[发明专利]一种用于“Λ”型复合材料零件精确制造的软模

说明书

本发明公开了一种用于“Λ”型复合材料零件精确制造的软模，包括贴合“Λ”型复合材料零件表面的第一柔性保护层，所述第一柔性保护层上部覆盖有刚性加强层，所述刚性加强层表面覆盖有第二柔性保护层；所述软膜还设置有若干贯穿第一柔性保护层、刚性加强层、第二柔性保护层的导气传压孔，所述导气传压孔的直径为2~3mm，相邻导气传压孔之间的间距为20~100mm。本发明通过提供一种新型的软膜，使得零件固化过程中，软模与零件坯料紧密贴合，将复合材料零件成型过程中的压力有效传递到零件表面，从而避免造成复合材料零件内部空隙、分层等缺陷。

技术领域

本发明涉及真空袋/热压罐成型技术领域，具体是指一种用于“Λ”型复合材料零件精确制造的软模。

背景技术

真空袋/热压罐成型技术是航空、航天领域制造复合材料零件应用最广泛的成型技术之一，该工艺方法具有适用范围广，模具相对比较简单，效率高，适合大面积复杂型面的蒙皮、壁板和壳体的成型，且成型工艺相对稳定可靠，因此迄今为止航空航天领域要求高承载的绝大多数复合材料构件都采用热压罐成型工艺。但对于部分表面要求光滑且内部空间狭小的制件，比如说管件，圆管、方管及“Λ”型构件等采用通常的真空袋/热压罐成型工艺方法制造出的复合材料制件表面质量较差无法满足使用要求。表面质量问题不仅影响到零件外观的光洁度，也影响到制件的外形尺寸以及机械装备能力，因此，为解决这一难点，在零件成型过程中采用了金属阳模与软模相配合的模具形式。刚性金属阳模来保证零件的基本构型及贴膜面表面质量，软模用来保证零件非贴膜面（外表面）的表面质量，以制得表面平整光滑的复合材料零件。但随着复合材料零件结构可靠性及制造精度要求越来越高，普通的金属模具与软模相配合的结构形式由于不能保证软模与零件坯料相对位置，并且在零件固化过程中会发生软模与零件坯料不贴合的状况，导致复合材料零件成型过程中压力不能有效传递到零件表面，从而造成复合材料零件内部空隙、分层等缺陷。

发明内容

本发明的目的在于提供一种解决复合材料零件成型过程中软模定位不精确，压力无法有效传递到零件表面等问题的用于“Λ”型复合材料零件精确制造的软模。

本发明通过下述技术方案实现：一种用于“Λ”型复合材料零件精确制造的软模，包括贴合“Λ”型复合材料零件表面的第一柔性保护层，所述第一柔性保护层上部覆盖有刚性加强层，所述刚性加强层表面覆盖有第二柔性保护层；所述软膜还设置有若干贯穿第一柔性保护层、刚性加强层、第二柔性保护层的导气传压孔，所述导气传压孔的直径为2~3mm，相邻导气传压孔之间的间距为20~100mm。

本技术方案的工作原理为，第一柔性保护层和第二柔性保护层将刚性加强层紧密包覆，且柔性保护层与刚性加强层之间完全贴合，不存在气泡鼓包等现象，且保护层平整光滑无褶皱。在一定的温度和压力作用下固化成型，并在脱模后依据零件结构在软模本体上钻制导气传压孔。通过在软模本体上钻制孔洞，可以将复合材料坯料与软模间的气体有效排出，使软模与复合材料零件更加贴合，从而将压力有效传递至零件表面，保证复合材料的外形精度及内部质量。

为更好的实现本发明所述的软膜，进一步地，所述导气传压孔之间的间距根据“Λ”型复合材料零件的弯曲程度α有不同设置，

当α≤30°时，相邻导气传压孔之间的间距为25mm；

当30°＜α≤60时，相邻导气传压孔之间的间距为50mm；

当α＞60°时，相邻导气传压孔之间的间距为100mm。

为更好的实现本发明所述的软膜，进一步地，所述软膜端部还设置有销钉定位孔，所述销钉定位孔的直径为6mm。

为更好的实现本发明所述的软膜，进一步地，所述第一柔性保护层和第二柔性保护层的材质和厚度均相同，其材质为橡胶，厚度为0.5-5mm。

为更好的实现本发明所述的软膜，进一步地，所述刚性加强层由2-6层织物预浸料构成，所述织物预浸料的厚度为0.1-0.5mm。