[发明专利]单侧加强的T型复合材料制件RTM整体成型模具及工艺

说明书

本发明提出单侧加强的T型复合材料制件RTM整体成型模具及成型工艺。包括：一基座，其呈L型，其中，基座的水平段平台上具有滑轨；一组合式肋板芯模，组合式肋板芯模下端面具有与滑轨相匹配的滑槽，组合式肋板芯模侧面具有肋板型腔；一侧模，当侧模与组合式肋板芯模合模后，形成腹板型腔；一上模，当上模与侧模、组合式肋板芯模及基座合模后，形成壁板型腔；其中，肋板型腔、腹板型腔及壁板型腔相连通，形成T型腔。本发明成功解决了单侧加强T型复合材料制件的整体化制造问题。本发明制备的T型复合材料制件尺寸精度高、内外表面质量优良，且整个复合材料结构可以实现一次成型，有效降低了复合材料的制造成本。

技术领域

本发明属于树脂基复合材料成型技术领域，特别涉及单侧加强的T型复合材料制件RTM整体成型模具及工艺。

背景技术

复合材料由于其高比强度，高比刚度以及可设计性强等优势被广泛的应用于航空航天领域。单侧加强T型复合材料制件通常作为加强筋结构用于提升飞机机身、机翼等壁板结构的刚性；而对单侧加强T型复合材料制件自身，可以通过密肋板结构连接壁板与下缘对其刚性进行进一步的增强。

传统的单侧加强T型复合材料制件的制备方法一般是将肋板结构单独成型固化，并通过胶接或紧固件以机械连接的方式与T型复合材料制件组装配合。但在实际生产制造的过程中由于密肋板中肋板数量较多，过多的紧固件的使用对减重效率产生了影响，进行二次装配也大量的延长了制造工时，并且单独固化后各个肋板结构的零件形状、胶接质量无法得到有效保证，同时通过二次装配形成的肋板结构其铺层与T型制件相互独立，传递载荷效率受到了限制。随着复合材料用量的不断扩大，变形控制、减重和降低成本的需求更显突出，因此越来越多的复合材料将被设计成整体成型的结构。

在设计成整体成型的结构的过程中，采用的工艺较多，而近年来以树脂传递模塑(Resin Transfer Molding,RTM)工艺为代表的低成本、整体化制造的液体成型技术得到快速发展，成为了整体成型结构制备的主流工艺。RTM工艺具有闭模成型的工艺特点，制件的内外表面均由模具型面控制，因此制件的外形尺寸精度高，通过合理的铺层优化以及成型模具设计可以实现复杂结构制件的整体化制造，有效缓解制件的变形问题、提高结构减重效率、降低复合材料制件的制造及装配成本。

截至目前，市场上并没有出现能够很好解决单侧加强T型复合材料制件整体化制造的模具，为了提高生产单侧加强T型复合材料制件的效率及保障制件的质量，因此亟需一种单侧加强的T型复合材料制件RTM整体成型模具及成型工艺，以解决上述问题。

发明内容

针对上述问题，本发明提出一种单侧加强的T型复合材料制件RTM整体成型模具及成型工艺，以解决单侧加强T型复合材料制件不能高效、高质地整体化制造的问题。

一种单侧加强的T型复合材料制件RTM整体成型模具，所述模具包括：

一基座，其呈L型，其中，所述基座的水平段平台上具有滑轨；

一组合式肋板芯模，所述组合式肋板芯模下端面具有与所述滑轨相匹配的滑槽，所述组合式肋板芯模侧面具有肋板型腔；

一侧模，其侧型面与腹板外型面一致；其中，所述侧模上型面与所述组合式肋板芯模上型面组合构成的上型面与壁板内型面一致，当所述侧模与所述组合式肋板芯模合模后，形成腹板型腔；

一上模，其内型面与壁板外型面一致；当所述上模与所述侧模、所述组合式肋板芯模及所述基座合模后，形成壁板型腔；

其中，所述肋板型腔、所述腹板型腔及所述壁板型腔相连通，形成T型腔。

更进一步地，该模具还具有：

二个端模，分别与所述基座的两端固定连接以及与所述侧模的两端固定连接。

更进一步地，所述组合式肋板芯模包括：

至少一个内芯模；