[发明专利]锥度段模具及基于其的锥度段、锥度长杆的拉挤成型方法

说明书

本发明涉及一种锥度段模具及基于其的锥度段、锥度长杆的拉挤成型方法，锥度段模具包括相互扣合并共同形成锥形腔的两个半模具和相互扣合并共同形成中心孔及围于中心孔外的环形孔的两个限位件，中心孔和环形孔均正对锥形腔的大端面；其中，每个半模具沿轴向设有多个过纱孔和多对固定孔，每对固定孔对应一个过纱孔，过纱孔位于半模具的远合模侧，每对固定孔中的两个固定孔的排列方向垂直于半模具的轴向和合模方向，各对固定孔自半模具的大端面至小端面逐渐靠近半模具的合模侧。本发明可以很好地成型锥度段，解决了两端有锥度段的碳纤维增强复合材料锥度长杆一体成型的难题，通过锥度长杆的锥度段与接头配合，以保证连接强度。

技术领域

本发明涉及碳纤维增强复合材料拉挤成型领域，具体涉及一种锥度段模具及基于其的锥度段、锥度长杆的拉挤成型方法。

背景技术

碳纤维增强复合材料长杆主要用于大型航空器中的骨架张紧，该类长杆一般为等截面圆柱形，与接头的连接方式多为胶水连接，胶水强度影响两者之间的胶结面积，为保证两者之间的粘接强度，需要很大的胶结面积，该种接头多为金属接头，大的胶结面积使整个结构的重量大大增加，且胶结强度并不随着胶结长度的延长而无限增大，强度无法满足结构需要，且该类结构胶结质量变异性较大。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有技术的缺陷，提供一种锥度段模具，它可以很好地成型锥度段，解决了两端有锥度段的碳纤维增强复合材料锥度长杆一体成型的难题，通过锥度长杆的锥度段与接头配合，以保证连接强度。

为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是：一种锥度段模具，包括相互扣合并共同形成锥形腔的两个半模具和相互扣合并共同形成中心孔及围于所述中心孔外的环形孔的两个限位件，所述中心孔和所述环形孔均正对所述锥形腔的大端面；其中，

每个半模具沿轴向设有多个过纱孔和多对固定孔，每对固定孔对应一个过纱孔，所述过纱孔位于所述半模具的远合模侧，每对固定孔中的两个固定孔的排列方向垂直于所述半模具的轴向和合模方向，各对固定孔自所述半模具的大端面至小端面逐渐靠近所述半模具的合模侧。

进一步，所述半模具的两侧设置有固定杆，所述固定杆沿所述半模具的轴向延伸。

本发明还提供了一种锥度段的拉挤成型方法，其基于锥度段模具，方法包括：

S1，在每对固定孔中贯穿碳纤维预浸带一，并将碳纤维预浸带一固定在半模具外；

S2，碳纤维预浸带二自过纱孔进入锥形腔内，绕过相应的碳纤维预浸带一后自锥形腔的大端面穿出后再穿过中心孔；

或碳纤维预浸带二穿过中心孔后自锥形腔的大端面进入锥形腔内，绕过相应碳纤维预浸带一后自过纱孔穿出；

S3，碳纤维预浸带三沿轴向同时贯穿锥形腔和环形孔。

进一步，两个半模具和两个限位件均先供碳纤维预浸带穿过，后扣合；其中，

所述碳纤维预浸带一、所述碳纤维预浸带二和所述碳纤维预浸带三统称为碳纤维预浸带。

本发明还提供了一种锥度长杆的拉挤成型方法，包括：

SA，采用锥度段的拉挤成型方法拉挤成型锥度长杆的前锥度段；

SB，利用牵引设备牵引步骤SA中的锥度段模具及在牵引过程中放卷的碳纤维预浸带三通过烘道，牵引过程中放卷的碳纤维预浸带三拉挤成型为锥度长杆的中间等截面段；

SC，采用锥度段的拉挤成型方法拉挤成型锥度长杆的后锥度段；

SD，利用牵引设备牵引步骤SC中的锥度段模具通过烘道。

采用上述技术方案后，本发明具有以下有益效果：