[发明专利]一种VARTM工艺用复合材料模具及其制造方法

说明书

本发明公开了一种VARTM工艺用复合材料模具及其制备方法，属于复合材料模具领域。本发明涉及的VARTM工艺用复合材料模具制备方法，将支撑骨架与面板分开制造，采用机械方法连接成为整体，从而能够大大缩短模具制造时间，且模具安装、拆卸方便，特别适用于大型产品设计初期需要经常性更改模具设计的需求，节约了时间、成本及存放空间。本发明涉及的复合材料模具，其支撑单元长度可调，尺寸不受限制，特别适合VARTM工艺制备大型复合材料构件。另外，该模具还具有成型简单，拆卸方便，制造成本低等优点。

技术领域

本发明属于复合材料模具领域，特别涉及一种VARTM工艺用复合材料模具及其制备方法。

背景技术

VARTM（真空辅助树脂传递模塑）是一种用于生产纤维增强塑料(FRP)制件的层合工艺，此种工艺需要在模具表面铺设灌注成型。VARTM常用模具为金属模具和复合材料模具。传统的金属模具精度高、尺寸稳定、寿命长，但其制造周期长，成本高，且重量较大，安装运输困难。普通的复合材料模具一般采用手糊成型，成型过程中搭建整体支撑骨架保证模具刚度，在骨架之上手糊带有加强筋的玻璃钢层，固化后经过表面精加工成型。但手糊工艺时间较长，模具表面状态不美观，且成型后模具用原材无法拆卸重复利用。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种VARTM用复合材料模具及其制造方法。

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：

一种VARTM工艺用复合材料模具制备方法，其步骤包括：

1）制备支撑框架，其包括两根纵向长杆；

2）根据复合材料构件外形，制备纤维增强树脂基复合材料面板；

3）制备支撑单元，其由两个支撑筋板和不少于两个连接轴构成；所述支撑筋板，由纤维增强树脂基复合材料制成，其上表面与面板下表面匹配，厚度方向开有通孔；所述连接轴放置于两个支撑筋板厚度方向对应的通孔中，用于调节并固定两者的相对位置；

4）根据复合材料构件尺寸及重量，确定支撑单元数量，及其两支撑筋板的间距；

5）放置支撑框架，安装支撑单元，其支撑筋板与支撑框架的纵向长杆以可拆卸的方式固定连接；将面板放置在支撑单元上方，并与支撑筋板以可拆卸方式固定连接；

6）在面板表面制备表面密封层。

本发明涉及的VARTM工艺用复合材料模具制备方法，其特征在于：所述相邻支撑单元共用一个支撑筋板，所述每个支撑单元的连接轴不少于三个。

本发明涉及的VARTM工艺用复合材料模具制备方法，其特征在于：所述面板由多块纤维增强树脂基复合材料板拼接制成，拼接处密封处理。

本发明涉及的VARTM工艺用复合材料模具制备方法，其特征在于：所述支撑筋板由上下分块制成。

本发明涉及的VARTM工艺用复合材料模具制备方法，其特征在于：所述制备支撑筋板（2）和面板（4）所用纤维增强材料包括碳纤维、玻璃纤维以及芳纶纤维。

本发明涉及的复合材料模具，包括面板和支撑骨架，其特征在于：还包括表面密封层；所述支撑骨架主要由支撑框架和至少一个支撑单元构成；所述支撑框架包括两根纵向长杆；所述支撑单元，由两个支撑筋板和不少于两个连接轴构成；所述支撑筋板，由纤维增强树脂基复合材料制成，其上表面与面板下表面匹配，厚度方向开有通孔；所述连接轴放置于两个支撑筋板厚度方向对应的通孔中，用于调节并固定两者的相对位置；所述面板由纤维增强树脂基复合材料制成；所述支撑单元位于支撑框架和面板之间，其支撑筋板分别与支撑框架的纵向长杆和面板以可拆卸方式固定连接。

本发明涉及的复合材料模具，其特征在于：所述相邻支撑单元共用一个支撑筋板，所述每个支撑单元的连接轴不少于三个。