本發明屬于復合材料加工技術領域，涉及復合材料制品熱壓成型技術，特別涉及中空結構復合材料制品成型模具設計技術。

背景技術：

目前，層壓成型中空復合材料結構件的制備關鍵在于其成型工藝，主要有三種：

第一，陽模/熱壓袋成型，鋪層操作容易，真空封袋施壓方便，外部質量一致性不好，表面后處理對增強纖維的損傷是無法修復的；

第二，陰模/氣囊芯模成型，外表面質量容易保證，但成型壓力偏小，不適用于小型制品；

第三，開放式陰模，硅橡膠模主要起均壓作用，固化壓力來源于外壓源，這種工藝理論上十分完美，但為了達到理想的內部結構尺寸，需要對硅橡膠芯模進行嚴格的膨脹壓力的控制，而且硅橡膠芯模的使用會大大增加工裝的成本，在實際應用中往往難以達到理想效果。

技術實現要素：

本發明的目的在于提供一種適用于具有側向延伸空腔結構的層壓復合材料制品的模具，解決沿預浸料層間延伸的中空結構復合材料層壓制品的成型。

本發明的目的是這樣實現的，借鑒模塑料熱壓成型模具型腔與脫模結構，利用側抽芯技術，通過固定在中套上的芯模和匹配的外置抽芯組件，在不改變層壓復合材料成型工藝的同時，實現沿預浸料層間延伸的中空結構復合材料層壓制品的成型和芯模拔出。

本發明涉及的具有側向延伸空腔的復合材料制品的模壓成型模具，包括上模1、下模2、中套、芯模組件和頂出機構，上模1、下模2和中套圍成型腔，其特征在于：芯模組件側向穿過中套，中套由預置凹槽4的環套5和壓塊6組成，凹槽4與壓塊6的對合面與芯軸的分型面共面并與芯模定位段3匹配；芯模組件包括具有型芯7、芯模定位段3和抽芯段8的芯軸和定位結構，模具結構如附圖1所示，中套與芯軸組合結構如附圖2所示。

本發明涉及的具有側向延伸空腔的復合材料制品的模壓成型模具，包括上模、中套、下模、芯模組件和頂出機構，上模、下模和中套圍成型腔，芯模組件側向穿過中套，其特征在于：壓塊6與凹槽匹配限位凸臺9。

本發明涉及的具有側向延伸空腔的復合材料制品的模壓成型模具，包括上模1、下模2、中套、芯模組件和頂出機構，上模1、下模2和中套圍成型腔，其特征在于：芯模組件側向穿過中套，中套由預置矩形凹槽10的環套5和一對與凹槽匹配的組合定位塊11組成，組合定位塊11上預置與芯模定位段3匹配的通孔，對合面與芯軸的分型面共面；芯模組件包括具有型芯7、芯模定位段3和抽芯段8的芯軸和定位結構，中套與芯模定位段3的組合結構如附圖3所示。

本發明涉及的具有側向延伸空腔的復合材料制品的模壓成型模具，其特征在于：組合定位塊11上與芯模定位段3匹配的通孔與型芯的延伸方向一致。

本發明涉及的具有側向延伸空腔的復合材料制品的模壓成型模具，其特征在于：組合定位塊11與凹槽匹配限位銷12，結構如附圖5所示。

本發明涉及的具有側向延伸空腔的復合材料制品的模壓成型模具，其特征在于：還包括帶對稱螺桿14的側板13，側板與抽芯段8固定組合連接，側板13上對稱設置螺絲孔，螺桿14置入螺絲孔內。

本發明涉及的具有側向延伸空腔的復合材料制品的模壓成型模具，其特征在于：側板13與中套通過螺栓緊固。

本發明涉及的具有側向延伸空腔的復合材料制品的模壓成型模具，其特征在于：型芯的數量不超過10個。

本發明涉及的具有側向延伸空腔的復合材料制品的模壓成型模具，其特征在于：不同型芯的抽出方向彼此獨立。

本發明涉及的中空結構層壓復合材料制品的成型模具，可實現中空結構復合材料制品的一體化成型的精確控制；可設計性強，型芯結構的設計性強，便于型芯的拆裝和精確定位。適合于具有沿預浸料層間延伸空腔的中空結構層壓復合材料制品成型，特別適用于同時具有精致外表面和精致中空內表面的中空結構層壓復合材料制品成型。

附圖說明

圖1本發明涉及的具有側向延伸空腔的復合材料制品的模壓成型模具結構示意圖

圖2本發明涉及的具有側向延伸空腔的復合材料制品的模壓成型模具一種中套結構示意圖

圖3本發明涉及的具有側向延伸空腔的復合材料制品的模壓成型模具另一種中套結構示意圖

圖4本發明及的具有側向延伸空腔的復合材料制品的模壓成型模具的芯軸結構示意圖

圖5本發明涉及的另一種具有側向延伸空腔的復合材料制品的模壓成型模具結構示意圖

圖6本發明涉及的另一種具有側向延伸空腔的復合材料制品的模壓成型模具的中套結構示意圖

1-上模，2-下模，3-芯模定位段，4-凹槽，5-環套，6-壓塊，7-型芯，8-抽芯段，9-限位凸臺，10-矩形凹槽，11-組合定位塊，12-限位銷，13-側板，14-螺桿，15-定位槽，16-凸臺，17-矩形槽，18-定位槽

具體實施方式

下面結合附圖對本發明具體實施例做進一步詳述，但不作為對本發明的限定。在下述說明中，一或多個實施例中的特定特征、結構、或特點可由任何合適形式組合。

實施例1

以一種厚度方向對稱，投影結構為500mm*150mm、厚度15mm，帶有沿預浸料層間延伸的φ10、長350mm的圓柱體空腔的層壓復合材料制品為例，其熱壓成型模具包括上模、帶有型芯定位結構的中套、下模、芯模組件及導柱和頂出機構，上模、中套和下模圍成型腔，中套高度40mm，型腔、導柱和頂出機構為常規設計(略)，模具結構如附圖1所示，芯模組件與中套的組合結構如附圖2所示，芯模組件結構如附圖4所示。

芯模組件包括型芯、芯模定位段和抽芯段，總長450mm，型芯拔模角0.1°，芯模定位段3設置定位凹槽15，抽芯段設置與外力連接的掛孔。

中套由一側開設開口朝上且側向貫穿中套的高20mm、寬20mm的矩形凹槽4的環套5和匹配的壓塊6組成，凹槽與壓塊對合面對稱設置φ10的半圓槽形通孔與芯模定位段3匹配，壓塊上設置有與芯模定位段3上的定位槽15相匹配的凸臺16；凹槽和壓塊之間通過鑲嵌形式縱向配合定位。

使用時，按常規組合上下模與中套，鋪放分型面以下的復合材料層疊模塊；芯模組件放置到位，壓入壓塊；鋪放分型面以上的復合材料層疊模塊；合模，加熱加壓成型。開模后，將壓塊取出，然后通過外力抽出型芯，通過頂出機構頂出產品即可。

實施例2

實施例一相同產品的另一種模具結構，模具結構如附圖1所示，芯模組件與中套的組合結構如附圖5所示。

芯模組件包括側板13、型芯、芯模定位段和抽芯段，抽芯段與側板13垂直固定組合為一體，側板上對應于中套m10的螺紋孔的位置設置一對φ11mm的通孔用于與中套的安裝，同時設置一對m14的螺紋孔及匹配的螺桿14用于抽芯。

環套一側開設開口朝上且側向貫穿中套的高30mm、寬20mm的矩形凹槽10，并預置矩形槽17；一對匹配的組合定位塊11為高30mm、寬20mm、長60mm的矩形，分型面距離上表面20mm，并于分型面處對稱開設φ10mm的半圓形槽形通孔與芯模定位段3匹配，組合定位塊11的側面與矩形槽17匹配的位置設置三角形定位槽18；配置一對用于矩形槽17與組合定位塊11匹配的銷釘12；凹槽兩側50mm沿分型面對稱設置一對m10的螺紋孔用于芯模組件的安裝。

使用時，上、下模與中套的組合以及物料鋪放與實施例一相同。不同點在于將組合定位塊的下半部分嵌入中套的矩形凹槽，插入匹配的銷釘，放入芯模組件后，再放入組合定位塊的上半部分。開模后，先取出銷釘，拆開側板與模具的連接螺栓，螺桿同時施力，抽出型芯。

實施例3

以一種投影結構為600mm*120mm、最大厚度20mm，帶有抽出方向相同且沿預浸料層間延伸的φ15、長260mm的圓柱體空腔和長軸30mm、短軸10mm、長255mm的橢圓形空腔的層壓復合材料制品為例，其熱壓成型模具包括上模、帶有型芯定位結構的中套、下模、芯模組件及導柱和頂出機構，上模、中套和下模圍成型腔，中套高度為50mm，型腔、導柱和頂出機構為常規設計(略)，芯模定位段3與中套的組合結構如附圖6所示。

中套由一側開設開口朝上且側向貫穿中套的高25mm、寬80mm的凹槽4的環套和匹配的壓塊6組成，凹槽與壓塊對合面分別設置與兩個芯軸的芯模定位段匹配的圓形和橢圓形通孔；壓塊通過銷釘與凹槽配合定位。

芯模組件包括兩只平行的芯軸，芯模定位段分別與側板垂直固定組合為一體。

其余結構同實施例二。

使用時，按常規組合上下模與中套，鋪放分型面以下的復合材料層疊模塊；芯模組件放置到位，壓入壓塊并插入銷釘；鋪放分型面以上的復合材料層疊模塊，合模，加熱加壓成型。開模后，拆開側板與模具的連接螺栓，螺桿同時施力，抽出型芯。