[发明专利]一种复合材料波纹夹芯圆台的成型模具及成型方法

权利要求书

1.一种复合材料波纹夹芯圆台的成型模具，其特征在于：它包括支撑座(1)、中心圆台模具(2)、若干根芯子条(3)、小盖板(5)和大盖板(6)；若干根所述的芯子条沿着中心圆台模具(2)的圆周方向依次排列并形成一个圆台形套筒模具(4)，所述的小盖板(5)和大盖板(6)分别相对设置在中心圆台模具(2)的两侧，并将中心圆台模具(2)和圆台形套筒模具(4)转动安装在支撑座(1)上；所述芯子条的横截面为梯形，芯子条(3)的上表面和下表面均为弧形面；

所述的芯子条(3)包括截面为正等腰梯形的芯子条A(3-1)和截面为倒等腰梯形的芯子条B(3-2)，所述的芯子条A(3-1)和芯子条B(3-2)交替排列设置，并通过其两端端面上的螺纹盲孔连接在小盖板(5)和大盖板(6)上；所述的芯子条(3)为钢、铝或泡沫材质；

所述的小盖板(5)和大盖板(6)结构相同，尺寸不同；所述的小盖板(5)包括承载转轴(5-1)和圆形面板(5-2)，所述的承载转轴(5-1)轴向固定安装在圆形面板(5-2)一侧板面的中心点处，所述的小盖板(5)和大盖板(6)通过各自的承载转轴(5-1)安装在支撑座(1)上；所述的圆形面板(5-2)上以承载转轴(5-1)为中心开有内外两圈通孔，处于内圈的通孔为螺栓圆孔(5-2-1)，用于连接中心圆台模具(2)；处于外圈的通孔为螺栓腰孔(5-2-2)，所述螺栓腰孔(5-2-2)的开孔方向径向设置，用于连接芯子条A(3-1)和芯子条B(3-2)，并实现芯子条A(3-1)和芯子条B(3-2)的径向移动。

2.根据权利要求1所述的一种复合材料波纹夹芯圆台的成型模具，其特征在于：所述的中心圆台模具(2)为筒状结构，是由若干块弧形板(2-1)拼接而成，每块弧形板(2-1)的两端端面开有螺纹盲孔(2-1-1)，用于与小盖板(5)和大盖板(6)的固定连接。

3.利用权利要求2所述的成型模具成型复合材料波纹夹芯圆台的方法，其特征在于：具体成型过程如下：

步骤1，准备阶段：将预浸料切割成所需尺寸的内面板扇形预浸料(7)、芯子预浸料(8)和外面板扇形预浸料(9)，选取钢材质或铝材质的中心圆台模具(2)、芯子条A(3-1)和芯子条B(3-2)，在中心圆台模具(2)、芯子条A(3-1)和芯子条B(3-2)的外表面铺上脱模布，然后在芯子条A(3-1)和芯子条B(3-2)脱模布的外表面涂抹上脱模剂；

步骤2，安装-铺设阶段：

步骤2.1，将中心圆台模具(2)安装在小盖板(5)和大盖板(6)上，并通过小盖板(5)和大盖板(6)上的承载转轴(5-1)支撑在支撑座(1)上；

步骤2.2，将内面板扇形预浸料(7)铺设到中心圆台模具(2)上，铺设的层数根据预先设计的厚度进行计算，获得内面板(11)；

步骤2.3，将芯子条A(3-1)和芯子条B(3-2)安装在小盖板(5)和大盖板(6)之间，并在安装的过程中将芯子预浸料(8)铺设在芯子条A(3-1)和芯子条B(3-2)之间，获得波纹芯子(10)；

步骤2.3.1，先将全部的芯子条A(3-1)固定在小盖板(5)和大盖板(6)之间相应的位置上，相邻的两个芯子条A(3-1)之间留有安装芯子条B(3-2)的空间；

步骤2.3.2，将芯子预浸料(8)铺设在芯子条A(3-1)和内面板扇形预浸料(7)上；

步骤2.3.3，将芯子条B(3-2)插在相邻的两个芯子条A(3-1)之间，并固定连接在小盖板(5)和大盖板(6)上，获得波纹芯子A(10-1)；

步骤2.4，将外面板扇形预浸料(9)铺设到芯子条A(3-1)和芯子条B(3-2)所形成的圆台形套筒模具(4)上，铺设的层数根据预先设计的厚度进行计算，获得外面板(12)；

步骤3，热压固化阶段：

步骤3.1，在外面板扇形预浸料(9)外侧依次缠绕脱模布和透气毡，并装入到真空袋中进行密封，检测真空袋的密封性，防止漏气；

步骤3.2，将密封的成型模具及预浸料放入热压罐中，并以2℃/min的升温速度升高到80℃，施加0.1MPa的压力并保持30分钟；随后继续升温到130℃，施加0.1MPa的压力并保持90分钟；最后将温度降低到80℃，并释放罐内压力，至此固化行程结束；

步骤4，模具脱模获得成品阶段：将中心圆台模具(2)、芯子条A(3-1)、芯子条B(3-2)分别与小盖板(5)和大盖板(6)拆开，然后将中心圆台模具(2)从成型的内面板(11)上脱模，最后将芯子条A(3-1)和芯子条B(3-2)从波纹夹芯圆台两端的端口处抽出，得到波纹夹芯圆台。