[发明专利]一种复合材料飞机窗框HP-RTM模具及其成型工艺

说明书

本发明涉及复合材料技术领域，尤其涉及一种复合材料飞机窗框HP‑RTM模具及其成型工艺，其中模具包括：上模和下模，以及位于上模和下模之间的型腔，预制体设置于型腔中，且内凸缘位于远离上模的一端；型腔中设置有芯块，芯块位于预制体内，对预制体进行支撑；上模设置有抽真空口和注胶口，分别对型腔内进行抽真空和注入树脂；型腔两端设置有两楔块，两楔块在靠近预制体的一端与预制体相贴合；其中，芯块热膨胀系数至少为固化成型后窗框热膨胀系数的十倍。本发明中，既解决了无法正常脱模的问题，又避免了使用多个镶件时型腔内难以清理的问题，满足了实际大批量生产的需求，在生产时，可通过多个芯块循环生产，大大提高了生产效率，减少了生产成本。

技术领域

本发明涉及复合材料技术领域，尤其涉及一种复合材料飞机窗框HP-RTM模具及其成型工艺。

背景技术

复合材料因其优异的力学性能和减重效果，近年来在航空航天、轨道交通等领域越来越多的用来代替金属材料，从而实现轻量化，节省能源，加强结构强度。

为了更好的理解飞机窗框的结构特点，以图1、图2为例进行说明。

如图1，飞机窗框01通常含有一个内凸缘021和外凸缘023，以及在内外凸缘之间的L型拐角022，内外凸缘与L型拐角使窗框截面形成台阶曲面02。

如图2，飞机窗框安装在圆筒形的机身段上，其侧面的外形为了适应机身段外形，窗框通常带有一个侧向的弯曲半径R。

台阶曲面02与侧向弯曲使窗框外形复杂，长度方向的两边形成一个倒扣的结构，传统的窗框制造方法是采用延展性好的轻质金属进行成型，但随着飞机对轻量化的要求的提高，越来越多的飞机采用复合材料制造窗框。

由于飞机窗框的复杂结构，而复合材料的硬度较高、延展性差，所以在现有的飞机窗框生产过程中，通常采用预制体热压罐成型工艺，单件制作流程复杂、生产时间长，难以大批量生产，因此复合材料飞机窗框的生产成本居高不下，尺寸也难以保证。

鉴于上述问题的存在，本设计人基于从事此类产品工程应用多年丰富的实务经验及专业知识，并配合学理的运用，积极加以研究创新，以期创设一种复合材料飞机窗框HP-RTM模具及其成型工艺，使其更具有实用性。

公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在加深对本发明的总体背景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。

发明内容

本发明提供了一种复合材料飞机窗框HP-RTM模具及其成型工艺，从而有效解决背景技术中的问题。

为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：一种复合材料飞机窗框HP-RTM模具及其成型工艺，包括：

上模和下模，以及位于上模和下模之间的型腔，预制体设置于所述型腔中，且内凸缘位于远离所述上模的一端；

所述型腔中设置有芯块，所述芯块位于预制体内，对预制体进行支撑；

所述上模设置有抽真空口和注胶口，分别对型腔内进行抽真空和注入树脂；

所述型腔两端设置有两楔块，两所述楔块在靠近预制体的一端与预制体相贴合；

其中，所述芯块热膨胀系数至少为固化成型后窗框热膨胀系数的十倍。

进一步地，所述芯块上设置有通孔，所述通孔与所述注胶口相通，所述下模在所述型腔处设置有流道，所述通孔与所述流道相通。

进一步地，所述流道包括十字槽和环形槽，所述环形槽与预制体内凸缘相贴合，所述十字槽位于所述环形槽内，所述通孔与所述十字槽交叉处相通。

进一步地，两所述楔块在相互远离的一端为与竖直方向成一定夹角的斜面，两所述斜面在竖直方向底端的距离小于在竖直方向顶端的距离。