[发明专利]一种用于单向预浸料铺贴的成型模具及其使用方法

说明书

本发明为一种用于单向预浸料铺贴的成型模具，包括芯模和辅助模，所述芯模由若干柔性带堆叠而成，所述辅助模的一端设有导向部，所述导向部用于引导所述芯模沿着所述导向部的形状产生形变。本发明克服了复合材料成型过程中模具成本较高的缺点，由于本方案中芯模采用弹性材料成型，可以通过改变辅助模轮廓的方法来得到需要的制件外形，并且本方案中芯模可以重复使用；同时本方案涉及的芯模适用于多种类型的预制体成型，适用性强的特点。

技术领域

本发明属于模具技术领域，尤其涉及一种用于单向预浸料铺贴的成型模具。

背景技术

碳纤维复合材料其作为一种高性能材料，具有密度低，比强度高、比模量高、各向异性、抗疲劳、耐腐蚀特性、可设计性强，易于整体成型等多种优异性能，因此得到越来越广泛应用。而单向预浸料是目前飞机复合材料结构的主要形式，碳纤维单向预浸料相对于织物预浸料表现更强的正交各向异性(纤维方向的性能与垂直纤维方向的性能相差1～2个数量级)，这个特点为我们的设计提供了更多的设计可能性。

但是复合材料制件成型过程中，成型模具费用较高，不同类型零件需要一套成型模具，因此严重影响了复合材料在工业领域的应用；同时在工艺制造过程中，相对于碳纤维织物预浸料，单向预浸料在铺贴过程中容易出现纤维褶皱、劈裂等问题。

发明内容

本发明为了解决复合材料制件成型过程中，成型模具费用较高，不同类型零件就需要一套成型模具的问题，本发明提供了一种用于单向预浸料铺贴的成型模具，包括芯模和辅助模，所述芯模由若干柔性带堆叠而成，所述辅助模的一端设有导向部，所述导向部用于引导所述芯模沿着所述导向部的形状产生形变。

作为优选，所述柔性带呈条状。

进一步地，所述柔性带的材质为弹性非金属材料。

作为优选，所述弹性非金属为聚四氟乙烯、聚乙烯或者硅橡胶。

进一步地，所述柔性带的材质为弹性金属。

作为优选，所述弹性金属为钢或铝。

进一步地，还包括用于固化单向预浸料的外模。

本发明还在于提供了一种使用成型模具方法，包括如下步骤：

S1、将单向预浸料铺贴在所述芯模上，并通过真空加压的方法，将所述单向预浸料压在所述芯模上，沿着所述芯模的长度方向铺贴形成预制体；

S2、对所述芯模进行加热，挤压芯模，使得所述芯模和预制体沿着所述辅助模的导向部产生变形；

S3、将铺贴完成后的所述预制体从芯模取下，放入外模进行固化。有益效果：本发明克服了复合材料成型过程中模具成本较高的缺点，由于本方案中芯模采用弹性材料成型，可以通过改变辅助模轮廓的方法来得到需要的制件外形，并且本方案中芯模可以重复使用；同时本方案涉及的芯模适用于多种类型的预制体成型，适用性强的特点。

附图说明

图1为本发明整体结构示意图；

图2为本发明芯模变形示意图；

图3为本发明单向预浸料铺贴示意图；

图4为本发明单向预浸料铺贴完成后芯模变形示意图；

图5为本发明单向预浸料成型完成示意图；

图6为本发明预制体的成型流程图；

图中：1、芯模；2、辅助模；3、单向预浸料；4、柔性带；5、导向部。

具体实施方式