一种斜剖式复材筒体脱模工装及其脱模方法与流程

本发明涉及复材成型及其脱模技术领域，特别是一种斜剖式复材筒体脱模工装及其脱模方法。

背景技术：

复合材料在航空结构上应用的基本出发点在于用其突出的比刚度和比强度提点来实现给定的减重目标没从而提高飞机性能，近年来，随着原材料技术和结构应用技术发展，除减重之外，复合材料也为实现更低的成本耗费提高了可能的途径，这成为复合材料在大型飞机上用量突飞猛进的重要动力。

复合材料成型需要进入热压罐，碳纤维布与粘接剂在200度左右中固化成型，复材是软才，只有铺设在模胎上才能成型。

对于传统的复合材料管件成型，一般采用整体芯模，在缠绕成型后，一端抓住复材管件，一端抓住芯模，从管口强行拉出，此种方法对于较小尺寸的复合材料管件来说，简易可行，但对于大型复合材料管件，复合材料管件成型后对于芯模的压力大，直接拉出芯模需要巨大的脱模例，这对于脱模设备和复合材料管件来说都是相当大的考验。

技术实现要素：

本发明的发明目的在于：针对现有技术存在复材成型后对芯模压力大，难以直接拆除芯模的问题，提供一种斜剖式复材脱模工装，该工装将筒体芯模拆分成以斜剖方式对接的上内模和下内模，并在筒体一端设置脱模架，利用脱模架与上内模固定，并推动下内模与上内模发生相对运动，此时筒体与复材产品的间隙增大，复材对筒体的压力减小，从而使得更容易将上内模和下内模取出，本工装解决了复材脱模的难题并且脱模过程稳定不会影响产品质量，使复材产品的脱模技术达到了一个新的高度，节约了大量的工作时间，提高了生产效率。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种斜剖式复材筒体脱模工装，包括上内模以及与所述上内模以斜剖式方式对接的下内模，所述上内模和下内模对接形成筒体结构，所述筒体端部还设有脱模架，所述脱模架与上内模固定，且被构造为：能够使所述下内模和上内模在筒体轴向上错开。

该斜剖式复材筒体脱模工装，将筒体芯模拆分成以斜剖方式对接的上内模和下内模，并在筒体一端设置脱模架，利用脱模架与上内模固定，并推动下内模与上内模发生相对运动，此时筒体与复材产品的间隙增大，复材对筒体的压力减小，从而使得上内模和下内模更容易取出，提高了脱模效率，减轻了工人的劳动强度。

作为本发明的优选方案，所述上内模设有上对接面，所述下内模设有下对接面，所述下对接面设有滑槽，所述上对接面设有与所述滑槽对应的凸块。

本方案中，下内模设滑槽，上内模设滑轨，使得上内模与下内模的相对滑动更加稳定，滑动稳定一方面有省力作用，另一方面避免损坏复材产品。

作为本发明的优选方案，所述上对接面或下对接面，与所述筒体轴线的夹角为小于1度。

本方案中，选择合适的斜剖角度，有利于筒体的装配和复材的成型，也有利于复材成型后筒体的脱离。

作为本发明的优选方案，所述脱模架包括两个脱模单元，每个所述脱模单元包括固定部以及与所述固定部固定连接的运动部，所述固定部用于与所述上内模固定，所述运动部用于推动所述下内模作沿所述凸块方向且相对于所述上内模的运动。

本方案中，通过固定部与上内模固定连接，再通过固定部上的运动部拖动下内模，使得下内模与上内模发生相对滑动，由于筒体采用了斜剖式的两瓣结构，上内模和下内模发生相对滑动后，筒体与复材之间的间隙就会增大，使得复材产品对筒体的压力减小，从而便于将筒体从复材产品中取出。

作为本发明的优选方案，所述固定部包括l型底座，所述l型底座一端延伸至所述筒体内部并与所述上内模固定，所述运动部为固定在所述l型底座上的伸缩结构。

本方案中，运动部采用伸缩结构，可以实现对下内模的推动，使得下内模沿上内模的滑槽滑动。

作为本发明的优选方案，所述伸缩结构为液压油缸。

本方案中，液压油缸输出力大可做大功率的动力元件，工作效率高，性能稳定可靠，使用维护方便，因此采用液压油缸作为伸缩结构。

作为本发明的优选方案，两个所述脱模单元分别位于所述筒体一端的左右两侧。

作为本发明的优选方案，除所述滑槽和凸块结构外，所述上内模与下内模的其他部位相同制造工艺制造。

本方案中，上内模和下内模采用相同制造工艺制造，有利于降低模具的生产成本。

作为本发明的优选方案，所述上内模和下内模内部分别设有加强筋，所述固定部与所述加强筋固定。

本方案中，上内模和下内模中均设有加强筋，目的是增强筒体芯模的结构强度，防止筒体受到复材的压力后产生变形，同时也方便脱模架的安装。

本发明还提供了一种复材脱模方法，使用如上所述的斜剖式复材筒体脱模工装，其步骤如下：

a、启动筒体一端左右两侧的液压油缸，推动下内模沿上对接面的凸块滑动；

b、在下内模与上内模发生一定距离的相对运动后，在筒体另一端拉动复材脱离筒体，或拉动下内模脱离复材。

本方案中，采用以斜剖方式对接的复材筒体脱模工装，使用液压油缸推动下内模和上内模发生相对滑动后，筒体会与包裹在筒体表面的复材产品产生间隙，从而使得复材产品对筒体的压力变小，便于将复材脱离筒体。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：

该斜剖式复材筒体脱模工装，将筒体芯模拆分成以斜剖方式对接的上内模和下内模，并在筒体一端设置脱模架，利用脱模架与上内模固定，并推动下内模与上内模发生相对运动，此时筒体与复材产品的间隙增大，复材对筒体的压力减小，从而使得上内模和下内模更容易取出，提高了脱模效率，减轻了工人的劳动强度。

附图说明

图1是本发明斜剖式复材筒体脱模工装的结构示意图。

图2为图1中上内模的结构示意图。

图3为图2中a处的放大图。

图4为图1中下内模的结构示意图。

图5为图4中b处的放大图。

图6为脱模单元的结构示意图。

图7为脱模单元加装垫块的结构示意图。

图中标记：1-上内模，101-加强筋，102-上对接面，1021-凸块，2-下内模，201-下对接面，2011-滑槽，3-脱模架，31-脱模单元，311-固定部，3111-卡槽，3112-固定销，3113-支架，312-运动部，4-垫块。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明作详细的说明。

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用以解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例1

如图1所示，本发明斜剖式复材筒体脱模工装，包括上内模1以及与所述上内模1以斜剖式方式对接的下内模2，所述上内模1和下内模2对接形成筒体结构，所述筒体端部还设有脱模架3，所述脱模架3与上内模1固定，且被构造为：能够使所述下内模2和上内模1在筒体轴向上错开。

具体的，如图1-5所示，所述上内模1设有上对接面102，所述下内模2设有下对接面201，所述下对接面201设有滑槽2011，所述上对接面102设有与所述滑槽2011对应的凸块1021；上内模1和下内模2对接后形成中空的圆柱体结构，所述上对接面102或下对接面201，与所述筒体轴线的夹角小于5度。

进一步的，如图2和图4所示，所述上内模1和下内模2内部分别设有加强筋，所述固定部与所述加强筋固定，目的是增强筒体芯模的结构强度，防止筒体受到复材的压力后产生变形，同时也方便脱模架的安装。

进一步的，如图1所示，所述脱模架3包括两个脱模单元31，两个所述脱模单元31分别位于所述筒体一端的左右两侧，每个所述脱模单元31包括固定部311以及与所述固定部311固定连接的运动部312，所述固定部311用于与所述上内模1固定，所述运动部312用于推动所述下内模2作沿所述凸块1021方向且相对于所述上内模1的运动。

进一步的，如图2和图4所示，所述上内模1和下内模2内部分别设有加强筋101，所述固定部311与所述加强筋101固定，目的是增强筒体芯模的结构强度，防止筒体受到复材的压力后产生变形，同时也方便脱模架3的安装。

进一步的，如图6所示，所述固定部311包括l型底座，所述l型底座一端延伸至所述筒体内部并与所述上内模1固定，延伸至筒体内部的部分设有卡槽3111，所述卡槽3111与上内模1内部加强筋101卡合，并采用固定销3112将固定部311与上内模1固定，所述运动部312为固定在所述l型底座上的伸缩结构。

进一步的，所述伸缩结构为液压油缸，液压油缸输出力大可做大功率的动力元件，工作效率高，性能稳定可靠，使用维护方便。

进一步的，两个脱模单元31的液压油缸使用同一油站并添加一个同步阀，以此增加两个液压油缸的脱模同步程度，保证脱模过程中受力筋条不会有太大的变形量。

进一步的，如图2-5所示，除所述滑槽2011和凸块1021结构外，所述上内模1与下内模2的其他部位相同制造工艺制造，有利于降低模具的生产成本。

进一步的，如图7所示，所述固定部311上设有支架3113，所述支架3113用于安装垫块4，垫块4一侧与支架3113卡合，并能够在支架3113上滑动，垫块4另一侧位于液压油缸行程杆前方，由于液压油缸通常属于标件，故设置垫块4安装的位置便于增加液压油缸的行程，从而增加脱模长度。

综上，该斜剖式复材筒体脱模工装，将筒体芯模拆分成以斜剖方式对接的上内模1和下内模2，并在筒体一端设置脱模架3，利用脱模单元31的固定部311与上内模1固定，运动部312带动下内模2沿上内模1的凸块1021滑动，当滑动一定距离后，此时筒体与复材产品的间隙增大，复材对筒体的压力减小，从而使得更容易将上内模1和下内模2取出，或取出复材产品，本工装解决了复材脱模的难题并且脱模过程稳定不会影响产品质量，提高了脱模效率，工装结构简单、操作简便，有利于推广使用。

实施例2

本实施例中，与实施例1的区别在于，所述上对接面102或下对接面201，与所述筒体轴线的夹角为于1度。

实施例3

本发明还提供了一种复材脱模方法，使用如实施例1所述的斜剖式复材筒体脱模工装，其步骤如下：

a、启动筒体一端左右两侧的液压油缸，推动下内模2沿上对接面102的凸块1021滑动；

b、在下内模2与上内模1发生一定距离的相对运动后，在筒体另一端拉动复材脱离筒体，或拉动下内模脱离复材。

本方案中，采用以斜剖方式对接的复材筒体脱模工装，使用液压油缸推动下内模2和上内模1发生相对滑动后，筒体会与包裹在筒体表面的复材产品产生间隙，从而使得复材产品对筒体的压力变小，便于将复材脱离筒体。

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。