[发明专利]一种适用于复合材料角材的RTM成型模具及成型方法

说明书

本发明属于树脂传递模塑(RTM)成型技术领域，涉及一种适用于复合材料角材的RTM成型模具及成型方法。本发明所涉及的模具分块少，结构形式简单，制造成本低；模具组件之间的配合协调方法简单，无需专门的定位和限位装置，便可使组件组装到理论位置，保证了型腔的尺寸精确性；模具组装过程中，仅靠十字型楔块组装到阴模下半模时提供的侧向力，便可实现角材预制体与相对应的芯模组件以及阴模下半模之间的精确配合，避免了角材预制体与相邻的芯模组件以及阴模下半模之间的上下方向的相对运动，从而避免了褶皱、纤维错乱和“架桥”等现象的发生，提高了成型质量；本发明解决了复合材料角材的精确成型问题。

技术领域

本发明属于树脂传递模塑(RTM)成型技术领域，涉及一种适用于复合材料角材的RTM成型模具及成型方法。

背景技术

树脂传递模塑技术(Resin Transfer Molding,RTM)是典型的非热压罐低成本复合材料成型技术，因其采用刚性闭合(无自由面)的模具成型，所成型的零件尺寸和表面精度高，且具有污染小、能耗低、成型效率高等优点，该技术在汽车、航空航天等领域应用越来越广泛。

角材是航空构件上一类常见的结构形式，且截面形状多样，数量多，采用传统的阴阳模刚性闭合的RTM工艺成型时，每次只能成型一种截面形状的角材，成型数量也有限，成型效率低；其次，传统的角材RTM成型模具为阴阳模配合，合模时预制体与阴阳模之间有上下方向的相对运动，纤维易出现褶皱和纤维错乱等现象，且因角型结构部位的预制体无非净尺寸，合模精度有限，很难与模具很好配合，易出现褶皱、“架桥”等现象，因此该结构部位成型质量难以获得有效保证。

发明内容

本发明的目的是：针对现有RTM成型技术的不足，涉及一种适用于复合材料角材的RTM成型模具及成型方法。

本发明的技术解决方案是，所述RTM模具是包括阳模上半模、阴模下半模和芯模组合件，芯模组合件是由四个芯模组件和一个十字型楔块组成，四个芯模组件彼此无贴合面，分别位于十字型楔块的“十”字所分成的四个区域内，且四个芯模组件与中间十字型楔块的配合面均是斜面，倾斜角为5°～60°；四个芯模组件与中间十字型楔块组装后高度相等；将芯模组合件放置到阴模下半模中后，阴模下半模和四个芯模组件之间所形成的空腔为角材的成型区域，阴模下半模的内型面与四个芯模组件对应区域所为成型角材的外型面，四个芯模组件与十字型楔块非配合侧面的外型面为所成型角材相应区域的内型面，四个芯模组件的端面上均设有一个凸台，且凸台高度等于为所成型角材相应区域的厚度h，阴模下半模设有一个注胶口，阳模上半模上设有两个出胶口。

所述本模具结构特征是四个芯模组件的上表面和一个十字型楔块。的上表面均设有螺纹孔；

所述本模具结构特征是四个芯模组件的与十字型楔块非配合侧面的外型面相同或不同；

所述本模具结构特征是四个芯模组件中的每一个芯模组件上与十字型楔块(9)非配合侧面的外型面为一种截面形状，或者为多个截面形状；

采用上述RTM模具成型含多个角型结构的复合材料角材的步骤如下：

在四个芯模组件与十字型楔块非配合侧面的外型面上，避开凸台,分别按各自铺层顺序铺贴含定型剂的干态纤维织物，形成干态纤维织物预制体毛坯；

采用真空袋将四个芯模组件)及其上预制体毛坯封装在模板上，形成封装体，将封装体进行抽真空处理，真空度为-0.095MPa以下；对封装体进行加热赋形，去除真空袋，从四个芯模组件上取下预制体；

将预制体分别放入阴模下半模,使预制体的外型面与阴模下半模的内型面贴合；放置四个芯模组件，使四个芯模组件的外型面分别与预制体的内型面贴合；

将十字型楔块(9)嵌入放置于四个芯模组件中间，直至十字型楔块的上表面与四个芯模组件的上表面平齐；