[发明专利]一种复合材料多旋翼无人机机臂的成型模具及其制作方法

摘要

本发明公开了一种复合材料多旋翼无人机机臂的成型模具及其制作方法，涉及复合材料生产技术领域。其使用的成型模具包括上模具、下模具和芯模，所述上模具和下模具的结构相同，所述上模具包括部件一、部件二和部件三，所述部件一与部件三之间通过部件二连接，所述部件二为半圆形的弧板，所述部件一和部件三均呈板状，所述部件一沿其长度方向设有半圆凹槽；所述芯模包括机臂杆芯模和电机壳芯模，所述机臂杆芯模和电机壳芯模均为圆柱体，所述电机壳芯模沿长度方向设有圆孔，所述机臂杆芯模可通过圆孔与电机壳芯模垂直活动连接；所述上模具和下模具配合。本发明所制得的机臂强度高、结构性能强、产品外形美观，制作方法工序少、工作效果高、成本低。

主权项

1.一种复合材料多旋翼无人机机臂的成型模具，其特征在于，包括上模具、下模具和芯模，所述上模具和下模具的结构相同，所述上模具包括部件一(1)、部件二(2)和部件三(3)，所述部件一(1)与部件三(3)之间通过部件二(2)连接，所述部件二(2)为半圆形的弧板，所述部件一(1)和部件三(3)均呈板状，所述部件一(1)沿其长度方向设有半圆凹槽(4)；所述芯模包括机臂杆芯模(5)和电机壳芯模(6)，所述机臂杆芯模(5)和电机壳芯模(6)均为圆柱体，所述电机壳芯模(6)沿长度方向设有圆孔，所述机臂杆芯模(5)可通过圆孔与电机壳芯模(6)垂直活动连接；所述上模具和下模具相配合，部件二(2)之间、半圆凹槽(4)之间分别形成圆形空腔，所述机臂杆芯模(5)与半圆凹槽(4)形成的圆形空腔配合，所述电机壳芯模(6)与部件二(2)形成的圆形空腔配合；所述半圆凹槽(4)的直径大于机臂杆芯模(5)的直径；所述部件二(2)的直径大于电机壳芯模(6)的直径；所述机臂杆芯模(5)的长度大于部件一(1)的长度；其中，利用成型模具制作复合材料多旋翼无人机机臂的方法，包括如下步骤：(1)芯模的制作：选用硅橡胶为材料，根据机臂杆和电机壳的内径及硅橡胶的膨胀系数分别计算出机臂杆芯模和电机壳芯模的外径，然后制作芯模，备用；(2)外模具的制作：根据机臂的三维外形，采用CNC加工，真空灌注工艺制作玻璃钢模具，模具分为上模具和下模具，上模具和下模具的结构相同，上模具和下模具配合形成的模具内腔与机臂外形一致；(3)机臂的制作：将步骤(1)制作的机臂杆芯模和电机壳芯模连接，在连接一起的芯模表面涂覆碳纤维预浸料，然后将涂有碳纤维预浸料的芯模放入步骤(2)制作的外模具中，合模，用螺栓紧固，放入烘箱中，升温至125‑135℃，保温60‑70min，保温结束后，自然降温至室温，打开模具，将芯模从成型的机臂中抽出，即得一体式机臂。