[发明专利]纤维复合材料点阵夹芯板及制备该点阵夹芯板的模具及应用该模具制备点阵夹芯板的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种点阵夹芯板及制备该点阵夹芯板的模具及应用该模具制备点阵夹芯板的方法。 

背景技术

点阵夹芯结构是一种能够同时满足工程指标中结构轻、功能强等优秀力学性能的结构。点阵夹芯板是由上下两层高强度、高模量的薄板和中间较厚的点阵芯子组成的材料。 

现有的点阵夹芯板使用的材料多为金属材料，采用复合材料制备点阵夹芯板与传统的金属材料制备的点阵夹芯板相比较具有更高的比强度、比刚度，且具有更强的可设计性。 

金字塔型复合材料点阵夹芯板是一类新型的点阵夹芯结构，采用以往的刚性模具制备的点阵夹芯板，由于无法对模具中的杆件施加成型所需的压力，制得的杆件易发生劈裂，且在制备圆形杆件时，由于人工卷制预浸料，很容易引入缺陷，且模具易错位，对杆件造成损伤，这些都降低了金字塔型复合材料点阵夹芯板的力学性能。 

发明内容

本发明的目的是为了解决现有的刚性模具成型的复合材料点阵夹芯板存在力学性能差的问题，提供一种纤维复合材料点阵夹芯板及制备该点阵夹芯板的模具及应用该模具制备点阵夹芯板的方法。 

本发明为解决上述技术问题采取的技术方案是： 

纤维复合材料点阵夹芯板，它由上复合材料层合板、下复合材料层合板和点阵芯子组成，点阵芯子设置在上复合材料层合板与下复合材料层合板之间，点阵芯子由若干根纤维复合杆件构成，所述的纤维复合杆件的上端与上复合材料层合板固接，纤维复合杆件的下端与下复合材料层合板固接，所述的纤维复合杆件是横截面形状为长方形的纤维复合杆。 

制备纤维复合材料点阵夹芯板的模具，所述纤维复合材料点阵夹芯板是四面体型点阵夹芯结构，所述模具由阴模、阳模和夹板组成，所述的阴模由N个第一模体组成，所述的阳模由N-1个第二模体、第三模体和第四模体组成，所述第一模体的横截面形状为梯形，所述第二模体的横截面形状为梯形，第三模体的横截面形状为直角梯形，第四模体的横截面形状为直角梯形；所述第一模体由第一凹形模块、第二凹形模块和第一中间模块组成，第一中间模块的横截面形状为等腰梯形，第一凹形模块及第二凹形模块对称的放置在 第一中间模块的两个斜面上，第一凹形模块远离所述斜面的表面上加工多对沿斜面宽度方向贯通的第一方形槽，每对第一方形槽呈八字形设置，第二凹形模块远离所述斜面的表面上加工多条沿斜面宽度方向贯通的第二方形槽，所述第二方形槽的中心线与对应的一对第一方形槽的两条方形槽中心线汇聚一点，各个第一方形槽的深度与各个第二方形槽的深度相等，各个第一方形槽的宽度与各个第二方形槽的宽度相等； 

第二模体的两个斜面分别与第一模体的两个斜面的外形相配合，第二模体由第一凸形模块、第二凸形模块和第二中间模块组成，第二中间模块的横截面形状为等腰梯形，第一凸形模块及第二凸形模块对称的放置在第二中间模块的两个斜面上，第一凸形模块远离所述斜面的表面上加工多对沿斜面宽度方向贯通的第一方形楞，每对第一方形楞呈八字形设置，第二凸形模块远离所述斜面的表面上加工多条沿斜面宽度方向贯通的第二方形楞，所述第二方形楞的中心线与对应的一对第一方形楞的两条方形楞中心线汇聚一点，各个第一方形楞的高度与各个第二方形楞的高度相等，各个第一方形楞的宽度与各个第二方形楞的宽度相等； 

第三模体的斜面和第四模体的斜面分别与第一模体的两个斜面的外形相配合，其中，第三模体的斜面上设置有多对沿斜面宽度方向贯通的第三方形楞，每对第三方形楞呈八字形设置，第四模体的斜面上设置有多条沿斜面宽度方向贯通的第四方形楞； 

N个第一模体与N-1个第二模体相间平铺并构成平板，第二模体上的多个第一方形楞分别嵌入于相邻的第一模体上的多个第一方形槽内，并与其间隙配合，第二模体上的多个第二方形楞分别嵌入于相邻的第一模体上的多个第二方形槽内，并与其间隙配合，所述的平板的一端设置有第三模体，平板的另一端设置有第四模体，第三模体上的多个第三方形楞分别嵌入于相邻的第一模体上的多个第一方形槽内，第四模体上的多个第四方形楞分别嵌入于相邻的第一模体上的多个第二方形槽内，并与其间隙配合； 

夹板用于固定N个第一模体、N-1个第二模体、第三模体和第四模体，所述模体通过夹板组合形成平板， 

其中，N为大于1的整数。 

制备纤维复合材料点阵夹芯板的模具，所述纤维复合材料点阵夹芯板是金字塔型点阵夹芯结构，所述模具由阴模、阳模和夹板组成，所述的阴模由N个第一模体组成，所述的阳模由N-1个第二模体和两个第三模体组成，所述第一模体的横截面形状为梯形，所述第二模体的横截面形状为梯形，第三模体的横截面形状为直角梯形；