[发明专利]一种半封闭腔体网格蒙皮结构复合材料成型模具和方法

权利要求书

1.一种半封闭腔体网格蒙皮结构复合材料成型模具，其特征在于，包括芯模衬(1)、阳模(2)、外阴模(3)和下端压环(4)；芯模衬(1)、阳模(2)和外阴模(3)均为下端开口且向外突出的曲面壳体；下端压环(4)为环形，与芯模衬(1)的下端和外阴模(3)的下端相连接；阳模(2)包在芯模衬(1)外，阳模(2)内表面与芯模衬(1)外表面贴合，阳模(2)外表面上设有沿经向和纬向排列的阵列突起，突起之间的缝隙连成筋槽，所述筋槽包括沿经向的纵向筋槽(7)和沿纬向的环向筋槽(6)，所述阳模(2)由2片及以上分瓣模片拼接而成；外阴模(3)包在阳模(2)外，与阳模(2)不接触；外阴模(3)与阳模(2)在阵列突起的两端分别形成上端增厚区(5)和下端增厚区(8)。

2.一种如权利要求1所述的半封闭腔体网格蒙皮结构复合材料成型模具，其特征在于，所述突起在阳模(2)外表面a°～b°纬线之间，所述a为20～30，所述b为70～85。

3.一种如权利要求1所述的半封闭腔体网格蒙皮结构复合材料成型模具，其特征在于，所述曲面壳体为半球形壳体或者半椭球形壳体。

4.一种如权利要求1至3之一所述的半封闭腔体网格蒙皮结构复合材料成型模具，其特征在于，所述阳模(2)为硅橡胶材料。

5.一种如权利要求1至3之一所述的半封闭腔体网格蒙皮结构复合材料成型模具，其特征在于，所述突起为梯形六面体，所述筋槽的截面为倒梯形。

6.一种如权利要求1至3之一所述的半封闭腔体网格蒙皮结构复合材料成型模具，其特征在于，所述筋槽的深度为5～10mm。

7.一种利用如权利要求1或2或3所述的模具进行半封闭腔体网格蒙皮结构复合材料成型的方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、将所述芯模衬(1)的下端固定在下端压环(4)上；

S2、将阳模(2)的各分瓣模片包在芯模衬(1)外；

S3、在上端增厚区(5)和下端增厚区(8)分别铺放一层预浸料，形成上端框和下端框；

S4、分别绕纵向筋槽(7)和环向筋槽(6)缠绕铺放一层预浸丝，形成网状的加强筋；

S5、重复步骤S3和步骤S4，直至铺层的厚度与突起的高度平齐；

S6、对预浸丝和预浸料进行吸胶预压实处理；

S7、在阳模(2)表面铺放蒙皮，蒙皮厚度满足使蒙皮填充在阳模(2)和外阴模(3)之间；

S8、对步骤S7所铺完蒙皮后的模具进行吸胶预压实处理；

S9、将外阴模(3)包在蒙皮外表面，下端固定在下端压环(4)上，用热压罐固化工艺实现对预浸丝、预浸料和蒙皮的共固化；

S10、依次拆除外阴模(3)、下端压环(4)；再将芯模衬(1)拔出，将分瓣模片向内部拔出，得到复合材料成型结构件。

8.一种如权利要求7所述的半封闭腔体网格蒙皮结构复合材料成型的方法，其特征在于，所述步骤S5中，当铺层厚度为突起高度1/2或2/3时，还对预浸丝和预浸料进行吸胶预压实处理。

9.一种如权利要求7所述的半封闭腔体网格蒙皮结构复合材料成型的方法，其特征在于，所述步骤S6或步骤S8中所述吸胶处理的吸胶温度为50～90℃，升温速率为10～50℃/h，吸胶压力为0.2～0.8MPa，吸胶时间为30～90min。

10.一种如权利要求7所述的半封闭腔体网格蒙皮结构复合材料成型的方法，其特征在于，所述步骤S9中最终固化温度为100～200℃，升温速率为10～50℃/h，固化压力为0.5～1.0MPa，固化时间为10～15h。