一種適用于VARTM成型工藝的管狀復合材料的模具設計與制備制造技術

摘要：本發(fā)明專利技術涉及一種適用于VARTM成型工藝的管狀復合材料的模具，使制備的管狀復合材料能達到所需的要求和標準的同時，易于操作，脫模簡單。本發(fā)明專利技術屬于管狀復合材料真空輔助樹脂傳遞模塑成型工藝的模具結構設計與制備技術領域。本發(fā)明專利技術的結構特征是將圓柱內襯體模具沿軸向進行剖切分割，使圓柱內襯體在管狀織物預制體成型固化后易于拆卸。

Design and fabrication of a new type of tubular composite material suitable for VARTM molding process

Abstract: the present invention relates to a tubular composite material suitable for VARTM molding process, which can make the tubular composite material meet the requirements and standards, and is easy to operate. The invention belongs to the technical field of die structure design and preparation of tubular composite material vacuum auxiliary resin transfer molding process. The utility model is characterized in that the cylinder liner body mould is cut and split along the axial direction, and the cylindrical inner lining body is easy to be disassembled after the tubular fabric preform is formed and solidified.

【技術實現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術涉及一種管狀復合材料模具，屬于管狀復合材料真空輔助增強樹脂傳遞模塑（VARTM）成型工藝的模具結構設計與制備
該模具適用于管狀復合材料的VARTM成型工藝，該模具設計能很好地保證熱固性樹脂對管狀織物增強體的均勻浸潤，并且采用拼接組裝型的內襯模具，使管狀復合材料的脫模變得簡單易操作。
技術介紹
由于新型三維織造方法的出現(xiàn)，增強材料預制件出現(xiàn)立體化及立體異形化發(fā)展趨勢，而將增強材料預制件和樹脂體系復合在一起制成的復合材料，使增強材料預制件由柔性材料轉化為剛性材料，并且具有優(yōu)良的力學性能，使其在生活中具有更廣泛的用途。管狀復合材料是一種受力形式合理的結構元件，封閉的管狀試件能避免板狀試件自由邊緣應力分布不均的問題，除了具有一般管材的幾何性能，更兼具有纖維復合材料良好的機械力學性能，使其被廣泛的運用于航空和航天飛行器、船舶等領域中。在VARTM成型過程中，為保證其良好的幾何形態(tài)和樹脂浸潤的均勻性，所采用的模具與預制件需要良好的貼合性與密閉性，這就會造成部分非常規(guī)幾何形態(tài)的復合材料存在脫模難的問題。俞科靜等人提出了一種適用于RTM成型工藝的管狀復合材料的模具設計與制備（申請公布號：CN102756484），其中的圓柱狀陰模內芯，由于在樹脂固化過程中，會導致預制件會有一定程度的收縮，造成內芯無法簡單脫去，而且目前，尚無適用于生產(chǎn)脫模簡單的三維管狀材料VARTM復合成型工藝的模具。本專利設計的可拆卸組裝的圓柱內襯體能有效地解決脫模困難這一難題。
技術實現(xiàn)思路
針對上述問題，本專利技術的目的在于提供一種適用于VARTM成型工藝的管狀復合材料的模具設計與制備。為了實現(xiàn)上述目的，本專利技術的技術解決方案為，一種適用于VARTM成型工藝的管狀復合材料的模具設計與制備，其特征在于包括一個圓柱內襯體1、內套管2、2’和外套管3、3’，圓柱內襯體1可分為n個分割體4，內套管2、2’是凸臺狀圓柱體，內套管2、2’的小頭直徑等于圓柱內襯體1的內徑，內套管2、2’的大頭直徑等于圓柱內襯體1的外徑，外套管3、3’是空心圓管，外套管3、3’的內徑等于圓柱內襯體1的外徑。所述的圓柱內襯體1可分為n個分割體4，（n≧2），n個分割體的內徑弧度總和為360°。由于采用了以上技術方案，本專利技術的技術特點在于：在用外力拆除圓柱內襯模具的時候，所受阻力F=μPS,μ為圓柱內襯體表面與管狀復合材料內壁的摩擦系數(shù)，P為圓柱內襯體所受的壓強，S為圓柱內襯體與管狀復合材料內壁的接觸面積。將圓柱內襯體分為n個分割體，能有效地減小接觸面積S，使脫模時所受阻力F減小，且n越大時，所受阻力越小，使圓柱內襯模具的脫去簡單易操作。與利用傳統(tǒng)的管狀內襯模具相比，本專利技術專利中的圓柱內襯體可分為n個分割體，在復合材料成型后，脫模簡單易操作。本專利技術提供一種適用于VARTM成型工藝的管狀復合材料的模具設計與制備，實現(xiàn)了管狀復合材料的高效制備，解決了管狀復合材料成型后脫模困難這一難題。附圖說明圖1為VARTM成型工藝的管狀復合材料的模具平面圖。1為圓柱內襯體平面結構，2為內套管平面結構，3為外套管平面結構。圖2為圓柱內襯分割體。具體實施方式1.內套管2、2’，分別從管狀內襯體1兩端插入，從內部固定管狀內襯體1，防止其在復合過程中的松動形變。2.外套管3、3’，分別從管狀內襯體1兩端套入，從外部固定管狀內襯體1，防止其在復合過程中的松動形變。3.結合上述附圖對該模具的VARTM成型工藝具體實施進行說明。1.在復合之前，組裝好圓柱內襯體1，并在圓柱內襯體1外壁涂抹脫模劑，插入內套管2和同側的外套管2’，從另一側依套入內套管3和管狀織物，再套外套管3’，預制件及模具的固定完成。2.接下在管狀織物上包纏脫模布、導流網(wǎng)、導流管、塑料密封膜等輔助成型材料，依照VARTM成型工藝技術完成預制件的復合。3.待樹脂固化成型完成后，先拆去外面包纏的輔助材料，再依次褪去外套管3、3’和內套管2、2’，最后從內部先抽出一根圓柱內襯分割體，圓柱內襯體剩下的部分即可輕松取下，完成整個復合成型及脫模過程。本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術保護點】
一種適用于真空輔助樹脂傳遞模塑（VARTM）成型工藝的管狀復合材料模具，其特征在于包括一個圓柱內襯體（1）、內套管（2）、（2’）和外套管（3）、（3’），所述的圓柱內襯體（1）可分為n個分割體（4），所述的內套管（2）、（2’）是凸臺狀圓柱體，所述的內套管（2）、（2’）的小頭直徑等于所述的圓柱內襯體（1）的內徑，所述的內套管（2）、（2’）的大頭直徑等于所述的圓柱內襯體（1）的外徑，所述的外套管（3）、（3’）是空心圓管，外套管（3）、（3’）的內徑等于圓柱內襯體（1）的外徑。

【技術特征摘要】
1.一種適用于真空輔助樹脂傳遞模塑（VARTM）成型工藝的管狀復合材料模具，其特征在于包括一個圓柱內襯體（1）、內套管（2）、（2’）和外套管（3）、（3’），所述的圓柱內襯體（1）可分為n個分割體（4），所述的內套管（2）、（2’）是凸臺狀圓柱體，所述的內套管（2）、（2’）的小頭直徑等于所述的圓柱內襯體（1）的內徑，所述的內套管（2）、（2’...

【專利技術屬性】
技術研發(fā)人員：徐安長，王黎黎，郭徐易，
申請(專利權)人：武漢紡織大學，
類型：發(fā)明
國別省市：湖北;42