本发明涉及属于复合材料构件热压罐成型工装设计技术领域，是一种复合材料机翼防固化变形模具设计，可以实现复合材料模具的支撑方式的变化，从而减少模具的热应力，减轻模具对复合材料结构固化变形的影响。
背景技术：
复合材料在进行固化过程中，由于复合材料结构和模具之间的相对变形，导致复合材料结构发生变形，影响了复合材料结构的质量，增加了装配的难度。invar钢的热膨胀系数与复合材料相近，采用invar钢作为复合材料制件的成型模具，可有效减少复合材料构件成型过程中的变形。然而在复合材料固化工艺的第一步，由于铺层的需要，需要将模具本身固定。而在固化升温的过程中，需要保证模具可以实现和复合材料结构类似的随温度变形，减小热应力。因此需要根据制造的步骤，相应的改变模具的支撑方式。
技术实现要素：
本发明根据复合材料结构制造过程中对模具支撑方式的需求变化，提供一种用于改变支撑方式的通用复合材料模具设计。
本发明一种复合材料机翼防固化变形模具设计，首先，制造复合材料模具固定于底板上，同时底板固定在地面；在复合材料模具上，由下至上依次放置脱膜材料层，复合材料机翼、上脱膜材料及透气毡，再并盖上真空袋，并完成抽气、真空度测量。卸下底板，将底板两侧通过等间隔安装的底板吊绳悬挂于悬挂板上两侧对应设计的滑轮组件上；悬挂板吊装于热压罐内部上表面；滑轮组件具有朝向悬挂板中心位置移动自由度；随后按照热压罐复合材料制造方法，升温固化，脱模，最终得到热应力影响较小的复合材料结构。
在升温固化过程中，模具升温膨胀，由于采用了绳挂方式，复合材料模具的变形转化为滑轮组件的向外侧移动，复合材料模具因变形而产生的应力集中变化较少，因此对复合材料结构的影响较小。降温过程中，模具的变形转化为滑轮组件的向内侧移动，复合材料模具因变形而产生的应力集中变化较少，因此对复合材料结构的影响较小。
本发明的优点在于：
1、本发明复合材料机翼防固化变形模具设计，通过将模具的固定支撑转化为滑轮和悬挂板间的滑动摩擦，减少因结构支撑方式而产生热应力，减轻模具对复合材料结构固化变形的影响。
附图说明
图1是本发明复合材料机翼防固化变形模具设计结构示意图；
图2是本发明复合材料机翼防固化变形模具设计中复合材料模具与底板的安装方式示意图；
图3是本发明复合材料机翼防固化变形模具设计中底板结构示意图；
图4是本发明复合材料机翼防固化变形模具设计中悬挂板结构示意图；
图5是本发明复合材料机翼防固化变形模具设计中悬挂板与滑轮安装方式示意图。
1-底板2-悬挂板3-滑轮组件4-悬挂板吊绳
5-底板吊绳6-复合材料模具7-脱膜材料层8-复合材料机翼
9-上脱膜材料10-透气毡11-真空袋12-螺栓
101-底板固定孔102-底板吊绳悬挂接口201-条形槽401-滑轮
402-连接轴403-轴承
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步详细说明。
本发明复合材料机翼防固化变形模具设计，包括底板1、悬挂板2、滑轮组件3、悬挂板吊绳4与底板吊绳5，如图1所示。
如图2、图3所示，所述底板1与悬挂板2相对设置；其中，底板1中部为模具安装区域，安装区域左右两侧设计有模具安装孔，复合材料模具6置于模具安装区域内，通过螺栓配合模具安装孔，可将复合材料模具6固定于底板1上。底板1左右两侧位置，沿左右方向设计有底板固定孔101，底板1通过螺栓配合底板固定孔101固定于地面上。底板1左右两侧，还沿左右方向还等间隔设计有n个底板吊绳悬挂接口102，用于底板吊绳5的连接。令n个底板吊绳悬挂接口102中的一个位于中心位置，其余底板吊绳悬挂接口102相对于中心位置底板吊绳悬挂接口102左右对称分布。
所述悬挂板2平行于底板1，置于底板1上方。悬挂板2上表面左右两侧沿左右方向等间隔设计有悬挂板悬挂接口，悬挂板吊绳5底端与悬挂板悬挂接口连接，顶端连接于热压罐内部上表面上，实现悬挂板2的吊装。如图4所示，悬挂板2上开有以悬挂板2的中心向四周呈射线散射开的条形槽201，具体为：条形槽201为n组贯通悬挂板2上下表面的空槽。每组条型槽201为两个，分别位于悬挂板2左右两侧，相对悬挂板2中心对称；则悬挂板2左右两侧各有n个条形槽201，n个条形槽201所在位置分别与同侧底板1上n个底板吊绳悬挂接口102位置对应；且相互对应的底板吊绳悬挂接口102与条形槽201中心连线垂直于底板1。上述每个条形槽201的长方向均沿条形槽201所在位置与悬挂板2中心连线；且中部条形槽201向左及向右的条形槽201长度逐渐递减。
上述每个条形槽201内均安装有滑轮组件3；每个条形槽201内的滑轮组件3与该条形槽201对应的底板吊绳悬挂接口102间通过底板吊绳6连接。如图5所示，所述滑轮组件3包括两个滑轮301与连接轴302；其中，两个滑轮301位于悬挂板2上表面，且通过台肩配合搭接在条形槽201两侧长边上。连接轴302两端通过轴承403与两个滑轮401连接，形成整体滑轮组件3，可沿条形槽201长方向移动。底板吊绳5底端固定于悬挂接口上，顶端固定于滑轮组件中的连接轴302上。
上述结构的复合材料机翼防固化变形模具设计在应用时，包括下述步骤：
(1)按照复合材料结构特点，设计制造对应的复合材料模具6；
(2)进行固化准备工作，将复合材料模具6通过螺栓等固定方式固定于底板1上，同时将底板1固定在地面上，保证铺层时复合材料模具6的稳定。然后在复合材料模具6上，由下至上依次放置脱膜材料层7，复合材料机翼8、上脱膜材料9及透气毡10，再并盖上真空袋11，并完成抽气、真空度测量等准备工作；
(3)在进行固化前，将由地面上卸下底板1，将底板1通过底板吊绳2悬挂于悬挂板3上的滑轮组件4上。
(4)按照热压罐复合材料制造方法，升温固化，脱模，最终得到热应力影响较小的复合材料结构。在升温固化过程中，模具升温膨胀，由于采用了绳挂方式，复合材料模具6的变形转化为滑轮组件3的向外侧移动，由此将复合材料模具6的固定支撑转化为滑轮组件3和悬挂板2间的滑动摩擦，减少因结构支撑方式而产生热应力，减轻复合材料模具6对复合材料结构固化变形的影响。降温过程中，模具的变形转化为滑轮组件3的向内侧移动，复合材料模具6因变形而产生的应力集中变化较少，因此对复合材料结构的影响较小。