[发明专利]一种成型复合材料T形长桁加筋壁板的模具及工艺

说明书

本发明属于工艺制造领域,尤其涉及一种成型复合材料T形长桁加筋壁板的模具及工艺，该模具包括刚性模块和设置在所述刚性模块端部的柔性模块，刚性模块和柔性模块的端部均设为楔形，且刚性模块和柔性模块通过预埋磁铁进行定位及固定。由于采用上述技术方案，本发明的刚性模块结合基座能用于热隔膜预成型；采用预埋磁铁易于柔性模块与刚性模块定位及固定；刚性模块全为敞开式结构，易于脱模，且该方案可促进外加压力通过柔性模块分别沿凸缘及腹板有效传递到长桁拐角区及三角区，确保该区域纤维铺层成型压力满足固化要求，促进纤维密实，有效避免拐角区及三角区由于压力传递不到位导致的孔隙等缺陷。

技术领域

本发明属于工艺制造领域，尤其涉及一种促进外加压力通过柔性模块分别沿凸缘及腹板有效传递到长桁拐角区及三角区，确保长桁拐角区及三角区纤维铺层成型压力满足固化要求，促进纤维密实，有效避免拐角区及三角区由于压力传递不到位导致的孔隙等缺陷的成型复合材料T形长桁加筋壁板的模具。

背景技术

T形长桁广泛应用于复合材料加筋壁板。复合材料加筋壁板一般采用共固化或共胶接整体成型。在成型过程中，模具对于有效传递外加压力、控制孔隙等缺陷、保证尺寸精度至关重要，尤其是长桁成型模具。目前，在工程上，复合材料领域广泛采用的是刚性模具。

复合材料加筋壁板整体成型所采用模具的技术核心就是有效传递外加压力、控制孔隙等缺陷、保证尺寸精度。目前，在工程上，复合材料加筋壁板整体成型广泛采用刚性模具。刚性模具主要是指刚度大的模具，如金属（铝合金、普通钢、Invar钢等）及复合材料等材质的模具。一方面为了防止固化过程树脂流出，导致贫胶缺陷；另一方面为了方便预浸料铺贴，通常刚性模具设计为一体式凹槽结构。固化过程中，预浸料铺层嵌于刚性模具凹槽内，长桁腹板及凸缘区域能有效确保外加压力，避免孔隙等缺陷，保证成型质量。由于长桁预浸料铺层腹板端部难以与刚性模具凹槽壁完全刚性接触，作用在长桁模具腹板端部的外加压力将通过刚性模具作用在凸缘区域预浸料铺层厚度方向，从而外加压力无法通过腹板有效传递到拐角区及三角区；同样，作用在长桁模具凸缘端部的外加压力将通过刚性模具作用在腹板区域预浸料铺层厚度方向，从而外加压力也无法通过凸缘有效传递到拐角区及三角区；另外，成型过程中，相邻长桁成型模具之间的下陷区域通常利用匀压板垫平，有利于真空袋封装，但是，在此条件下，外加压力无法施加到凸缘端部，自然，没有外加压力通过凸缘有效传递到拐角区及三角区。鉴于此，采用一体式凹槽结构的刚性模具会导致长桁拐角区及三角区纤维铺层成型压力不足，出现纤维密实程度低、孔隙等缺陷。

另一方面，刚性模具凹槽深度一般小于或等于固化后复合材料理论厚度，避免由于固化后长桁凸缘厚度偏差导致刚性模具凹槽边缘与蒙皮形成架空，引起长桁密实不够，出现孔隙等缺陷；另外，预浸料铺层在固化过程中厚度会变小。鉴于以上两个原因，固化前预浸料铺层厚度大于刚性模具凹槽深度，为避免过度流胶，需要进行挡胶处理，其封装工序繁琐。另外，刚性模具凹槽通常采用垂直加工。因此，固化后树脂流动填充边缘，难以脱模。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种促进外加压力分别沿凸缘及腹板有效传递到长桁拐角区及三角区，确保长桁拐角区及三角区纤维铺层成型压力满足固化要求，促进纤维密实，有效避免拐角区及三角区由于压力传递不到位导致的孔隙等缺陷，同时简化挡胶处理工序，方便脱模的成型复合材料T形长桁加筋壁板的模具。

本发明的技术方案是：一种成型复合材料T形长桁加筋壁板的模具，该模具包括刚性模块和柔性模块，所述刚性模块和柔性模块通过磁力进行定位及固定；

所述刚性模块，用于T形长桁单边L形预浸料铺层预成型、T形长桁组装及固化，确保T形长桁位置度、轴线度及表面质量；

所述柔性模块，用于促进外加压力通过柔性模块分别沿凸缘及腹板有效传递到T形长桁拐角区及三角区，确保T形长桁拐角区及三角区预浸料铺层所受成型压力满足固化要求。

进一步，所述刚性模块包括左侧L形刚性模块和右侧L形刚性模块；