點陣芯子製造方法、模具及帶有點陣芯子的複合材料圓筒的製作方法

2023-07-26 22:10:01 2

專利名稱：點陣芯子製造方法、模具及帶有點陣芯子的複合材料圓筒的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種點陣芯子的製造方法、製造模具及帶有點陣芯子的複合材料圓筒。
背景技術：
點陣夾芯結構高比強、高比剛以及優越的多功能特性目前受到材料學界和力學界廣泛關注，作為一種新型的夾芯結構，在抵抗衝擊、主動變形、主動冷卻等方面具有很大的應用潛力。隨著工業界製備技術的發展，以金屬材料和碳纖維複合材料製備的點陣夾芯結構進一步擴展應用領域，從結構角度來講，點陣夾芯結構具有與傳統蜂窩結構相當的力學性能，並且要優於金屬泡沫。但現有的點陣芯子(格柵型、蜂窩型)的圓筒壁封閉，空間不能貫通，不便於預埋、導熱、通氣和傳熱功能的實現。

發明內容
本發明的目的是為了解決現有的點陣芯子的圓筒壁封閉，空間不能貫通，不便於預埋、導熱、通氣和傳熱功能實現的問題，提供一種點陣芯子製造方法、模具及帶有點陣芯子的複合材料圓筒。本發明為解決上述技術問題採取的技術方案是一種製備點陣芯子的具體方法如下步驟一、將多條片狀單向預浸料疊加鋪設，根據所述模具中陰模的方形槽的寬度， 採用剪刀或者雕刻機將疊加後的片狀單向預浸料切割成條狀，獲得單向預浸料，所述的單向預浸料的長度比第一模塊的方形槽的長度長35-40mm，在矽橡膠圓筒的圓壁內壁上，均勻圍上預浸料，放置在鋼模中，並在底端進行固定；步驟二、清洗模具中所有陰模和陽模中每個模體的外表面，然後將封孔劑和脫模劑依次塗抹在所述外表面上，將模具排放成平板狀後彎製成圓筒狀，並移除所有陽模，並固定在模具的底端；步驟三、將多條單向預浸料逐層鋪設在每個所述第一模體的每個方形槽內形成一束單向預浸料，每條單向預浸料的兩端分別從相應所述第一模體的方形槽長度方向上的兩端均勻露出，所有單向預浸料鋪設完成之後，在每個方形槽內放置一條矽橡膠，所述的矽橡膠的長度與所述方形槽的長度相等，矽橡膠的寬度與所述方形槽的寬度相配合，將鋪設完成的所有第一模塊與陽模合模，然後用夾板將陰模和陽模固定；步驟四、在模具的上、下表面分別鋪放纖維預浸料層，具體鋪放過程為在模具上、 下表面每鋪放一層纖維預浸料，所述纖維預浸料為矩形，將露出的每束單向預浸料穿過該層纖維預浸料，並將每束單向預浸料均勻分為L份，彎折其中一份單向預浸料使其平鋪在該層纖維預浸料上，繼續鋪放下一層纖維預浸料，然後再彎折其中一份單向預浸料使其平鋪在該層纖維預浸料上，重複上述工作直至L份單向預浸料全部彎折完成，然後再鋪設M層纖維預浸料，其中，M為2-8，L為大於3的整數；
步驟五、將步驟四中的模具放置在熱壓機內，使其固化，所述的熱壓機內部的固化溫度為100 200°C，固化壓力為0. 5 2Mpa，固化時間為1 3小時；步驟六、拆下夾板，卸下處於模具兩端的陽模，將第一模體中的第一中間模塊及第二模塊中的第二中間模塊抽出，然後逐一移除第一凹形模塊、第二凹形模塊、第一凸形模塊及第二凸形模塊，完成脫模；步驟七、對步驟六中獲得的加工件進行打磨，獲得點陣芯子。一種製備點陣芯子的方法所使用的模具，所述的模具由陰模、陽模和夾板組成，所述的陰模由N個第一模體組成，所述的陽模由N-I個第二模體、第三模體和第四模體組成， 所述第一模體的橫截面形狀為弧形，所述第二模體的橫截面形狀為弧形，第三模體的橫截面形狀為扇形，第四模體的橫截面形狀為扇形；所述第一模體由第一凹形模塊、第二凹形模塊和第一中間模塊組成，第一中間模塊的橫截面形狀為等腰梯形，第一凹形模塊及第二凹形模塊對稱放置在第一中間模塊的兩個斜面上，第一凹形模塊遠離所述斜面的表面上加工多對沿斜面寬度方向貫通的第一方形槽，每對第一方形槽呈八字形設置，第二凹形模塊遠離所述斜面的表面上加工多條沿斜面寬度方向貫通的第二方形槽，所述第二方形槽的中心線與對應的一對第一方形槽的兩條方形槽中心線匯聚一點，每個第一方形槽的深度與每個第二方形槽的深度相等，每個第一方形槽的寬度與每個第二方形槽的寬度相等；第二模體的兩個側面分別與第一模體的兩個側面的外形相配合，第二模體由第一凸形模塊、第二凸形模塊和第二中間模塊組成，第二中間模塊的橫截面形狀為等腰梯形，第一凸形模塊及第二凸形模塊對稱的放置在第二中間模塊的兩個斜面上，第一凸形模塊遠離所述斜面的表面上加工多對沿斜面寬度方向貫通的第一方形楞，每對第一方形楞呈八字形設置，第二凸形模塊遠離所述斜面的表面上加工多條沿弧面寬度方向貫通的第二方形楞， 所述第二方形楞的中心線與對應的一對第一方形楞的兩條方形楞中心線匯聚一點，每個第一方形楞的高度與每個第二方形楞的高度相等，每個第一方形楞的寬度與每個第二方形楞的寬度相等；第三模體的斜面和第四模體的斜面分別與第一模體的兩個斜面的外形相配合，其中，第三模體的弧面上設置有多對沿弧面寬度方向貫通的第三方形楞，每對第三方形楞呈八字形設置，第四模體的弧面上設置有多條沿斜面寬度方向貫通的第四方形楞；N個第一模體與N-I個第二模體相間平鋪並構成平板，第二模體上的多個第一方形楞分別嵌入於相鄰的第一模體上的多個第一方形槽內，並與其間隙配合，第二模體上的多個第二方形楞分別嵌入於相鄰的第一模體上的多個第二方形槽內，並與其間隙配合，所述的平板的一端設置有第三模體，平板的另一端設置有第四模體，第三模體上的多個第三方形楞分別嵌入於相鄰的第一模體上的多個第一方形槽內，第四模體上的多個第四方形楞分別嵌入於相鄰的第一模體上的多個第二方形槽內，並與其間隙配合；夾板用於固定N個第一模體、N-I個第二模體、第三模體和第四模體，所述模體通過夾板組合形成平板，所述組合後的平板彎製成圓筒狀。其中，N為大於1的整數。所述每個第一模體的橫截面形狀為弧形，所述的每個第二模體的橫截面形狀為弧形，中心線匯聚一點的三個方形槽中，每相鄰兩個方形槽之間的夾角均為70° 110°。一種製備點陣芯子的方法所使用的模具，所述的模具由陰模、陽模和夾板組成，所述的陰模由N個第一模體組成，所述的陽模由N-I個第二模體和兩個第三模體組成，所述第一模體的橫截面形狀為梯形，所述第二模體的橫截面形狀為梯形，第三模體的橫截面形狀為直角梯形；所述第一模體由兩個第一凹形模塊和第一中間模塊組成，第一中間模塊的橫截面形狀為等腰梯形，兩個第一凹形模塊對稱的放置在第一中間模塊的兩個斜面上，第一凹形模塊遠離所述斜面的表面上加工多對沿斜面寬度方向貫通的第一方形槽，每對第一方形槽呈八字形設置，所述一個第一凹形模塊上的一對第一方形槽的兩條方形槽中心線與另一個第一凹形模塊上的對應的一對第一方形槽的兩條方形槽中心線匯聚一點，每個第一方形槽的深度相等，每個第一方形槽的寬度相等；第二模體的兩個側面分別與第一模體的兩個側面的外形相配合，所述第二模體由兩個第一凸形模塊和第二中間模塊組成，第二中間模塊的橫截面形狀為等腰梯形，兩個第一凸形模塊對稱的放置在第二中間模塊的兩個斜面上，第一凸形模塊遠離所述斜面的表面上加工多對沿弧面寬度方向貫通的第一方形楞，每對第一方形楞呈八字形設置，所述一個第一凸形模塊上的一對第一方形楞的兩條方形楞中心線與另一個第一凸形模塊上的對應的一對第一方形楞的兩條方形楞中心線匯聚一點，每個第一方形楞的高度相等，每個第一方形楞的寬度相等；第三模體的側面與第一模體的一個側面的外形相配合，其中，第三模體的側面上設置有多對沿側面寬度方向貫通的第三方形楞，每對第三方形楞呈八字形設置；將N個第一模體與N-I個第二模體相間平鋪並構成平板，第二模體上的多個第一方形楞分別嵌入於相鄰的第一模體上的多個第一方形槽內，並與其間隙配合，所述的平板的兩端分別設置一個第三模體，第三模體上的多個第三方形楞分別嵌入於相鄰的第一模體上的多個第一方形槽內，並與其間隙配合；夾板用於固定N個第一模體、N-I個第二模體和兩個第三模體，所述模體通過夾板組合形成平板，所述組合後的平板彎製成圓筒狀。所述的每個第一模體的橫截面形狀為梯形，所述的每個第二模體的橫截面形狀為梯形，中心線匯聚一點的四個方形槽中，每相鄰兩個方形槽之間的夾角均為70° 130°。—種帶有點陣型芯子的複合材料圓筒，它包括外複合材料層合板、內複合材料層合板和點陣芯子，點陣芯子設置在外複合材料層合板與內複合材料層合板之間，點陣芯子由若干根纖維複合杆件構成，所述的纖維複合杆件的上端與外複合材料層合板固接，纖維複合杆件的下端與內複合材料層合板固接，所述的纖維複合杆件是橫截面形狀為長方形的纖維複合杆，所述複合材料圓筒的點陣芯子為波浪型點陣芯子或金字塔型點陣芯子。本發明與現有技術相比具有以下有益效果本發明在秉承了現有點陣芯子優秀力學性能的同時，點陣芯子的圓筒壁空間貫通，便於預埋、導熱、通氣和傳熱功能的實現，使得點陣芯子的性能更加完善。


圖1是波浪型點陣芯子的第一模體的結構立體圖；圖2是波浪型點陣芯子的第二模體的結構立體圖；圖3是波浪型點陣芯子的第三模體的結構立體圖；圖4是波浪型點陣芯子的第四模體的結構立體圖；圖5是第一模體、第二模體、第三模體及第四模體平鋪並構成平板的結構示意圖；圖6是第一模體、第二模體、第三模體及第四模體平鋪並構成平板後彎製成圓筒的結構示意圖；圖7是製備波浪型點陣芯子的模具的結構示意圖；圖8是金字塔型點陣芯子的第一模體的結構立體圖；圖9是金字塔型點陣芯子第二模體的結構立體圖；圖10是金字塔型點陣芯子第三模體的結構立體圖；圖11是第一模體、第二模體及第三模體平鋪並構成平板後彎製成圓筒的結構示意圖；圖12是製備波浪型點陣芯子的模具的結構示意圖；圖13是點陣芯子為波浪型點陣芯子的複合材料圓筒的結構示意圖；圖14是點陣芯子為金字塔型點陣芯子的複合材料圓筒的結構示意圖。
具體實施例方式具體實施方式

一結合圖1-圖12說明本實施方式，本實施方式的製備點陣芯子的具體方法如下步驟一、將多條片狀單向預浸料疊加鋪設，根據所述模具中陰模的方形槽的寬度， 採用剪刀或者雕刻機將疊加後的片狀單向預浸料切割成條狀，獲得單向預浸料，所述的單向預浸料的長度比第一模塊的方形槽的長度長35-40mm，在矽橡膠圓筒的圓壁內壁上，均勻圍上預浸料，放置在鋼模中，並在底端進行固定；步驟二、清洗模具中所有陰模和陽模中每個模體的外表面，然後將封孔劑和脫模劑依次塗抹在所述外表面上，將模具排放成平板狀後彎製成圓筒狀，並移除所有陽模，並固定在模具的底端；步驟三、將多條單向預浸料逐層鋪設在每個所述第一模體1的每個方形槽內形成一束單向預浸料，每條單向預浸料的兩端分別從相應所述第一模體1的方形槽長度方向上的兩端均勻露出，所有單向預浸料鋪設完成之後，在每個方形槽內放置一條矽橡膠，所述的矽橡膠的長度與所述方形槽的長度相等，矽橡膠的寬度與所述方形槽的寬度相配合，將鋪設完成的所有第一模塊與陽模合模，然後用夾板將陰模和陽模固定；步驟四、在模具的上、下表面分別鋪放纖維預浸料層，具體鋪放過程為在模具上、 下表面每鋪放一層纖維預浸料，所述纖維預浸料為矩形，將露出的每束單向預浸料穿過該層纖維預浸料，並將每束單向預浸料均勻分為L份，彎折其中一份單向預浸料使其平鋪在該層纖維預浸料上，繼續鋪放下一層纖維預浸料，然後再彎折其中一份單向預浸料使其平鋪在該層纖維預浸料上，重複上述工作直至L份單向預浸料全部彎折完成，然後再鋪設M層纖維預浸料，其中，M為2-8，L為大於3的整數；步驟五、將步驟四中的模具放置在熱壓機內，使其固化，所述的熱壓機內部的固化溫度為100 200°C，固化壓力為0. 5 2Mpa，固化時間為1 3小時；步驟六、拆下夾板，卸下處於模具兩端的陽模，將第一模體1中的第一中間模塊 1-3及第二模塊2中的第二中間模塊2-3抽出，然後逐一移除第一凹形模塊1-1、第二凹形模塊1-2、第一凸形模塊2-1及第二凸形模塊2-2，完成脫模；步驟七、對步驟六中獲得的加工件進行打磨，獲得點陣芯子。具體實施方式

二結合圖1-圖12說明本實施方式，本實施方式的步驟五中所述的的固化溫度為120°C，固化壓力為0. 5Mpa,固化間為1. 5小時。如此設置，固化效果好。其它組成和連接關係與具體實施方式

一相同。具體實施方式

三結合圖1-圖7說明本實施方式，本實施方式的模具由陰模、陽模和夾板5組成，所述的陰模由N個第一模體1組成，所述的陽模由N-I個第二模體2、第三模體3和第四模體4組成，所述第一模體1的橫截面形狀為弧形，所述第二模體2的橫截面形狀為弧形，第三模體3的橫截面形狀為扇形，第四模體4的橫截面形狀為扇形；所述第一模體1由第一凹形模塊1-1、第二凹形模塊1-2和第一中間模塊1-3組成，第一中間模塊 1-3的橫截面形狀為等腰梯形，第一凹形模塊1-1及第二凹形模塊1-2對稱放置在第一中間模塊1-3的兩個斜面上，第一凹形模塊1-1遠離所述斜面的表面上加工多對沿斜面寬度方向貫通的第一方形槽1-1-1，每對第一方形槽1-1-1呈八字形設置，第二凹形模塊1-2遠離所述斜面的表面上加工多條沿斜面寬度方向貫通的第二方形槽1-2-1，所述第二方形槽
1-2-1的中心線與對應的一對第一方形槽1-1-1的兩條方形槽中心線匯聚一點，每個第一方形槽1-1-1的深度與每個第二方形槽1-2-1的深度相等，每個第一方形槽1-1-1的寬度與每個第二方形槽1-2-1的寬度相等；第二模體2的兩個側面分別與第一模體1的兩個側面的外形相配合，第二模體2 由第一凸形模塊2-1、第二凸形模塊2-2和第二中間模塊2-3組成，第二中間模塊2-3的橫截面形狀為等腰梯形，第一凸形模塊2-1及第二凸形模塊2-2對稱的放置在第二中間模塊
2-3的兩個斜面上，第一凸形模塊2-1遠離所述斜面的表面上加工多對沿斜面寬度方向貫通的第一方形楞2-1-1，每對第一方形楞2-1-1呈八字形設置，第二凸形模塊2-2遠離所述斜面的表面上加工多條沿弧面寬度方向貫通的第二方形楞2-2-1，所述第二方形楞2-2-1 的中心線與對應的一對第一方形楞2-1-1的兩條方形楞中心線匯聚一點，每個第一方形楞 2-1-1的高度與每個第二方形楞2-2-1的高度相等，每個第一方形楞2-1-1的寬度與每個第二方形楞2-2-1的寬度相等；第三模體3的斜面和第四模體4的斜面分別與第一模體1的兩個斜面的外形相配合，其中，第三模體3的弧面上設置有多對沿弧面寬度方向貫通的第三方形楞3-1-1，每對第三方形楞3-1-1呈八字形設置，第四模體4的弧面上設置有多條沿斜面寬度方向貫通的第四方形楞4-1-1 ；N個第一模體1與N-I個第二模體2相間平鋪並構成平板，第二模體2上的多個第一方形楞2-1-1分別嵌入於相鄰的第一模體1上的多個第一方形槽1-1-1內，並與其間隙配合，第二模體2上的多個第二方形楞2-2-1分別嵌入於相鄰的第一模體1上的多個第二方形槽1-2-1內，並與其間隙配合，所述的平板的一端設置有第三模體3，平板的另一端設置有第四模體4，第三模體3上的多個第三方形楞3-1-1分別嵌入於相鄰的第一模體1上的多個第一方形槽1-1-1內，第四模體4上的多個第四方形楞4-1-1分別嵌入於相鄰的第一模體1上的多個第二方形槽1-2-1內，並與其間隙配合；夾板5用於固定N個第一模體1、N-I個第二模體2、第三模體3和第四模體4，所述模體通過夾板5組合形成平板，所述組合後的平板彎製成圓筒狀。其中，N為大於1的整數。所述每個第一模體1的橫截面形狀為弧形，所述的每個第二模體2的橫截面形狀為弧形，中心線匯聚一點的三個方形槽中，每相鄰兩個方形槽之間的夾角均為70° 110°。本實施方式的模具製備出的點陣芯子為波浪型點陣芯子。具體實施方式

四結合圖1-圖7說明本實施方式，本實施方式的第一模體1、第二模體2、第三模體3、第四模體4和夾板5均由矽橡膠製成。如此設置，便於脫模。其它組成和連接關係與具體實施方式

三相同。具體實施方式

五結合圖8-圖12說明本實施方式，本實施方式的模具由陰模、陽模和夾板5組成，所述的陰模由N個第一模體1組成，所述的陽模由N-I個第二模體2和兩個第三模體3組成，所述第一模體1的橫截面形狀為梯形，所述第二模體2的橫截面形狀為梯形，第三模體3的橫截面形狀為直角梯形；所述第一模體1由兩個第一凹形模塊1-1和第一中間模塊1-3組成，第一中間模塊1-3的橫截面形狀為等腰梯形，兩個第一凹形模塊1-1對稱的放置在第一中間模塊1-3 的兩個斜面上，第一凹形模塊1-1遠離所述斜面的表面上加工多對沿斜面寬度方向貫通的第一方形槽1-1-1，每對第一方形槽i-1-i呈八字形設置，所述一個第一凹形模塊1-1上的一對第一方形槽i-1-i的兩條方形槽中心線與另一個第一凹形模塊1-1上的對應的一對第一方形槽1-1-1的兩條方形槽中心線匯聚一點，每個第一方形槽1-1-1的深度相等，每個第一方形槽1-1-1的寬度相等；第二模體2的兩個側面分別與第一模體1的兩個側面的外形相配合，所述第二模體2由兩個第一凸形模塊2-1和第二中間模塊2-3組成，第二中間模塊2-3的橫截面形狀為等腰梯形，兩個第一凸形模塊2-1對稱的放置在第二中間模塊2-3的兩個斜面上，第一凸形模塊2-1遠離所述斜面的表面上加工多對沿弧面寬度方向貫通的第一方形楞2-1-1，每對第一方形楞2-1-1呈八字形設置，所述一個第一凸形模塊2-1上的一對第一方形楞2-1-1 的兩條方形楞中心線與另一個第一凸形模塊2-1上的對應的一對第一方形楞2-1-1的兩條方形楞中心線匯聚一點，每個第一方形楞2-1-1的高度相等，每個第一方形楞2-1-1的寬度相等；第三模體3的側面與第一模體1的一個側面的外形相配合，其中，第三模體3的側面上設置有多對沿側面寬度方向貫通的第三方形楞3-1-1，每對第三方形楞3-1-1呈八字形設置；將N個第一模體1與N-I個第二模體2相間平鋪並構成平板，第二模體2上的多個第一方形楞2-1-1分別嵌入於相鄰的第一模體1上的多個第一方形槽1-1-1內，並與其間隙配合，所述的平板的兩端分別設置一個第三模體3，第三模體3上的多個第三方形楞 3-1-1分別嵌入於相鄰的第一模體1上的多個第一方形槽1-1-1內，並與其間隙配合；夾板5用於固定N個第一模體1、N-I個第二模體2和兩個第三模體3，所述模體通過夾板5組合形成平板，所述組合後的平板彎製成圓筒狀。所述的每個第一模體1的橫截面形狀為梯形，所述的每個第二模體2的橫截面形狀為梯形，中心線匯聚一點的四個方形槽中，每相鄰兩個方形槽之間的夾角均為70° 130°。本實施方式的模具製備出的點陣芯子為金字塔型點陣芯子。具體實施方式

六結合圖8-圖12說明本實施方式，本實施方式的第一模體1、第二模體2、第三模體3和夾板5均由矽橡膠製成。如此設置，便於脫模。其它組成和連接關係與具體實施方式

五相同。具體實施方式

七結合圖13和圖14說明本實施方式，本實施方式的一種帶有點陣型芯子的複合材料圓筒包括外複合材料層合板6、內複合材料層合板7和點陣芯子8，點陣芯子8設置在外複合材料層合板6與內複合材料層合板7之間，點陣芯子8由若干根纖維複合杆件構成，所述的纖維複合杆件的上端與外複合材料層合板6固接，纖維複合杆件的下端與內複合材料層合板8固接，所述的纖維複合杆件是橫截面形狀為長方形的纖維複合杆，所述複合材料圓筒的點陣芯子為波浪型點陣芯子或金字塔型點陣芯子。本實施方式所述的一種內含點陣型芯子的複合材料圓筒的纖維複合杆件的橫截面形狀是長方形的，這使得所述的點陣芯子具有優秀的力學性能。本實施方式中所述的纖維複合材料點陣夾芯板為波浪型點陣芯子或金字塔型點陣芯子，根據不同的力學性能要求，纖維複合材料點陣夾芯板選擇為合適的點陣夾芯結構。
權利要求
1.一種製備點陣芯子的方法，其特徵在於製備點陣芯子的具體方法如下步驟一、將多條片狀單向預浸料疊加鋪設，根據所述模具中陰模的方形槽的寬度，採用剪刀或者雕刻機將疊加後的片狀單向預浸料切割成條狀，獲得單向預浸料，所述的單向預浸料的長度比第一模塊的方形槽的長度長35-40mm，在矽橡膠圓筒的圓壁內壁上，均勻圍上預浸料，放置在鋼模中，並在底端進行固定；步驟二、清洗模具中所有陰模和陽模中每個模體的外表面，然後將封孔劑和脫模劑依次塗抹在所述外表面上，將模具排放成平板狀後彎製成圓筒狀，並移除所有陽模，並固定在模具的底端；步驟三、將多條單向預浸料逐層鋪設在每個所述第一模體(1)的每個方形槽內形成一束單向預浸料，每條單向預浸料的兩端分別從相應所述第一模體(1)的方形槽長度方向上的兩端均勻露出，所有單向預浸料鋪設完成之後，在每個方形槽內放置一條矽橡膠，所述的矽橡膠的長度與所述方形槽的長度相等，矽橡膠的寬度與所述方形槽的寬度相配合，將鋪設完成的所有第一模塊與陽模合模，然後用夾板將陰模和陽模固定；步驟四、在模具的上、下表面分別鋪放纖維預浸料層，具體鋪放過程為在模具上、下表面每鋪放一層纖維預浸料，所述纖維預浸料為矩形，將露出的每束單向預浸料穿過該層纖維預浸料，並將每束單向預浸料均勻分為L份，彎折其中一份單向預浸料使其平鋪在該層纖維預浸料上，繼續鋪放下一層纖維預浸料，然後再彎折其中一份單向預浸料使其平鋪在該層纖維預浸料上，重複上述工作直至L份單向預浸料全部彎折完成，然後再鋪設M層纖維預浸料，其中，M為2-8，L為大於3的整數；步驟五、將步驟四中的模具放置在熱壓機內，使其固化，所述的熱壓機內部的固化溫度為100 200°C，固化壓力為0. 5 2Mpa，固化時間為1 3小時；步驟六、拆下夾板，卸下處於模具兩端的陽模，將第一模體(1)中的第一中間模塊 (1-3)及第二模塊(2)中的第二中間模塊(2-3)抽出，然後逐一移除第一凹形模塊(1-1)、 第二凹形模塊(1-2)、第一凸形模塊及第二凸形模塊0-2)，完成脫模； 步驟七、對步驟六中獲得的加工件進行打磨，獲得點陣芯子。
2.根據權利要求1所述的一種製備點陣芯子的方法，其特徵在於步驟五中所述的的固化溫度為120°C，固化壓力為0. 5Mpa,固化間為1. 5小時。
3.一種製備點陣芯子的方法所使用的模具，其特徵在於所述模具由陰模、陽模和夾板(5)組成，所述的陰模由N個第一模體(1)組成，所述的陽模由N-I個第二模體O)、第三模體C3)和第四模體(4)組成，所述第一模體(1)的橫截面形狀為弧形，所述第二模體 (2)的橫截面形狀為弧形，第三模體(3)的橫截面形狀為扇形，第四模體的橫截面形狀為扇形；所述第一模體(1)由第一凹形模塊(1-1)、第二凹形模塊(1- 和第一中間模塊 (1-3)組成，第一中間模塊(1-3)的橫截面形狀為等腰梯形，第一凹形模塊(1-1)及第二凹形模塊(1-2)對稱放置在第一中間模塊(1-3)的兩個斜面上，第一凹形模塊(1-1)遠離所述斜面的表面上加工多對沿斜面寬度方向貫通的第一方形槽(1-1-1)，每對第一方形槽 (1-1-1)呈八字形設置，第二凹形模塊(1-2)遠離所述斜面的表面上加工多條沿斜面寬度方向貫通的第二方形槽(1-2-1)，所述第二方形槽(1-2-1)的中心線與對應的一對第一方形槽(1-1-1)的兩條方形槽中心線匯聚一點，每個第一方形槽(1-1-1)的深度與每個第二方形槽(1-2-1)的深度相等，每個第一方形槽(1-1-1)的寬度與每個第二方形槽(1-2-1)的寬度相等；第二模體O)的兩個側面分別與第一模體(1)的兩個側面的外形相配合，第二模體(2)由第一凸形模塊0-1)、第二凸形模塊(2- 和第二中間模塊(2- 組成，第二中間模塊0-3)的橫截面形狀為等腰梯形，第一凸形模塊(2-1)及第二凸形模塊(2- 對稱的放置在第二中間模塊0-3)的兩個斜面上，第一凸形模塊(2-1)遠離所述斜面的表面上加工多對沿斜面寬度方向貫通的第一方形楞0-1-1)，每對第一方形楞0-1-1)呈八字形設置， 第二凸形模塊(2- 遠離所述斜面的表面上加工多條沿弧面寬度方向貫通的第二方形楞 0-2-1)，所述第二方形楞0-2-1)的中心線與對應的一對第一方形楞0-1-1)的兩條方形楞中心線匯聚一點，每個第一方形楞0-1-1)的高度與每個第二方形楞0-2-1)的高度相等，每個第一方形楞(2-1-1)的寬度與每個第二方形楞0-2-1)的寬度相等；第三模體(3)的斜面和第四模體的斜面分別與第一模體(1)的兩個斜面的外形相配合，其中，第三模體(3)的弧面上設置有多對沿弧面寬度方向貫通的第三方形楞 (3-1-1)，每對第三方形楞(3-1-1)呈八字形設置，第四模體的弧面上設置有多條沿斜面寬度方向貫通的第四方形楞G-1-ι)；N個第一模體(1)與N-I個第二模體(2)相間平鋪並構成平板，第二模體(2)上的多個第一方形楞O-1-i)分別嵌入於相鄰的第一模體(1)上的多個第一方形槽(1-1-1)內， 並與其間隙配合，第二模體(2)上的多個第二方形楞0-2-1)分別嵌入於相鄰的第一模體 (1)上的多個第二方形槽(1-2-1)內，並與其間隙配合，所述的平板的一端設置有第三模體(3)，平板的另一端設置有第四模體，第三模體C3)上的多個第三方形楞(3-1-1)分別嵌入於相鄰的第一模體(1)上的多個第一方形槽(1-1-1)內，第四模體(4)上的多個第四方形楞G-1-1)分別嵌入於相鄰的第一模體(1)上的多個第二方形槽(1-2-1)內，並與其間隙配合；夾板(5)用於固定N個第一模體(1)、N-I個第二模體0)、第三模體(3)和第四模體 G)，所述模體通過夾板( 組合形成平板，所述組合後的平板彎製成圓筒狀。其中，N為大於1的整數。所述每個第一模體(1)的橫截面形狀為弧形，所述的每個第二模體的橫截面形狀為弧形，中心線匯聚一點的三個方形槽中，每相鄰兩個方形槽之間的夾角均為70° 110°。
4.根據權利要求3所述的製備點陣芯子的方法所使用的模具，其特徵在於第一模體 (1)、第二模體0)、第三模體(3)、第四模體(4)和夾板(5)均由矽橡膠製成。
5.一種製備點陣芯子的方法所使用的模具，其特徵在於所述模具由陰模、陽模和夾板(5)組成，所述的陰模由N個第一模體(1)組成，所述的陽模由N-I個第二模體( 和兩個第三模體C3)組成，所述第一模體(1)的橫截面形狀為梯形，所述第二模體( 的橫截面形狀為梯形，第三模體(3)的橫截面形狀為直角梯形；所述第一模體(1)由兩個第一凹形模塊(1-1)和第一中間模塊(1- 組成，第一中間模塊(1- 的橫截面形狀為等腰梯形，兩個第一凹形模塊(1-1)對稱的放置在第一中間模塊(1-3)的兩個斜面上，第一凹形模塊(1-1)遠離所述斜面的表面上加工多對沿斜面寬度方向貫通的第一方形槽(1-1-1)，每對第一方形槽(1-1-1)呈八字形設置，所述一個第一凹形模塊(1-1)上的一對第一方形槽(1-1-1)的兩條方形槽中心線與另一個第一凹形模塊(1-1)上的對應的一對第一方形槽(1-1-1)的兩條方形槽中心線匯聚一點，每個第一方形槽(1-1-1)的深度相等，每個第一方形槽(1-1-1)的寬度相等；第二模體O)的兩個側面分別與第一模體(1)的兩個側面的外形相配合，所述第二模體⑵由兩個第一凸形模塊(2-1)和第二中間模塊0-3)組成，第二中間模塊0-3)的橫截面形狀為等腰梯形，兩個第一凸形模塊(2-1)對稱的放置在第二中間模塊0-3)的兩個斜面上，第一凸形模塊遠離所述斜面的表面上加工多對沿弧面寬度方向貫通的第一方形楞0-1-1)，每對第一方形楞0-1-1)呈八字形設置，所述一個第一凸形模塊上的一對第一方形楞0-1-1)的兩條方形楞中心線與另一個第一凸形模塊(2-1)上的對應的一對第一方形楞O-1-i)的兩條方形楞中心線匯聚一點，每個第一方形楞0-1-1)的高度相等，每個第一方形楞O-1-i)的寬度相等；第三模體C3)的側面與第一模體(1)的一個側面的外形相配合，其中，第三模體(3)的側面上設置有多對沿側面寬度方向貫通的第三方形楞(3-1-1)，每對第三方形楞(3-1-1) 呈八字形設置；將N個第一模體(1)與N-I個第二模體(2)相間平鋪並構成平板，第二模體(2)上的多個第一方形楞O-1-i)分別嵌入於相鄰的第一模體(1)上的多個第一方形槽(1-1-1)內， 並與其間隙配合，所述的平板的兩端分別設置一個第三模體(3)，第三模體(；3)上的多個第三方形楞(3-1-1)分別嵌入於相鄰的第一模體(1)上的多個第一方形槽(1-1-1)內，並與其間隙配合；夾板(5)用於固定N個第一模體⑴、N-I個第二模體(2)和兩個第三模體(3)，所述模體通過夾板(2)組合形成平板，所述組合後的平板彎製成圓筒狀。所述的每個第一模體(1)的橫截面形狀為梯形，所述的每個第二模體的橫截面形狀為梯形，中心線匯聚一點的四個方形槽中，每相鄰兩個方形槽之間的夾角均為70° 130°。
6.根據權利要求5所述的製備點陣芯子的方法所使用的模具，其特徵在於第一模體 (1)、第二模體(2)、第三模體(3)和夾板(5)均由矽橡膠製成。
7.一種帶有點陣型芯子的複合材料圓筒，其特徵在於它包括外複合材料層合板(6)、 內複合材料層合板(7)和點陣芯子(8)，點陣芯子(8)設置在外複合材料層合板(6)與內複合材料層合板(7)之間，點陣芯子(8)由若干根纖維複合杆件構成，所述的纖維複合杆件的上端與外複合材料層合板(6)固接，纖維複合杆件的下端與內複合材料層合板(8)固接，所述的纖維複合杆件是橫截面形狀為長方形的纖維複合杆，所述複合材料圓筒的點陣芯子為波浪型點陣芯子或金字塔型點陣芯子。
全文摘要
一種點陣芯子製造方法、模具及帶有點陣芯子的複合材料圓筒，它涉及一種點陣芯子的製造方法、製造模具及帶有點陣芯子的複合材料圓筒。本發明解決了現有的點陣芯子的圓筒壁封閉，空間不能貫通，不便於預埋、導熱、通氣和傳熱功能實現的問題。所述製備點陣芯子的方法為一、獲得多條單向預浸料；二、清洗模具；三、將單向預浸料鋪設在方形槽內；四、鋪設纖維預浸料層；五、將方形矽橡膠鋪在預浸料層表面；六、熱壓成型；七、脫模；八、獲得點陣芯子。製備點陣芯子為波浪型點陣芯子或金字塔型點陣芯子所用的模具。複合材料圓筒的點陣芯子設置在外複合材料層合板與內複合材料層合板之間。本發明尤其適用於航空航天領域。
文檔編號B32B3/10GK102275305SQ201110111670
公開日2011年12月14日 申請日期2011年4月29日 優先權日2011年4月29日
發明者吳林志, 彭亮, 楊金水, 熊健, 馬力 申請人:哈爾濱工業大學