[发明专利]一种成型复合材料封闭截面结构的芯模

说明书

本发明属于复合材料的成型技术领域，涉及一种成型复合材料封闭截面结构的芯模。所述的芯模包括芯轴(1)、随形层(2)、传压膜(3)和端头(4)，随形层(2)为高渗透性可压缩的柔性材料制成，传压膜(3)为非透气性材料，端头(4)内开有导气通道(41)，端头(4)固定在芯轴(1)上，随形层(2)覆盖在芯轴(1)的外表面上，传压膜(3)包裹整个芯轴(1)和随形层(2)，密封在端头(4)的外表面，端头(4)导气通道的外端口安装有通断阀门(43)。该芯模结构能够保证外加压力均匀等值传递到封闭截面复合材料结构预浸料铺层表面，确保芯模安装及拆卸简单方便，同时达到芯模气密性可检的目的。

技术领域

本发明属于复合材料的成型技术领域，涉及一种成型复合材料封闭截面结构的芯模。

背景技术

封闭截面复合材料结构广泛应用于民用飞机复合材料主承力结构，其中最典型的代表就是复合材料帽形长桁在机身结构上的应用。封闭截面复合材料结构主要采用共胶接或共固化整体成型工艺，因此，芯模成为保证成型质量的关键。国内，成型封闭截面复合材料结构的芯模主要选用热膨胀系数较大的硅橡胶。固化过程中，硅橡胶芯模的体积膨胀受到封闭截面预浸料铺层及模具的限制，从而实现加压。但是，硅橡胶芯模膨胀加压无法实现压力精确控制，其应用受到一定限制。采用传统真空袋或气囊容易在封闭截面复合材料结构拐角区域形成架桥，导致外加压力传递不到位，拐角区出现严重缺陷。另外，整个过程中，真空袋或气囊的气密性难以检测。如果真空袋或气囊漏气，存在重新封装及整个结构报废的风险。

发明内容

本发明解决的技术问题为：提供一种适用于复合材料封闭截面结构成型，确保均匀等值传递外加压力的芯模。

本发明的技术方案为：所述的芯模包括芯轴1、随形层2、传压膜3和端头4，随形层2为高渗透性可压缩的柔性材料制成，传压膜3为非透气性材料，端头4内开有导气通道41，端头4固定在芯轴1上，随形层2覆盖在芯轴1的外表面上，传压膜3包裹整个芯轴1和随形层2，密封在端头4的外表面，端头4导气通道的外端口安装有通断阀门43。

作为本技术方案的一种改进，芯轴1使用柔性材料制成。

作为本技术方案的一种改进，芯轴1的两端分别固定有端头4。

作为本技术方案的一种改进，传压膜3选用柔性薄膜材料。

作为本技术方案的一种改进，随形层2选用透气毡。

作为本技术方案的一种改进，传压膜3通过密封腻子5密封在端头4上。

本发明的有益效果为：该芯模结构，能保证外加压力均匀等值传递到封闭截面复合材料结构预浸料铺层表面，确保芯模安装及拆卸简单方便，同时达到芯模气密性可检的目的。

附图说明

图1为芯模结构示意图；

图2为安装及脱模过程芯模状态示意图；

图3为复合材料结构固化过程芯模状态示意图；

图中：1为芯轴，2为随形层，3为传压膜，31为褶子，4为端头，41为导气通道，42为接口，43为通断阀门，5为密封腻子，6为预浸料铺层。

具体实施方式

下面结合附图对本技术方案做进一步详细说明。