本發(fā)明涉及一種復合材料雙耳旋轉座一體鋪放成型模具，屬于復合材料鋪放成型。

背景技術：

1、先進復合材料以其比強度和比模量高、熱膨脹系數(shù)小、可設計性好、易于整體成型等一系列突出的優(yōu)點在航空航天、軌道交通、武器彈藥、民用產(chǎn)品上得到了廣泛應用。預浸料一體鋪放成型作為先進復合材料制品幾大成型方法之一，在商業(yè)航天領域中得到廣泛應用。預浸料鋪放成型是用纖維預浸料在模具上隨形鋪放，保證纖維盡可能的連續(xù)，減少在纖維軸向上分割，模具的結構形式往往決定了鋪放的連續(xù)程度。隨著復合材料雙耳旋轉座在航空航天領域中越來越多的應用，其已經(jīng)成為了復合材料結構件中的一種典型結構。一體鋪放成型是保證復合材料結構件性能尤為重要的環(huán)節(jié)，因此成型模具作為一體鋪放成型中最為重要的工具，其結構如何設計能實現(xiàn)一體鋪放成型的鋪放、固化、脫模、尺寸保證以及重復使用，是非常值得研究的。

2、此類復合材料雙耳旋轉座結構復雜、成型過程繁瑣，以往是采用分體成型的方式，將復合材料雙耳旋轉座分成幾個部分分別成型后，再通過機械連接與粘接的方式組合在一起，或是將其分為內部筋骨架與外殼分別成型后再組裝在一起。此種分體成型再組裝的方式使得復合材料雙耳旋轉座整體纖維不連續(xù)，且本體上采用了過多的機械連接和粘接，大大降低纖維復合材料的強度，并喪失其可設計性。

3、然而，目前還沒有能使復合材料雙耳旋轉座一體成型的成型方法，現(xiàn)有的成型模具無法實現(xiàn)復合材料雙耳旋轉座的一體成型。

技術實現(xiàn)思路

1、有鑒于此，為了解決現(xiàn)有的成型模具無法對復合材料雙耳旋轉座一體成型的問題，本發(fā)明提出一種復合材料雙耳旋轉座一體鋪放成型模具，用于制作復合材料雙耳旋轉座。

2、為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術方案：

3、一種復合材料雙耳旋轉座一體鋪放成型模具，包括底板定位組件、球形定位上蓋、加壓外框、兩個側立組件和兩個圓弧壓塊，所述底板定位組件包括中軸芯模和底板，所述中軸芯模連接在底板的中心位置，所述底板設置定位止口并與中軸芯模側面底部接觸，所述定位止口包括兩個相對的直線定位止口和兩個相對的弧形定位止口，所述側立組件底部設置直線止口，所述圓弧壓塊底部設置弧形止口，所述側立組件通過直線止口與相應的直線定位止口配合進行定位，所述圓弧壓塊通過弧形止口與相應的弧形定位止口配合進行定位，側立組件和圓弧壓塊隨定位止口的形狀圍設成矩形，所述加壓外框通過定位銷固定連接在底板上并處于側立組件和圓弧壓塊圍設成的矩形外側，所述球形定位上蓋上端部的下表面搭接在側立組件的上表面，所述球形定位上蓋的側耳搭接在圓弧壓塊的上表面，球形定位上蓋與底板螺栓連接。

4、進一步地，所述側立組件還包括立板、弧面板、軸孔板、第一內孔成型芯模、側邊腔模具、第二內孔成型芯模、第一側邊小腔模具和第二側邊小腔模具，所述弧面板和軸孔板依次螺栓連接在立板上，側邊腔模具螺栓連接在位于軸孔板的下方的立板上，第一內孔成型芯模和第二內孔成型芯模分別通過螺栓連接在側邊腔模具兩側的立板上，第一側邊小腔模具螺栓連接在位于第一內孔成型芯模上方的立板上，第二側邊小腔模具螺栓連接在位于第二內孔成型芯模上方的立板上。

5、進一步地，所述側立組件的立板上設置定位凸臺。

6、進一步地，所述第一內孔成型芯模內部設計為空腔結構。

7、進一步地，所述第一內孔成型芯模上螺栓連接小塊模具，所述小塊模具包括第一小塊模具、第二小塊模具、第三小塊模具、第四小塊模具、第五小塊模具、第六小塊模具、第七小塊模具和/或第八小塊模具。

8、進一步地，所述圓弧壓塊靠近中軸模芯的側面為弧形，弧形側面上端開與球形定位上蓋的側耳配合的弧形接槽。

9、進一步地，所述球形定位上蓋為空腔結構，球形定位上蓋上設置第一加壓光孔，底板上開設與第一加壓光孔對應的第二加壓光孔。

10、進一步地，所述底板下端部設置第一導向槽，加壓外框下端部設置與第一導向槽相對的第二導向槽。

11、進一步地，所述加壓外框側面開加壓螺紋孔，靠近圓弧壓塊的兩側面開設第一觀察窗口和第二觀察窗口。

12、進一步地，所述底板定位組件、側立組件、圓弧壓塊、球形定位上蓋和加壓外框均為金屬材料。

13、本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比具有以下效果：

14、本發(fā)明提供了一種復合材料雙耳旋轉座一體鋪放成型模具，該復合材料雙耳旋轉座一體鋪放成型模具的尺寸精度高，操作方便，能夠對復合材料雙耳旋轉座一體成型，并且纖維預浸料在模具上隨形鋪放，保證纖維盡可能的連續(xù)，減少在纖維軸向上分割，有效保證了最后得到的復合材料雙耳旋轉座的強度，可以更好的發(fā)揮復合材料的力學性能優(yōu)勢，可實現(xiàn)復合材料雙耳旋轉座一體化完整鋪放成型，大大提升了復合材料的纖維強度，有效避免分體成型的機械連接帶來的性能損傷；

15、本發(fā)明提供了一種復合材料雙耳旋轉座一體鋪放成型模具，該復合材料雙耳旋轉座一體鋪放成型模具通過加壓外框提供側向壓緊力，加壓外框能使側立組件和圓弧壓塊抵緊復合材料，很大程度保證了復合材料雙耳旋轉座的尺寸精度，提高復合材料雙耳旋轉座的表面質量。

技術特征：

1.一種復合材料雙耳旋轉座一體鋪放成型模具，其特征在于：包括底板定位組件(4)、球形定位上蓋(3)、加壓外框(5)、兩個側立組件(1)和兩個圓弧壓塊(2)，所述底板定位組件(4)包括中軸芯模(4-2)和底板(4-1)，所述中軸芯模(4-2)連接在底板(4-1)的中心位置，所述底板(4-1)設置定位止口并與中軸芯模(4-2)側面底部接觸，所述定位止口包括兩個相對的直線定位止口(4-3)和兩個相對的弧形定位止口(4-4)，所述側立組件(1)底部設置直線止口(1-17)，所述圓弧壓塊(2)底部設置弧形止口(2-2)，所述側立組件(1)通過直線止口(1-17)與相應的直線定位止口(4-3)配合進行定位，所述圓弧壓塊(2)通過弧形止口(2-2)與相應的弧形定位止口(4-4)配合進行定位，側立組件(1)和圓弧壓塊(2)隨定位止口的形狀圍設成矩形，所述加壓外框(5)通過定位銷固定連接在底板(4-1)上并處于側立組件(1)和圓弧壓塊(2)圍設成的矩形外側，所述球形定位上蓋(3)上端部的下表面搭接在側立組件(1)的上表面，所述球形定位上蓋(3)的側耳(3-1)搭接在圓弧壓塊(2)的上表面，球形定位上蓋(3)與底板(4-2)螺栓連接。

2.根據(jù)權利要求1所述的一種復合材料雙耳旋轉座一體鋪放成型模具，其特征在于：所述側立組件(1)還包括立板(1-1)、弧面板(1-2)、軸孔板(1-3)、第一內孔成型芯模(1-4)、側邊腔模具(1-5)、第二內孔成型芯模(1-6)、第一側邊小腔模具(1-7)和第二側邊小腔模具(1-8)，所述弧面板(1-2)和軸孔板(1-3)依次螺栓連接在立板(1-1)上，側邊腔模具(1-5)螺栓連接在位于軸孔板(1-3)的下方的立板(1-1)上，第一內孔成型芯模(1-4)和第二內孔成型芯模(1-6)分別通過螺栓連接在側邊腔模具(1-5)兩側的立板(1-1)上，第一側邊小腔模具(1-7)螺栓連接在位于第一內孔成型芯模(1-4)上方的立板(1-1)上，第二側邊小腔模具(1-8)螺栓連接在位于第二內孔成型芯模(1-6)上方的立板(1-1)上。

3.根據(jù)權利要求2所述的一種復合材料雙耳旋轉座一體鋪放成型模具，其特征在于：所述側立組件(1)的立板(1-1)上設置定位凸臺(1-1-1)。

4.根據(jù)權利要求2所述的一種復合材料雙耳旋轉座一體鋪放成型模具，其特征在于：所述第一內孔成型芯模(1-4)內部設計為空腔結構。

5.根據(jù)權利要求4所述的一種復合材料雙耳旋轉座一體鋪放成型模具，其特征在于：所述第一內孔成型芯模(1-4)上螺栓連接小塊模具，所述小塊模具包括第一小塊模具(1-9)、第二小塊模具(1-10)、第三小塊模具(1-11)、第四小塊模具(1-12)、第五小塊模具(1-13)、第六小塊模具(1-14)、第七小塊模具(1-15)和/或第八小塊模具(1-16)。

6.根據(jù)權利要求1所述的一種復合材料雙耳旋轉座一體鋪放成型模具，其特征在于：所述圓弧壓塊(2)靠近中軸模芯的側面為弧形，弧形側面上端開與球形定位上蓋(3)的側耳(3-1)配合的弧形接槽(2-1)。

7.根據(jù)權利要求1所述的一種復合材料雙耳旋轉座一體鋪放成型模具，其特征在于：所述球形定位上蓋(3)為空腔結構，球形定位上蓋(3)上設置第一加壓光孔(3-2)，底板(4-1)上開設與第一加壓光孔(3-2)對應的第二加壓光孔(4-6)。

8.根據(jù)權利要求1所述的一種復合材料雙耳旋轉座一體鋪放成型模具，其特征在于：所述底板(4-1)下端部設置第一導向槽(4-5)，加壓外框(5)下端部設置與第一導向槽(4-5)相對的第二導向槽(5-4)。

9.根據(jù)權利要求1所述的一種復合材料雙耳旋轉座一體鋪放成型模具，其特征在于：所述加壓外框(5)側面開加壓螺紋孔，靠近圓弧壓塊(2)的兩側面開設第一觀察窗口(5-1)和第二觀察窗口(5-2)。

10.根據(jù)權利要求1所述的一種復合材料雙耳旋轉座一體鋪放成型模具，其特征在于：所述底板定位組件(4)、側立組件(1)、圓弧壓塊(2)、球形定位上蓋(3)和加壓外框(5)均為金屬材料。

技術總結
一種復合材料雙耳旋轉座一體鋪放成型模具，屬于復合材料鋪放成型技術領域。本發(fā)明解決了現(xiàn)有的成型模具無法實現(xiàn)復合材料雙耳旋轉座的一體成型的問題。所述底板定位組件包括中軸芯模和底板，所述中軸芯模連接在底板的中心位置，所述底板設置定位止口并與中軸芯模側面底部接觸，所述側立組件和圓弧壓塊通過定位止口配合進行定位，側立組件和圓弧壓塊隨定位止口的形狀圍設成矩形，所述加壓外框活動連接在底板上并處于側立組件和圓弧壓塊圍設成的矩形外側，所述球形定位上蓋連接在側立組件和圓弧壓塊的上端部。本申請可實現(xiàn)復合材料雙耳旋轉座一體化完整鋪放成型，并且纖維預浸料在模具上隨形鋪放，保證纖維的連續(xù)。

技術研發(fā)人員：姜姍,陳浩然,曲廣巖,曲艷雙,劉毅鑫,周秀燕,宋良來,荊佳奇
受保護的技術使用者：哈爾濱玻璃鋼研究院有限公司
技術研發(fā)日：
技術公布日：2024/12/19