一种预埋件内嵌的树脂基复合材料灭火弹成型模具的制作方法

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1.本实用新型属于树脂基复合材料技术领域，特别涉及一种预埋件内嵌的树脂基复合材料灭火弹成型模具。

背景技术：

2.树脂基复合材料尤其是纤维增强树脂基复合材料具有比强度高、质量轻、耐腐蚀、耐盐雾抗疲劳等优异的性能，兼具设计性强、产品成型工艺简单，还可以与其他属性材料机械连接、胶结连接或混合连接等。
3.在异形件和小批量零部件产品开发制造上具有独特的优势。随着增强材料和基体材料不断发展和改进，树脂基复合材料在航空、船舶、建筑领域的应用不断扩大和延伸。树脂基复合材料产品由于质量轻、强度高，环境适应性好，产品成型可设计性强，在航空零部件领域广泛的被开发使用。
4.对一些爆破方向有要求的产品中，如灭火弹等产品，需要在爆破后需控制壳体的分瓣散落方向，因此使用树脂基复合材料具有成型工艺简单，材料成型设计性强，材料综合性能优良等优点。通过成型时控制复合材料中纤维和树脂的用量和位置分布，可有效的控制产品各个位置的强度分布。现有的成型模具和工艺无法满足产品的成型要求，针对此种产品成型，需要设计一种新型模具来满足产品成型和工艺的要求。

技术实现要素：

5.为了克服现有不能有效控制产品各个位置的强度分布的问题，本实用新型提供一种预埋件内嵌的树脂基复合材料灭火弹成型模具，本实用新型满足产品成型时可控制复合材料中纤维和树脂的含量和断裂位置分布且可实现在壳体内嵌金属铝件，成型固化后可有效的控制产品各个位置的强度分布，并且模具结构简单，加工成本低，产品脱模方便。最终可实现产品爆破后，断裂位置和方向的可控制。
6.本实用新型采用的技术方案为：
7.一种预埋件内嵌的树脂基复合材料灭火弹成型模具，包括脱模环、芯模和底板；所述的芯模一端与底板密封连接，另一端与脱模环连接；所述的芯模外设有均压板，芯模与均压板之间布有树脂基复合材料，未布有树脂基复合材料的地方形成长条状的缝隙槽。
8.所述的脱模环上设有吊环。
9.所述的芯模呈空心的圆环筒状。
10.所述的芯模的外壁上设有多个凹槽，凹槽的长度尺寸不一，凹槽的上端与芯模顶部平齐。
11.所述的凹槽内设有纤维布和预埋件，所述的预埋件设在该纤维布上。
12.所述的预埋件通过胶膜固定在凹槽内的纤维布上，预埋件与凹槽之间的其他空隙内填充有泡棉。
13.所述的均压板外设有封装袋。
14.所述的芯模固定连接在底板的正中心，芯模底部与底板接触的部位通过密封胶泥封口。
15.所述的芯模顶部与脱模环通过多个螺栓连接。
16.所述的预埋件为金属预埋件。
17.本实用新型的有益效果为：
18.本实用新型提供的一种预埋件内嵌的树脂基复合材料灭火弹成型模具，在芯模的凹槽内预埋了预埋件，凹槽其他空隙内填充了泡棉。本实用新型中，填充的泡棉是因为泡棉具有弹性、重量轻、快速压敏固定、使用方便、弯曲自如、体积超薄、性能可靠的特点。
19.本实用新型中在芯模外铺设了树脂基复合材料，留出了树脂填充区，树脂填充区为款2-3mm的缝隙槽，在树脂基复合材料外套设了均压板，抽真空后进入热压罐加热加压固化成型。在加热时，树脂基复合材料内的树脂会流动到缝隙槽内并填充满缝隙槽，加压保证树脂均匀分布在缝隙槽内。
20.本实用新型提供的预埋件内嵌的树脂基复合材料灭火弹成型模具其结构简单，加工成本低，产品脱模方便。
21.以下将结合附图进行进一步的说明。
附图说明
22.图1是本实用新型结构装配结构示意图。
23.图2是本实用新型结构脱模结构示意图。
24.图3是本实用新型内腔结构示意图。
25.图4是本实用新型纤维连续区和树脂填充区分布示意图。
26.图中，附图标记为：1、吊耳；2、脱模环； 3、芯模； 4、底板。
具体实施方式
27.实施例1：
28.为了克服现有不能有效控制产品各个位置的强度分布的问题，本实用新型提供如图1-4所示的一种预埋件内嵌的树脂基复合材料灭火弹成型模具，本实用新型满足产品成型时可控制复合材料中纤维和树脂的含量和断裂位置分布且可实现在壳体内嵌金属铝件，成型固化后可有效的控制产品各个位置的强度分布，并且模具结构简单，加工成本低，产品脱模方便。最终可实现产品爆破后，断裂位置和方向的可控制。
29.一种预埋件内嵌的树脂基复合材料灭火弹成型模具，包括脱模环2、芯模3和底板4；所述的芯模3一端与底板4密封连接，另一端与脱模环2连接；所述的芯模3外设有均压板，芯模3与均压板之间布有树脂基复合材料，未布有树脂基复合材料的地方形成长条状的缝隙槽。
30.本实用新型中，树脂基复合材料优选为纤维布。如图1所示，本实用新型通过将预埋件预埋在芯模3内，将芯模3两端分别与脱模环2和底板4连接，完成整个模具的组装。本实用新型提供的预埋件内嵌的树脂基复合材料灭火弹成型模具结构简单，加工成本低，产品脱模方便。
31.本实用新型中，灭火弹产品通过芯模3外壁上依次设有的树脂基复合材料和均压
板通过抽真空后最后进入热压罐加热加压固化成型成灭火弹产品。在加热时，树脂基复合材料内的树脂会流动到缝隙槽内并填充满缝隙槽，加压保证树脂均匀分布在缝隙槽内，最终固化成型得到灭火弹产品。
32.实施例2：
33.基于实施例1的基础上，本实施例中，优选的，所述的脱模环2上设有吊环1。
34.如图2所示，吊环1设在脱模环2中间。脱模环2中间开有螺纹孔，在没有安装吊环1的情况下，对该螺纹孔进行密封连接，在需要安装吊环1时，将吊环1安装在该螺纹孔内，进行起吊作业。
35.优选的，所述的芯模3呈空心的圆环筒状。
36.优选的，所述的芯模3的外壁上设有多个凹槽，凹槽的长度尺寸不一，凹槽的上端与芯模3顶部平齐。
37.优选的，所述的凹槽内设有纤维布和预埋件，所述的预埋件设在该纤维布上。
38.优选的，所述的预埋件通过胶膜固定在凹槽内的纤维布上，预埋件与凹槽之间的其他空隙内填充有泡棉。
39.本实用新型中，采用泡棉是因为泡棉具有弹性、重量轻、快速压敏固定、使用方便、弯曲自如、体积超薄、性能可靠等一系列特点。
40.优选的，所述的均压板外设有封装袋。
41.本实用新型中，封装袋用于抽真空。封装袋抽真空的作业为现有技术，本实用新型中将不再进行进一步的说明。
42.优选的，所述的凹槽内设有预埋件。
43.优选的，所述的芯模3固定连接在底板4的正中心，芯模3底部与底板4接触的部位通过密封胶泥封口。
44.本实用新型中，如图1所示，底板4为矩形钢板，芯模3的外径小于底板4的尺寸，保证芯模3的低端密封固定连接在底板4上。芯模3底部用密封胶泥封口保证芯模3底部完全密封。
45.优选的，所述的芯模3顶部与脱模环2通过多个螺栓连接。
46.本实用新型中，优选为三个m8
×
70螺栓连接。芯模3顶部对应的螺纹孔堵住做好密封，方便热压固化后吊环1的安装。
47.优选的，所述的预埋件为金属预埋件。
48.本实用新型中，优选为铝制预埋件，预埋件的形状及尺寸根据需求设定，凹槽的长度不超过芯模3总长度的三分之二。预埋件的厚度不超过凹槽深的三分之二。
49.本实用新型结构的装配过程为：
50.产品装配：如图1所示，底板1和芯模2安装完成后，底部用密封胶泥封口保证底部完全密封；芯模3顶部与脱模环2用3个m8
×
70螺栓连接；芯模3顶部m20的螺纹孔堵住做好密封，方便热压固化后吊环1的安装；装配完成后即可进行铺层。
51.本实用新型在铺层时凹槽位置可以放置铝制预埋件且位置可以通过胶膜进行固定，其余位置采用泡棉进行填充；如图4所示，本实用新型提供的模具上无预埋件位置可以标记为树脂填充区，树脂填充区为长条状的缝隙槽，缝隙槽沿着芯模3外壁从顶到底，缝隙槽的宽度为2-3mm。在铺设树脂基复合材料的时候，根据需求，确定需要的树脂填充区，然后
对树脂填充区进行角度以及宽度的确定。在芯模3外壁上整体铺设树脂基复合材料，在芯模3外壁上空出来的缝隙槽是没有铺设树脂基复合材料的地方形成的树脂填充区。
52.树脂填充区保证纤维断开，其余位置均需保证纤维连续；铺层完成后，按照工艺要求在树脂基复合材料外表面安装均压板以及铺封装袋抽真空，最后进热压罐加热加压固化成型。
53.本实用新型在成型过程中，受热后树脂基复合材料内的树脂会流动到提前设置好的缝隙槽内并填充满。通过加压使得缝隙槽内的树脂均匀分布，固化后产品便形成了纤维连续区和树脂填充区。
54.本实用新型脱模结构装配的具体过程为：
55.产品脱模：如图2所示，拆除本实用新型提供的模具上的封装袋、均压板、脱模环2上的3个m8螺栓和底座4，用m20
×
120顶丝从m20的螺纹孔直接装配将脱模环2连同弹身产品顶起到要求高度后，使用m20吊耳（吊环1）替换m20螺栓安装固定，用行吊直接吊起吊环1将脱模环2和产品吊起完成脱模。
56.本实用新型中，如图3所示，芯模3优选为材料为q235、外径φ273mm、壁厚48mm、长1100mm的无缝钢管加工而成。芯模3外壁上设有多个凹槽，凹槽的上端与芯模3顶部平齐，凹槽下端沿着芯模3外壁向下延伸。凹槽的尺寸根据需求进行确定。本实用新型中将不再进行进一步的说明。
57.本实用新型中，底板4优选为δ=20mm厚，400mm
×
400mm的钢板材料为45#钢。
58.本实用新型中，脱模环2优选为δ50mm、φ218mm的q235钢。
59.本实用新型中，吊环1为m20的标准吊环。
60.模具组装完成，整个模具至少由吊环1、脱模环2、芯模3和底板4四部分组成，整体结构紧凑，装配简单，加工成本低廉。
61.对于需要在爆破后需控制壳体的分瓣散落方向的需求，使用树脂基复合材料具有成型工艺简单，材料成型设计性强，材料综合性能优良的优点。通过成型时控制复合材料中纤维和树脂的用量和位置分布，可有效的控制产品各个位置的强度分布。树脂填充区更易断裂，通过对树脂填充区的设定，最终可实现产品爆破后，断裂位置和方向的可控制。
62.本实用新型提供的模具，满足产品成型时可控制复合材料中纤维和树脂的含量和断裂位置分布且可实现在壳体内嵌金属铝件，成型固化后可有效的控制产品各个位置的强度分布，并且模具结构简单，加工成本低，产品脱模方便。
63.以上举例仅仅是对本实用新型的举例说明，并不构成对本实用新型的保护范围的限制，凡是与本实用新型相同或相似的设计均属于本实用新型的保护范围之内。本实用新型中未详细描述的装置结构及其方法步骤均为现有技术，本实用新型中将不再进行进一步的说明。

技术特征：

1.一种预埋件内嵌的树脂基复合材料灭火弹成型模具，其特征在于：包括脱模环（2）、芯模（3）和底板（4）；所述的芯模（3）一端与底板（4）密封连接，另一端与脱模环（2）连接；所述的芯模（3）外设有均压板，芯模（3）与均压板之间布有树脂基复合材料，未布有树脂基复合材料的地方形成长条状的缝隙槽。2.根据权利要求1所述的一种预埋件内嵌的树脂基复合材料灭火弹成型模具，其特征在于：所述的脱模环（2）上设有吊环（1）。3.根据权利要求1所述的一种预埋件内嵌的树脂基复合材料灭火弹成型模具，其特征在于：所述的芯模（3）呈空心的圆环筒状。4.根据权利要求3所述的一种预埋件内嵌的树脂基复合材料灭火弹成型模具，其特征在于：所述的芯模（3）的外壁上设有多个凹槽，凹槽的长度尺寸不一，凹槽的上端与芯模（3）顶部平齐。5.根据权利要求4所述的一种预埋件内嵌的树脂基复合材料灭火弹成型模具，其特征在于：所述的凹槽内设有纤维布和预埋件，所述的预埋件设在该纤维布上。6.根据权利要求5所述的一种预埋件内嵌的树脂基复合材料灭火弹成型模具，其特征在于：所述的预埋件通过胶膜固定在凹槽内的纤维布上，预埋件与凹槽之间的其他空隙内填充有泡棉。7.根据权利要求1所述的一种预埋件内嵌的树脂基复合材料灭火弹成型模具，其特征在于：所述的均压板外设有封装袋。8.根据权利要求1所述的一种预埋件内嵌的树脂基复合材料灭火弹成型模具，其特征在于：所述的芯模（3）固定连接在底板（4）的正中心，芯模（3）底部与底板（4）接触的部位通过密封胶泥封口。9.根据权利要求1所述的一种预埋件内嵌的树脂基复合材料灭火弹成型模具，其特征在于：所述的芯模（3）顶部与脱模环（2）通过多个螺栓连接。10.根据权利要求5所述的一种预埋件内嵌的树脂基复合材料灭火弹成型模具，其特征在于：所述的预埋件为金属预埋件。

技术总结

本实用新型提供一种预埋件内嵌的树脂基复合材料灭火弹成型模具，包括脱模环、芯模和底板；所述的芯模一端与底板密封连接，另一端与脱模环连接；所述的芯模外设有均压板，芯模与均压板之间布有树脂基复合材料，未布有树脂基复合材料的地方形成长条状的缝隙槽。所述的芯模呈空心的圆环筒状。所述的芯模的外壁上设有多个凹槽，所述的凹槽内设有纤维布和预埋件，所述的预埋件设在该纤维布上。所述的预埋件通过胶膜固定在凹槽内的纤维布上，预埋件与凹槽之间的其他空隙内填充有泡棉。本实用新型中填充的泡棉是因为泡棉具有弹性、重量轻、快速压敏固定、使用方便、弯曲自如、体积超薄、性能可靠的特点。本实用新型结构简单、加工成本低，脱模方便。脱模方便。脱模方便。