进行四周摇晃，相邻模具之间上、下端面和型面接口处齐平，无明显台阶或缝隙。
技术总结
本发明涉及一种用于涡轮外环预制体定型的模具和方法，尤其涉及一种2.5D涡轮外环预制体定型模具及其使用方法。解决了目前缺乏2.5D涡轮外环预制体定型专用模具，使2.5D涡轮外环纤维预制体成型差以及构件最终型面尺寸超差，导致构件的最终力学性能变差的技术问题。本发明模具包括外模组件和内模组件；内模组件包括第一内模和第二内模；外模组件包括第一外模和第二外模；第一内模、第二内模第一外模、第一外模和第二外模分别根据2.5D涡轮外环纤维预制体相应结构进行设计并与各对应部件型面相适配，合模后贴合度高，型面尺寸精度高。本发明还提供了本发明模具的使用方法，采用本方法获得的2.5D涡轮外环构件成品质量高，力学性能好。力学性能好。力学性能好。
技术研发人员：张紫琦 马文科 刘持栋 王卿 李建章
受保护的技术使用者：西安鑫垚陶瓷复合材料有限公司
技术研发日：2022.06.21
技术公布日：2022/10/3