[发明专利]一种无人机复合材料非等径开孔方管梁成型模具

说明书

本发明公开了一种无人机复合材料非等径开孔方管梁成型模具，由底座、支架、模体、紧固螺栓、定位销、脱模螺栓和方管梁组成；其中，第一模体、第二模体分别固定在底座上，第一模体凸块与第二模体凹槽定位配合，通过紧固螺栓连接，脱模时用脱模螺栓通过该螺纹孔拧进施加脱模力。将第一模体转轴上的定位孔与第一支架U形槽定位孔对准，插入定位销。对方管梁一面进行铺层，铺层完成后，拔出转轴上定位销并转动90度，在转轴上插上定位销，铺层相邻面，以此循环，完成方管梁铺层过程。产品铺层完成后，制真空袋检查气密性，模具产品进热压罐固化；泄压出罐，完成脱模过程，实现产品成型。模具成型产品质量高，操作简单，脱模便捷。

技术领域

本发明涉及中小型无人机用模具设计与制造技术，具体地说，涉及一种无人机复合材料非等径开孔方管梁成型模具。

背景技术

复合材料梁是用于无人机承力和受力的关键重要部件，方管梁由于其结构简单，强度好，装配过程简捷，维修更换方便，现常用于无人机机身机翼连接结构。鉴于其结构的重要性及装配的精度要求，方管梁内腔型面尺寸精度要求较高，若采用软模，难以保证其尺寸精度要求。目前已有的方管梁尺寸较小且一面为敞开性结构，其固化后采用暴力脱模方式并不能借鉴，因此，需要设计一种合理而优化的模具结构，能满足复合材料非等径封闭型方管梁的铺层旋转及定位问题，从而解决其固化后的脱模问题。

发明专利CN108943769A公开了“无人机非等径封闭型方管状碳纤维梁结构制件的制造方法”，该制造方法提出用气囊芯模与金属阴模组合进行方管梁的模压成型。但是，方管梁作为最重要的机身机翼连接结构，其内型面是装配配合面，精度要求极高，由于气囊芯模一般只能使用6～12次，本体容易发生损伤，从而导致产品质量的不稳定性，报废率高。制造时需要为气囊芯模成型制作模具，且大批量生产时，气囊耗费大，增加了制造成本，制作气囊本身又增加了工艺时长，降低了生产效率。

发明内容

为了避免现有技术存在的不足，本发明提出一种无人机复合材料非等径开孔方管梁成型模具，该成型模具结构简单合理、便于维护使用；可实现无人机复合材料非等径开孔方管梁成型模具的合理精确成型、固化，并保证模具产品质量和稳定性。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:包括底座、第一支架、第二支架、第一模体、第二模体、紧固螺栓、定位销、脱模螺栓、垫圈、吊环和方管梁，底座为上述各部件提供支撑，其特征在于所述底座为矩形长板体，底座上两端部分别固连有一组吊环，沿底座轴线对称安装，底座上吊环用于吊装模具产品；第一支架、第二支架与底座焊接固连，且位于两端部吊环的内侧，所述第一支架上有U形槽中心定位销孔，用于定位模体的位置；

所述第一模体一端有转轴，另一端有中心凸块，凸块中心开有螺纹盲孔，模体上开有轴向长方孔，第一模体转轴上有两个垂直于轴心互为90度的定位孔，用于模具转动至不同铺层面时插入定位销定位；

所述第二模体一端有转轴，另一端有中心凹槽，且开有轴向螺纹孔，模体上开有轴向长方孔，第二模体的凹槽中心螺纹孔与模体轴向长方孔相通，第一模体的中心凸块与第二模体的中心凹槽配合，第一模体和第二模体通过紧固螺栓连接，脱模时通过脱模螺栓拧进施加脱模力；

具体步骤如下:

步骤1.组合模体；第一模体凸台与第二模体凹槽定位配合，通过紧固螺栓连接，脱模时用脱模螺栓通过该螺纹孔拧进施加脱模力；

步骤2.定位模体；将第一模体转轴上的定位孔与第一支架U形槽中心定位孔对准，插入定位销；

步骤3.产品铺层；将方管梁一面进行铺层，铺层完成后，拔出转轴上定位销并转动90度，在转轴上插入定位销，铺层相邻面，以此循环，完成方管梁铺层过程；

步骤4.固化成型；产品铺层完成后，制真空袋检查气密性，模具产品进热压罐固化；升温速率为每分钟2℃，罐压为0.2Mpa，全程抽真空，升温至120℃保持90分钟，降温速率为每分钟2℃，温度至60℃，泄压出罐；