一种适用于RTM成型机匣复合材料的模具的制作方法

本实用新型涉及一种适用于RTM成型机匣复合材料的模具，其属于RTM制品成型技术领域。

背景技术：
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RTM(Resin Transfer Molding)是树脂传递模塑成型的简称，是航空航天先进复合材料低成本制造技术(Cost Effective Manufacture Technology)的主要发展方向之一，它起源于20世纪50年代的冷模浇铸工艺，至今已有50多年的历史，由于其具有产品质量好、生产效率高、设备及模具投资小，易于生产大型整体复合材料构件、充分发挥复合材料可设计性以及满足国际上对材料工业的严格环保要求等突出特点得到了迅速发展，可应用于汽车(在我国已成功应用于多种型号汽车部件的制造上，如富康轿车后尾门和尾翼、北京吉普汽车硬顶总成、IVECO汽车高顶、奥拓汽车扰流板和尾翼等)、建筑、体育用品、航空航天及医院器件等领域，能规模化生产出高品质复合材料制品。虽然国内引进RTM设备始于1980年代，但其大规模发展是在1993年中国玻璃钢学会组织召开的第十届全国玻璃钢/复合材料学术年会后开始的。

由于现代技术的革新，对RTM成型在汽车、航空航天、体育用品、医疗器械等领域的应用提出了更高的要求，要求制品的成型时间短、效率高且制品的孔隙率低，因此在传统的RTM成型模具上的设计和改进可以扩大应用范围，市场需求也很可观。

机匣是航空发动机的重要零件之一，是航空发动机上的主要承力部件。随着新型多维纺织方法的出现，将纺织品增强材料与树脂体系复合在一起而制成的复合材料具有优良的机械力学性能，使其在工业工程中具有广泛的用途和较大的应用潜力，复合材料机匣具有高比强度、高比刚度、膨胀系数小、阻尼特性良好等优点。目前，尚无适用于RTM成型工艺制备机匣复合材料模具的设计与制备。

技术实现要素：
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本实用新型是为了解决上述现有技术存在的问题而提供一种适用于RTM成型机匣复合材料的模具，可保证所制备得到的机匣复合材料高质量化。

本实用新型采用如下技术方案：一种适用于RTM成型机匣复合材料的模具，包括阳模、阴模以及中间垫片，所述阳模上设有螺钉孔、注入口以及出口，阴模上设有螺栓孔，密封槽，导胶槽以及垫片槽，所述阳模和阴模闭合形成机匣模腔，阳模和阴模闭合后通过在密封槽中放入密封圈进行密封，并同时在螺钉孔和螺栓孔中固定装入螺钉和螺栓进行固定，所述导胶槽在阳模和阴模闭合后与阳模上的注入口相对应，以便于从注入口注入的树脂流动均匀，所述中间垫片安装在垫片槽中。

进一步地，所述树脂为环氧树脂、酚醛树脂、不饱和聚酷树脂、环氧改性乙烯基树脂中的一种或者两种及以上，所述树脂粘度为0.1—1.5Pa*s，模具承压力为0.5MPa-1.6MPa

本实用新型具有如下有益效果：

(1).本实用新型所设计的模具包括阳模、阴模和机匣垫片，树脂注入口设置在阳模顶部，通过管状通道直接流向机匣模腔，保证了树脂在模腔内的流动过程，可以更好地均匀稳定地浸润织物，树脂出口设置在阳模上，方便收集和清理树脂，使得脱模操作和清理模具简单便捷。

(2).本实用新型可同时制备两个机匣，在树脂注射压力和模具可承受压力范围内，可以改变模腔的尺寸以制备不同尺寸的机匣或者类似机匣结构的其他复合材料，也可取本实用新型结构的一部分或者径向延长，本实用新型结构从而制备需要数量的机匣复合材料。

附图说明：

图1为阳模示意图。

图2为阴模平放俯视示意图。

图3为阴模三维示意图。

图4为垫片示意图。

图5为垫片卡进机匣织物预制件后示意图。

图6为机匣织物预制件及脱模后机匣成品示意图。

具体实施方式：

下面结合附图对本实用新型作进一步的说明。

本实用新型适用于RTM成型机匣复合材料的模具，包括阳模10、阴模20以及中间垫片30，其中阳模10上设有螺钉孔1、注入口2以及出口3，阴模20上设有螺栓孔4，密封槽5，导胶槽6以及垫片槽7，其中阳模10和阴模20闭合形成机匣模腔8，阳模10和阴模20闭合后通过在密封槽5中放入密封圈(未图示)进行密封，并同时在螺钉孔1和螺栓孔4中固定装入螺钉和螺栓进行固定，从而保证了模具的整体密封性。导胶槽6在阳模10和阴模20闭合后与阳模10上的注入口2相对应，方便从注入口2注入的树脂流动均匀。中间垫片30安装在垫片槽7中，待固化成型后拆除。

注入口2的位置根据实际情况确定，遵循避开中间垫片30并能使注入树脂均匀的原则，使得树脂可以更好地均匀稳定地浸润织物且无气泡产生，提高制备件的高质量。

本实用新型适用于RTM成型机匣复合材料的模具可以同时制备2个机匣复合材料，通过改变机匣模腔8的尺寸以制备不同尺寸的机匣或者类似机匣结构的其他复合材料，也可取本实用新型模具的一部分或者径向延长本实用新型模具从而制备需要数量的机匣复合材料。

本实用新型适用于RTM成型机匣复合材料的模具的成型工艺，包括如下步骤：

(1).在RTM复合成型之前，先在阳模10和阴模20接触部位及中间垫片30上涂覆脱模剂，也可粘贴脱模布，将中间垫片30(图4)放入机匣织物预制件(图6)中，并将机匣织物预制件连同中间垫片30一同放入模具所形成的机匣模腔8中，此时由于中间垫片30较织物预制件宽一些，有一部分外露(图5)，这部分中间垫片卡在阴模20的垫片槽7中，以固定中间垫片的位置，不致在模具闭合后中间垫片移位导致试件尺寸出现偏差。再将密封圈放入密封槽内，闭合模具，通过螺钉和螺栓保证模具的紧密配合和良好的气密性；

(2).在注入口2(图1)上安装注入接头，出口3(图1)上安装出口接头，其中设置三排并排出口3是因为树脂的流动性较差，增设出口3可以方便检验树脂流动是否均匀，实验时可将所有出口串联；

(3).注入树脂前，可先对模具由注入口2(图1)抽真空，以排除模具内部及树脂通道内的空气。注入时，在适当的预设注射压力下，树脂从注入口2(图1)注入，通过管状通道流入机匣模腔8(图2)，充满机匣模腔8(图2)后，树脂从出口3(图1)流出，待所有出口流出树脂，停止注入树脂；

(4).固化成型后,脱模后再脱去中间垫片30，即可得到机匣复合材料。

本实用新型所用树脂可为环氧树脂、酚醛树脂、不饱和聚酷树脂、环氧改性乙烯基树脂等各类树脂的一种或者两种及以上,树脂粘度0.1—1.5Pa*s，模具可承压力0.5MPa-1.6MPa。

机匣织物预制件包括各种织造成型方法制成的增强材料预制件，包括编织、机织、经编、针织、缠绕等方式形成的T型叶片预制件，可以是一维、二维、三维中的一种或两种以上。机匣织物预制件的织物原料是动植物纤维、石棉纤维、矿质纤维、勃胶纤维、醋酸纤维、铜氨纤维、再生纤维、聚酷纤维涤纶、聚酞胺纤维锦纶、尼龙、聚乙烯醇纤维维纶、聚丙烯睛纤维睛纶、聚丙烯纤维丙纶、聚氯乙烯纤维氯纶、玻璃纤维、碳纤维、碳化硅纤维、石墨纤维、光导及导电纤维、金属纤维中的一种或者两种及以上。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下还可以作出若干改进，这些改进也应视为本实用新型的保护范围。