[发明专利]一种模压成型碳纤维矩形截面薄壁管件的工装

说明书

本发明是一种模压成型碳纤维矩形截面薄壁管件的工装，包括阴模(1)和阳模(2)，在阴模(1)上加工有铺贴预浸料(4)的型腔，用一个活块(5)形成上述型腔的一个侧壁，该活块(5)能够沿垂直于侧壁方向移动以改变型腔横向的宽度尺寸，便于钢制型芯(3)放入，另外，在活块(5)的外侧设置一个硅橡胶层(6)，利用硅橡胶层(6)受热后膨胀的作用对活块(5)施加压力进而对矩形截面薄壁管件的侧壁加压。该工装解决了从矩形截面薄壁管件内部进行热胀或气胀成形导致的管件内壁不光滑、壁厚不均匀的问题；解决了采用固定模腔模具导致的碳纤维布层铺叠完毕而钢制型芯无法顺利放入的问题；解决了模压工艺无法对矩形截面管件中与加压方向平行的侧壁加压的问题。

技术领域

本发明是一种模压成型碳纤维矩形截面薄壁管件的工装，属于复合材料成型技术领域。

背景技术

叉指是一种安装于机械手上，用作拾取器支撑结构的零件，是一根长度约2300mm，在长度方向上截面边长由60×30mm逐渐减小至56×12mm，壁厚约1.2mm的矩形截面薄壁中空管。

由于叉指制件延长度方向为变截面，内外表面要求平滑,且制件外轮廓尺寸及壁厚均要求严格，故采用热胀工艺或气胀工艺制造均无法保证制件内、外壁的光滑及壁厚的均匀。而在采用模压工艺制造此类矩形截面薄壁管件的生产实践中，由于预浸料固化前厚度大于固化后厚度，导致钢制型芯无法顺利放入，如果采用外力将钢制型芯强行压入则会造成预浸料铺层的堆叠。同时，模压工艺对管件的上、下两面可有效加压，但对两侧壁无法做到有效加压，这些问题都给采用模压工艺制造矩形截面薄壁管带来了极大的困难。

发明内容

本发明正是针对上述现有技术中存在的不足而设计提供了一种模压成型碳纤维矩形截面薄壁管件的工装，其目的是确保矩形截面薄壁管内腔尺寸符合图纸要求并确保内壁平滑、壁厚均匀。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

该种模压成型碳纤维矩形截面薄壁管件的工装，包括阴模1和阳模2，在阴模1上加工有铺贴预浸料4的型腔，在预浸料4铺贴完成后的型腔内放置钢制型芯3用于成形矩形截面薄壁管件的内腔，其特征在于：用一个活块5形成上述型腔的一个侧壁，该活块5能够沿垂直于侧壁方向移动以改变型腔横向的宽度尺寸，便于钢制型芯3放入，另外，在活块5的外侧设置一个硅橡胶层6，利用硅橡胶层6受热后膨胀的作用对活块5施加压力进而对矩形截面薄壁管件的侧壁加压。

在技术方案实施中，所述活块5的外侧连接一个螺杆7，螺杆7通过螺母座9安装在阴模1上，通过旋转螺杆7可调整活块5的位置。

在技术方案实施中，的活块5的外侧面的上部设置一个楔形块10，利用阳模2的合模压力使楔形块10的楔形面对活块5施压，配合受热膨胀的硅橡胶层6，使活块5的外侧面受力均衡。

在技术方案实施中，所述钢制型芯3的截面尺寸为所制造矩形截面薄壁管件的内腔截面尺寸，长度比矩形截面薄壁管件长，在长出端加工有通孔以便于矩形截面薄壁管件固化后，将钢制型芯3从矩形截面薄壁管件中拉出。进一步，钢制型芯3比矩形截面薄壁管件长150mm。

在技术方案实施中，楔形块10位于硅橡胶层6的上方。

在技术方案实施中，硅橡胶层6采用硅橡胶板切割制成，硅橡胶板的厚度与活块5外侧面到阴模1之间的距离相等。

在技术方案实施中，活块5的下端设置有一个止口与阴模1模腔底部的止靠面相配合，用以对活块5进行限位。