[实用新型]一种H型复合材料梁成型模具

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种机械加工领域中复合材料前梁设计的成型模具，用于复合材料H型梁的铺叠成型。 

背景技术

目前，复合材料已成为与钛合金、铝合金、合金钢并驾齐驱的四大航空结构材料，其使用量是衡量飞机先进性的重要指标之一。复合材料零件成型及组件胶接主要依靠精密模具实现，因此模具的型面公差、气密性以及质量稳定性决定了复合材料成型、胶结的质量、效率和成本。 

飞机的垂尾前梁为H型结构，其采用复合材料制造，变截面并带理论外形，外形公差小，装配要求高。该零件在成型过程中脱模困难，如强行取出不仅会损坏零件和模具，而且无法保证型面公差，因为要同时保证零件的H型结构，这就对成型模具的结构设计提出了较高的要求。 

发明内容

本实用新型的目的是提供一种H型复合材料梁成型模具，结构简单，具有良好的气密性，在成型过程中零件易脱模；模具定位精度高，保证零件的H型结构和型面公差；加工周期短，成本低。 

本实用新型的技术方案：一种H型复合材料梁成型模具，包括上模和下模，上模为可拆卸式组合结构，下模为整体焊接结构，上模和下模之间设有导向装置。 

所述上模的可拆卸式组合结构为：包括平板和模块，模块通过圆柱销和螺钉与平板连接成为一体，其中模块Ⅰ呈“长条形”位于平板的中心处，其余模块分布于模块Ⅰ的两侧且对称放置。 

所述模块Ⅰ的侧面为楔形面，角度为100°。 

所述下模的整体焊接结构为：模面为等厚的钢板，模面的下方设有支撑框架，支撑框架为矩形钢管的焊接结构。 

所述导向装置的结构为：上模设有凹槽，下模设有凸台，凸台与凹槽对应且滑动配合。 

所述的凹槽位于模块Ⅰ上。 

所述凸台与凹槽的两侧均为楔形面，且角度为5°。 

除模块Ⅰ外，模块的个数为两个或两个以上。 

本实用新型的有益效果： 

① 该模具包括上模和下模两部分，上模采用可拆卸式分体组合结构，模块与平板通过可拆卸式圆柱销和螺钉连接，其具有可随意拆卸的活体结构既成功解决了闭角零件（＜90°）脱模困难的问题，又保证了零件外形的公差，同时，模面在制造时取消了焊接工艺，无焊接变形，这样就避免了焊缝漏气的问题，满足了复合材料成型模具的气密性要求；② 如果上模的模面发生损坏、型面公差达不到要求时，只需更换个别损坏的模块，不必重新设计制造，因此这种成型模具的可修性高，同时降低了维修成本；③下模的框架取消了传统的薄板焊接结构，在保证模具强度和刚度的前提下，采用矩形钢管焊接，成本低、加工周期短，有效的实现了模具减重，且使得空气流在模具体上下表面任意流动，加热更均匀；④采用上模的凹槽和下模的凸台进行定位，不仅定位精度高，还可以保证模面的气密性。

附图说明

图1 为本实用新型的结构示意图。 

图2为本实用新型上模的结构示意图。 

图3为本实用新型导向装置的结构示意图。 

具体实施方式

如图1所示，一种H型复合材料梁成型模具，包括上模11和下模12，上模11为可拆卸式组合结构，下模12为整体焊接结构，上模11和下模12之间设有导向装置。 

如图2所示，所述上模11的可拆卸式组合结构为：包括平板1和九个模块，九个模块通过圆柱销和螺钉与平板1连接成为一体。上模11的可拆卸式组合结构，整体加工型面，用于H型梁上部分的铺叠成型。其中模块Ⅰ2呈“长条形”位于平板1的中心处，模块3至模块10分布于模块Ⅰ2的两侧且对称放置。当脱模时，先整体取出平板1和中间模块Ⅰ2，再取出两侧的模块即模块3至模块10，脱模方便，操作简单。 

所述模块Ⅰ2的侧面为楔形面，角度为100°。 

所述下模12的整体焊接结构为：模面为10mm等厚的钢板，模面的下方设有支撑框架，支撑框架为矩形钢管的焊接结构。下模12的整体焊接结构用于H型梁下部分的铺叠成型。。 

如图3所示，所述导向装置的结构为：上模11设有凹槽13，下模12设有凸台14，凸台14与凹槽13对应且滑动配合。通过上模11的凹槽13和下模12的凸台14进行定位，取消了传统的上下模销轴定位的方式。 

所述的凹槽13位于模块Ⅰ2上。 

所述凸台14与凹槽13的两侧均为楔形面，且角度为5°。 

除模块Ⅰ2外，模块的个数为八个。