[发明专利]复合材料螺旋桨的整体成型模具及其制造方法

权利要求书

1.一种复合材料螺旋桨的整体成型模具，其特征在于：所述模具由至少三个上模块(1)、下模(2)和盖板(3)组成，盖板(3)的下端面上沿圆周设有环形槽(3-1)，环形槽(3-1)内顶端面上均布设有至少三个模块槽(3-1-1)，各模块槽(3-1-1)之间的区域为定位块(3-2)，盖板(3)下端面的中心处设有桨毂定位凸缘(3-3)，每个上模块(1)的周边形状与模块槽(3-1-1)的周边形状相吻合，每个上模块(1)的下端面上沿弧形的长度方向上依次设有上模分型曲面(1-1)和密封凸台(1-2)，上模分型曲面(1-1)上设有上模桨叶腔(1-1-1)，上模桨叶腔(1-1-1)的顶面为弧面，上模分型曲面(1-1)上设有两个上模注入口(1-3)，上模分型曲面(1-1)上且靠近密封凸台(1-3)处设有上模排气孔(1-4)，上模分型曲面(1-1)上靠近外圆弧面处且与上模排气孔(1-4)对角位置处设有上模定位孔(1-5)，下模(2)的上端面上设有至少三个下模块(2-1)，每两个下模块(2-1)之间设有与上模块(1)上的密封凸台(1-2)相配合的密封槽(2-2)，下模(2)的上端面上的中心处设有与桨毂定位凸缘(3-3)相配合的桨毂槽(2-3)，每个下模块(2-1)上设有与上模块(1)上的上模分型曲面(1-1)相配合的下模分型曲面(2-1-1)，每个下模分型曲面(2-1-1)上设有与上模桨叶腔(1-1-1)大小和形状相同的下模桨叶腔(2-1-1-1)，且下模桨叶腔(2-1-1-1)与上模桨叶腔(1-1-1)正对，每个下模分型曲面(2-1-1)上设有与上模定位孔(1-5)正对的下模定位孔(2-1-1-2)，下模(2)上的每个下模分型曲面(2-1-1)和密封槽(2-2)中配合有一个上模块(1)，盖板(3)设置在三个上模块(1)的上端面上，且盖板(3)上的每个模块槽(3-1-1)中配合装有一个上模块(1)。

2.根据权利要求1所述复合材料螺旋桨的整体成型模具，其特征在于：所述上模块(1)、盖板(3)和下模(2)均采用LY12的铝合金。

3.一种利用权利要求1所述模具实现复合材料螺旋桨的整体成型制造方法，其特征在于：所述方法是通过以下步骤实现的：步骤一、设计铝套(4-1)：铝套(4-1)的外径比下模(2)上的桨毂槽(2-3)的直径小15～20mm；步骤二、制作铝合金桨毂(4)：将单向碳纤维布缠绕在铝套(4-1)的外径上，缠绕完成后的直径与桨毂槽(2-3)直径相同；步骤三、裁剪多块上模纤维布和多块下模纤维布：将纤维布按照铺设到上模块(1)上的上模桨叶腔(1-1-1)内每层形状剪裁成多块上模纤维布，将纤维布按照铺设到下模块(2-1)上的下模桨叶腔(2-1-1-1)内每层形状剪裁成多块下模纤维布；步骤四、制作桨叶(5)：将多块下模纤维布由下模桨叶腔(2-1-1-1)的底面沿着厚度方向逐层铺设，将多块上模纤维布由上模桨叶腔(1-1-1)的顶面沿着厚度方向逐层铺设；步骤五、放置铝合金桨毂(4)：将步骤二制成的铝合金桨毂(4)装在下模(2)上的桨毂槽(2-3)中；步骤六、合模：将各上模块(1)与下模(2)合模；步骤七、注入环氧树脂：将环氧树脂由上模块(1)上的上模注入口(1-3)向上模桨叶腔(1-1-1)和下模桨叶腔(2-1-1-1)中注入；步骤八、加压成型：将盖板(3)扣合在上模块(1)上，将模具放在压力机上，加压，压力为50～60MPa；步骤九、出模：拆除盖板(3)、上模块(1)和下模(2)，即得到复合材料螺旋桨的毛料，去除毛刺，即得到复合材料螺旋桨。

4.根据权利要求3所述复合材料螺旋桨的整体成型制造方法，其特征在于：所述步骤三中的纤维布为单向碳纤维布或碳纤维编织布。