[发明专利]可释放RTM成型碳纤维复合材料翼面模具的压应力的翼尖挡块组件及制造翼面结构的方法

说明书

本发明涉及一种可释放RTM成型碳纤维复合材料翼面模具的压应力的翼尖挡块组件及利用该翼尖挡块组件制造翼面结构的方法。翼尖挡块组件包括：密封于模具一端，用以接收翼面结构因模具收缩而产生的压应力，并通过形变将压应力释放的弹性压块；密封于模具内，设置于翼面结构的翼尖和弹性压块之间，用以将压应力传递给弹性压块的楔形挡块；其中，所述楔形挡块的前端侧面的部分或者全部同翼尖尾部接触，所述楔形挡块的后端侧面的全部同所述弹性压块的一侧面贴合，且从后端至前端，所述楔形挡块的厚度逐渐变小。模具冷却过程中楔形挡块稍微受力就能发生移动，移动时将硅橡胶进行压缩，使模具收缩时翼尖挡块对翼面在展向方向的压应力得到自动释放。

技术领域

本发明涉及复合材料技术领域，尤其涉及一种可释放RTM成型碳纤维复合材料翼面模具的压应力的翼尖挡块组件及利用该翼尖挡块组件制造翼面结构的方法。

背景技术

复合材料低成本液态成型工艺(如RTM(Resin Transfer Molding)、VARI((VacuumAssisted Resin Infusion)等)已经广泛应用于复合材料的各个技术领域，并逐步由生产次承力结构件向生产主承力结构件方向发展。

采用RTM成型的碳纤维复合材料翼面产品因具有整体性好、尺寸精度高、承载能力强等优点也得到了大量应用。但碳纤维复合材料在纤维方向具有零膨胀特性，而成型的模具大部分都是由钢制材料制成，会发生比较明显的热胀冷缩现象，因此，成型后的碳纤维复合材料翼面产品在模具冷却过程中会受到比较明显的模具热胀冷缩引起的压应力，严重时会导致产品出现明显变形或甚至出现分层缺陷。

为了翼面类产品的装模、脱模方便，在设计碳纤维复合材料翼面模具时，一般会在翼尖设计一个可拆卸的翼尖挡块。采用模压成型工艺生产的碳纤维复合材料翼面产品一般成型后在模具冷却降温时可将翼尖挡块松掉，从而将模具收缩对翼面类产品展向的压应力释放掉。但RTM成型碳纤维复合材料翼面产品受到RTM成型工艺的限制，模具有密封要求，翼尖挡块无法与外界连通，导致模具冷却降温过程中无法将密封在模具内部的翼尖挡块松掉。如果翼尖挡块参照模压模具设计为长方体结构+金属压块结构时，RTM翼面产品很容易出现明显变形或甚至出现分层缺陷。

发明内容

(一)要解决的技术问题

针对现有RTM工艺中翼面类产品RTM模具内部翼尖挡块无法松掉，导致模具热胀冷缩压应力将翼面类产品压变形或局部分层问题，本发明提供了一种可释放RTM成型碳纤维复合材料翼面模具的压应力的翼尖挡块组件及利用该翼尖挡块组件制造翼面结构的方法。

(二)技术方案

为了解决上述技术问题，本发明提供了如下技术方案：

一种可释放RTM成型碳纤维复合材料翼面模具的压应力的翼尖挡块组件，所述翼尖挡块组件包括：

密封于模具一端，用以接收翼面结构因模具收缩而产生的压应力，并通过形变将压应力释放的弹性压块；和

密封于模具内，设置于翼面结构的翼尖和所述弹性压块之间，用以将所述压应力传递给所述弹性模块的楔形挡块；

其中，所述楔形挡块的前端侧面的部分或者全部同翼尖尾部接触，所述楔形挡块的后端侧面的全部同所述弹性压块的一侧面贴合，且从后端至前端，所述楔形挡块的厚度逐渐变小。

优选地，所述楔形挡块上设有至少一个两端分别靠近所述楔形挡块的前端和后端的椭圆形螺孔；

模具的下模底部设有与所述椭圆形螺孔配合的底面螺孔，供穿过所述椭圆形螺孔的螺栓固定所述楔形挡块和下模。

进一步优选地，所述翼尖挡块组件还包括：弹性密封圈；和

所述楔形挡块靠近前端的区域环绕该处所述楔形挡块设有一圈凹槽；