[发明专利]一种纤维增强复合材料蜂窝芯材的制备装置

权利要求书

1.一种纤维增强复合材料蜂窝芯材的制备装置，其特征在于，包括定位底板（2）、定位模具、定型模具和面内加压装置；

定位底板（2）两侧设有沉头孔和第一定位孔，中部按照所设计的蜂窝构型设置相应的定位槽；根据所设计的蜂窝构型加工有不同形状的定型模具和定位模具，定型模具包括梯形定型模具（4）、四边形定型模具（5）和半凹角六边形定型模具（6）；定位模具包括六边形定位模具（3）、方形定位模具（7）、第一半凹角六边形定位模具（8）和第二半凹角六边形定位模具（15）；面内加压装置包括薄侧板（9）、厚侧板（10）和螺栓（11），厚侧板（10）底部设有第二螺纹孔和定位孔，侧面设置多个第一螺纹孔，面内加压装置通过薄侧板（9）、厚侧板（10）和螺栓（11）用于对定位底板（2）中部设置的定位模具和定型模具进行加压。

2.根据权利要求1所述的一种纤维增强复合材料蜂窝芯材的制备装置，其特征在于，所有定位模具底部设置有定位圆柱，并与定位底板（2）的定位槽采用过渡配合。

3.根据权利要求1所述的一种纤维增强复合材料蜂窝芯材的制备装置，其特征在于，梯形定型模具（4）为半凹角六边形定位模具主体的二分之一，四边形定型模具（5）为第一半凹角六边形定位模具（8）主体的二分之一；半凹角六边形定型模具与第一半凹角六边形定位模具（8）主体一致，装配在六边形定位模具（3）和第一半凹角六边形定位模具（8）之间，梯形定型模具（4）和四边形定型模具（5）分布于第一半凹角六边形定位模具（8）两侧。

4.根据权利要求1所述的一种纤维增强复合材料蜂窝芯材的制备装置，其特征在于，所有定型模具通过加热至40~50℃时装配，且装配时将定型模具底面紧贴定位底板（2）表面，沿Y向装配到指定位置并压紧。

5.根据权利要求1所述的一种纤维增强复合材料蜂窝芯材的制备装置，其特征在于，第二半凹角六边形定位模具（15）用于装配阶段，固化阶段之前拆卸；第二半凹角六边形定位模具（15）的两平行面之间的尺寸小于第一半凹角六边形定位模具（8），在装配过程中与半凹角六边形定型模具（6）紧密接触，与纤维预浸料矩形条（14）不产生相互作用，避免纤维的变形和褶皱。

6.根据权利要求1所述的一种纤维增强复合材料蜂窝芯材的制备装置，其特征在于，厚侧板（10）通过螺栓和定位器与定位底板（2）形成精确的紧密装配，面内加压是通过螺栓（11）带动薄侧板（9）压紧定位模具、定型模具和纤维预浸料铺覆的半凹角六边形蜂窝结构预成型体（1）实现。

7.根据权利要求1所述的一种纤维增强复合材料蜂窝芯材的制备装置，其特征在于，与面内加压装置紧密接触的方形定位模具（7）选用热膨胀系数高且易脱模的非金属材料聚四氟乙烯，其他定位模具和定型模具选用热膨胀系数高的金属材料。

8.根据权利要求1所述的一种纤维增强复合材料蜂窝芯材的制备装置，其特征在于，在薄侧板（9）的一侧铺覆单层或多层纤维预浸料矩形条（14），并与中部装配好的定型模具、定位模具和纤维预浸料矩形条（14）直接接触，然后加压固化可制备面板-芯材共固化一体成型的X向纤维增强复合材料蜂窝夹芯结构（18）。

9.根据权利要求1或8所述的一种纤维增强复合材料蜂窝芯材的制备装置，其特征在于，通过对定位底板（2）的改进，在Y向两侧补充面内加压装置，能够制备面板-芯材共固化一体成型的Y向纤维增强复合材料蜂窝夹芯结构（17）；

或者，通过对定位底板（2）的改进，在Y向两侧补充面内加压装置，完成面内X向和Y向的双向加压，能够完成多层纤维增强复合材料蜂窝芯材的制备；

或者，通过替换定位底板（2）、定位模具和定型模具，利用此制备装置能够制备不同形状结构的纤维增强复合材料蜂窝芯材和夹芯结构。