一种复合材料拉杆的成型模具的制作方法

1.本发明属于模具技术领域，尤其涉及一种复合材料拉杆的成型模具。


背景技术：

2.碳纤维复合材料目前已经获得了广泛的应用，并且由次承力构件开始逐步应用于主承力构件。碳纤维复合材料由于具有比强度、比模量很高，耐疲劳性好的特点，并且已经在航空航天领域得到广泛应用。复合材料拉杆结构是结构的主要承力件，在保证受力的情况下，尽可能地降低制件的重量，以达到提高结构效率的目的。本发明旨在改进现有复合材料闭合变截面框拉杆成型方法中成型面问题和质量不稳定的缺点。
3.传统的复合材料复杂变截面拉杆大都采用金属结构机加工成型，然后通过螺纹衬套与外部进行连接，并且进行长度方向的补偿，大大增加了拉杆的重量，同时耐疲劳性能较低；同时目前大部分复合材料拉杆大部分为内型面为等直径段，只在外表面进行厚度过渡，不能进一步的进行减重，对于减重要求特别高的场合不能满足重量要求。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的是提供了一种复合材料拉杆的成型模具，有利于复合材料型拉杆的成型，提高复合材料拉杆的成型质量，满足不同场合对复合材料拉杆的产品要求。
5.实现本实用新型目的的技术方案是：一种复合材料拉杆的成型模具，包括模具本体和金属嵌块，所述模具本体和所述金属嵌块分为上下结构，所述模具本体上设有放置所述金属嵌块的槽体，所述金属嵌块放入所述槽体内构成上模和下模，所述上模和所述下模间具有腔体，所述槽体外侧开口。在所述复合材料拉杆初步成型后放入所述上模和所述下模间的腔体内，放入高温高压的热压罐内进行进一步成型。由于所述上模和所述下模为金属材质，在热压罐内会产生热膨胀效应，当所述上模和所述下模从热压罐内取出时又会发生受冷收缩效应，所述上模和所述下模会向内收缩，但复合材料的拉杆由于材料的原因热胀冷缩系数较小，不会像所述上模和所述下模热胀冷缩的系数那么大，所述金属嵌块在所述槽体内收缩会给所述复合材料拉杆一定的挤压力，由于所述槽体的外侧开口，所述金属嵌块也会因为这部分的挤压力向所述槽体外部滑动，所以金属嵌块产生受冷后收缩不会对所述复合材料拉杆产生破坏。
6.所述复合材料拉杆一端的内部装有金属衬套，并且所述金属嵌块内设有施压装置，用于对所述金属衬套外部的复合材料拉杆加压。所述金属衬套用于在所述复合材料拉杆固定成型后和别的机械部件进行连接，所述金属嵌块内的施压装置用于在所述复合材料拉杆成型过程中对在所述金属衬套外部的复合材料进行施压，保证复合材料拉杆端部成型的质量。
7.所述施压装置为硅橡胶块，所述硅橡胶块具有无味无毒，不怕高温和抵御严寒的特点，在三百摄氏度和零下九十摄氏度时“泰然自若”、“面不改色”，仍不失原有的强度和弹性，可以保证不伤害所述复合材料拉杆的表面同时还能保证给所述复合材料拉杆表面一定
压力的作用。
8.所述金属嵌块内设有放置所述硅橡胶块的放置槽，所述硅橡胶块活动放置在所述放置槽内。由于所述硅橡胶块长时间的使用会失去原有的弹性和强度，设置放置槽方便及时更换。
9.还包括有定位销轴，所述定位销轴外设螺纹，所述金属衬套内设螺纹，所述定位销轴和所述金属衬套螺纹连接，此时的复合材料拉杆初步成型，质地较软，所述定位销轴外周面和所述金属嵌块内的腔体紧密连接，这样就可以保证所述定位销轴、所述金属衬套、所述复合材料拉杆和所述金属嵌块内腔体的轴线在同一水平线上，确保所述金属衬套在所述复合材料两端的准确性，不会歪斜。
10.所述模具本体上设有定位球，用于定位所述上模和所述下模的准确安装，在所述上模和所述下模对应位置处设有放置定位球的槽体，在所述上模和所述下模进行合并安装时，只需要根据定位球准确安装在一起即可判断所述上模和所述下模位置准确。
11.所述模具本体上设有安装螺栓孔，用于螺栓固定所述上模和所述下模，固定效果较好，所述上模和所述下模在进入热压罐内的过程中不会倾斜甚至掉落。
12.所述模具本体上还设有吊环，方便将模具移动搬运。
13.采用了上述技术方案，本实用新型具有以下的有益效果：(1)提供了一种复合材料拉杆成型的模具，保证拉杆的成型质量；(2)避免了模具热胀冷缩对复合材料拉杆的表面损伤。
附图说明
14.为了使本实用新型的内容更容易被清楚地理解，下面根据具体实施例并结合附图，对本实用新型作进一步详细的说明，其中
15.图1为本实用新型中复合材料拉杆的示意图；
16.图2为本实用新型中复合材料拉杆成型模具的示意图。
17.附图中的标号为：1复合材料拉杆，2金属衬套，3腔体，4模具本体，5槽体，6定位销轴， 7硅橡胶块，8定位球，9吊环，10安装螺栓孔，11金属嵌块。
具体实施方式
18.实施例：
19.如图1和图2所示，本实施例提供了一种复合材料拉杆1的成型模具，包括模具本体4和金属嵌块11，所述模具本体4和所述金属嵌块11分为上下结构，所述模具本体4上设有放置所述金属嵌块11的槽体5，所述金属嵌块11放入所述槽体5内构成上模和下模，所述上模和所述下模间具有腔体3，所述槽体5外侧开口。在所述复合材料拉杆1初步成型后放入所述上模和所述下模间的腔体3内，放入高温高压的热压罐内进行进一步成型。由于所述上模和所述下模为金属材质，在热压罐内会产生热膨胀效应，当所述上模和所述下模从热压罐内取出时又会发生受冷收缩效应，所述上模和所述下模会向内收缩，但复合材料的拉杆由于材料的原因热胀冷缩系数较小，不会像所述上模和所述下模热胀冷缩的系数那么大，所述金属嵌块11在所述槽体5内收缩会给所述复合材料拉杆1一定的挤压力，由于所述槽体5的外侧开口，所述金属嵌块11也会因为这部分的挤压力向所述槽体5外部滑动，所以金属嵌块
11产生受冷后收缩不会对所述复合材料拉杆1产生破坏。
20.所述复合材料拉杆1一端的内部装有金属衬套2，并且所述金属嵌块11内设有施压装置，用于对所述金属衬套2外部的复合材料拉杆1加压。所述金属衬套2用于在所述复合材料拉杆 1固定成型后和别的机械部件进行连接，所述金属嵌块11内的施压装置用于在所述复合材料拉杆1成型过程中对在所述金属衬套2外部的复合材料进行施压，保证复合材料拉杆1端部成型的质量。所述施压装置为硅橡胶块7，所述硅橡胶块7具有无味无毒，不怕高温和抵御严寒的特点，在三百摄氏度和零下九十摄氏度时“泰然自若”、“面不改色”，仍不失原有的强度和弹性，可以保证不伤害所述复合材料拉杆1的表面同时还能保证给所述复合材料拉杆1表面一定压力的作用。所述金属嵌块11内设有放置所述硅橡胶块7的放置槽，所述硅橡胶块7活动放置在所述放置槽内。由于所述硅橡胶块7长时间的使用会失去原有的弹性和强度，设置放置槽方便及时更换。
21.还包括有定位销轴6，所述定位销轴6外设螺纹，所述金属衬套2内设螺纹，所述定位销轴6和所述金属衬套2螺纹连接，此时的复合材料拉杆1初步成型，质地较软，所述定位销轴 6外周面和所述金属嵌块11内的腔体3紧密连接，这样就可以保证所述定位销轴6、所述金属衬套2、所述复合材料拉杆1和所述金属嵌块11内腔体3的轴线在同一水平线上，确保所述金属衬套2在所述复合材料两端的准确性，不会歪斜。
22.所述模具本体4上设有定位球8，用于定位所述上模和所述下模的准确安装，在所述上模和所述下模对应位置处设有放置定位球8的槽体5，在所述上模和所述下模进行合并安装时，只需要根据定位球8准确安装在一起即可判断所述上模和所述下模位置准确。
23.所述模具本体4上设有安装螺栓孔10，用于螺栓固定所述上模和所述下模，固定效果较好，所述上模和所述下模在进入热压罐内的过程中不会倾斜甚至掉落。
24.所述模具本体4上还设有吊环9，方便将模具移动搬运。
25.以上所述的具体实施例，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施例而已，并不用于限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。