[发明专利]样条曲线回转体正置正交复合材料网格结构硬模成型装置

说明书

本发明公开了一种样条曲线回转体正置正交复合材料网格结构硬模成型装置，它包括芯模、阳模、轴、大法兰、小法兰、固定套，芯模外套装阳模，芯模与阳模之间固定连接，芯模底部内侧与大法兰固定连接，芯模顶部内侧与小法兰固定连接，大法兰、小法兰的中心通过轴连接，固定套沿轴向将轴与大法兰、小法兰固定，本结构硬模成型装置结构简单，操作方便，实用安全，具有可以方便有效的对产品施加固化压力、产品尺寸容易保证等优点，产品大量生产而模具耐用可进一步降低生产成本。

技术领域

本发明属于样条曲线回转体正置正交复合材料网格结构硬模成型装置，具体涉及一种用于航天领域的小曲率三次样条曲线回转体正置正交复合材料网格结构硬模成型装置。

背景技术

复合材料网格结构因其结构重量轻、强度刚度高等诸多优点，在航天火箭、导弹研制系统中得到了越来越广泛的应用。

随着工程实践的深入，急需设计制造出气动和水动外形良好从而能够降低火箭导弹发射时的载荷，且能够承受很大轴外压联合作用的轻质结构。理论计算表明，外形是三次样条曲线流线形回转体的复合材料网格结构可以满足上述。这种结构因其几何形状复杂，其成型难度明显大于柱段、锥段复合材料网格结构。

复合材料构件必须用专门设计制造的装置来使材料的复合过程和构件的成型过程同时完成。制件固化成型后几乎不再作任何加工。其内部结构、力学性能应达到设计要求。表面质量、外表尺寸应满足装配协调要求。不允许强迫装配。因而成型复合材料模具的优劣对制品的外形及内部质量起着决定性作用。模具的设计及制造是复合材料结构成型工艺的基础。

三次样条曲线回转体正置正交复合材料网格结构硬模成型装置要满足复合材料成型模具的基本要求，如：

(1)满足产品设计的精度要求；

(2)有足够的刚度和强度；

(3)较高的导热率、良好的热传导性和热稳定性；

(4)模具壁厚适宜从而使成型温度均匀、减少制件热应力；

(5)热膨胀系数满足脱模要求；

(6)模具材料在较高温度和压力(0.6MPa)下能长期工作；

(7)重量轻、材料来源充分、成本低、易于加工；

(8)维护及维修简便。

模具是保证该产品尺寸及形面精度的关键，是复合材料结构制作的重要组成部分，并关系到复合材料构件制造、固化、脱模等工艺过程的难易。三次样条曲线回转体正置正交复合材料网格结构硬模成型装置在满足复合材料成型模具基本要求的同时，还要克服其自身特有的设计成型困难。

复合材料内加筋圆柱段正置正交网格结构、三角网格结构和圆锥段正置正交网格结构、三角网格结构在我国航天领域结构研制中已得到应用。其成型制造装置已有相对成熟的经验和技术。而三次样条曲线回转体正置正交复合材料网格结构是最新研制的一种结构形式，其成型装置的设计与制造没有成熟的经验和技术可以借鉴。

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，提供一种小曲率三次样条曲线回转体正置正交复合材料网格结构硬模成型装置。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：样条曲线回转体正置正交复合材料网格结构硬模成型装置，它包括芯模、阳模、轴、大法兰、小法兰、固定套，芯模外套装阳模，芯模与阳模之间固定连接，芯模底部内侧与大法兰固定连接，芯模顶部内侧与小法兰固定连接，大法兰、小法兰的中心通过轴连接，固定套沿轴向将轴与大法兰、小法兰固定。

作为本发明的一种优选技术方案，所述阳模外形母线及纵筋筋槽轨迹为经过给定节点的三次样条曲线。