一种靶机机身板件下部壳体结构复合材料成型模具的制作方法

1.本实用新型属于复合材料零件成型技术领域，具体涉及一种靶机机身板件下部壳体结构复合材料成型模具。


背景技术：

2.靶机作为射击训练目标，属于无人飞机的一种。靶机技术在近年来得到了飞速发展，首先是高机动性和敏捷性，靶机的通用化和模块化。
3.靶机的成型模具结构复杂，为了节约重量，更多的进行减重设计，将靶机上的很多零件，整合成一个零件。但此方式的弊端在于模具结构复杂，模具要求精度高，制造困难，脱模困难，容易出现模具变形，模具和产品贴合度很差，使得成型零件精度低，容易出现型面偏差,无法满足设计要求。因此，需要设计结构更加合理的成型模具及与其配套的成型方法来满足成型靶机机身板件下部壳体零件的成型要求。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于为解决现有技术存在的上述问题，提供一种靶机机身板件下部壳体结构复合材料成型模具。本实用新型利用定位块及镶块控制复合材料侧壁回弹和型面变形。
5.实现上述目的，本实用新型采取的技术方案如下：
6.一种靶机机身板件下部壳体结构复合材料成型模具，包括两个定位块、镶块、框架、两个角度垂直钻模板、两个角度钻模板、四个钻模板安装座及两个定位器组件；
7.镶块、两个定位块及四个钻模板安装座分别定位并固定在框架的上平台上，两个定位块对称设置在框架的中间型面区域的左右两侧，镶块放置在中间型面区域内并设置在待成型零件r区相对应的位置，四个钻模板安装座中的两个钻模板安装座对称设置在两个定位块的左右两侧，两个角度垂直钻模板与该两个钻模板安装座一一对应设置，且两个角度垂直钻模板分别定位并固定在对应的钻模板安装座上，余下的两个钻模板安装座对称设置在两个定位块后方，两个角度钻模板与该余下的两个钻模板安装座一一对应设置，且两个角度钻模板分别定位并固定在对应的钻模板安装座上，两个定位器组件横跨两个定位块设置，两个定位器组件分别定位并固定在框架的上平台上。
8.进一步的是，两个定位器组件均包括卡板、两个定位器、两个角座及两个支座；两个支座左右对称设置，两个支座均定位并固定在框架的上平台上，每个支座上端与对应的角座定位且固定连接，两个角座与卡板两端分别定位且固定连接，两个定位器对称设置且两个定位器的直柄分别与卡板定位并固定连接。
9.进一步的是，定位器由直柄、弯柄及与弯柄外端固定连接的定位头组成。
10.进一步的是，支座由顶板、底板、立柱及两个加强筋组成，顶板和底板之间固定有立柱，立柱两侧对称设有两个加强筋，两个加强筋分别与立柱及底板固定连接。
11.进一步的是，框架左右两侧对称固定装有四个吊环。
12.本实用新型相对于现有技术的有益效果是：
13.1)因靶机机身板件下部壳体结构复杂，精度高，成型后脱模困难，针对这些问题，本实用新型研制的靶机机身板件下部壳体结构复合材料成型模具，能够很好的解决上述问题。
14.2)对于加工制造环节进行了改进；本实用新型通过采用优化后的工艺方案，利用定位块和镶块控制复合材料侧壁回弹和型面变形，避免模具出现变形，型面不准确等因素的影响，使加工制造效率得到了提高，加工费时费力得到极大的改善，制造周期显著缩短，制造成本降低。
15.3)因为靶机机身板件下部壳体结构为复合材料，在成型时，采用传统的复材铺贴工艺无法满足成型的产品零件精度高，型面复杂的工艺要求。而采用定位块和镶块控制复合材料侧壁回弹和型面变形，可使制成的成型零件精度合格，满足使用要求，并能减少工人操作工时，使工人操作费时费力问题得到解决。
附图说明
16.图1是本实用新型的一种靶机机身板件下部壳体结构复合材料成型模具的轴测图；
17.图2是本实用新型的一种靶机机身板件下部壳体结构复合材料成型模具的主视图；
18.图3是本实用新型的一种靶机机身板件下部壳体结构复合材料成型模具的俯视图；
19.图4是本实用新型的一种靶机机身板件下部壳体结构复合材料成型模具的左视图；
20.图5是两个定位块对称设置的俯视图；
21.图6是图5的左视图；
22.图7是图5的主视图；
23.图8是镶块的三视图；
24.图9是图8的左视图；
25.图10是图8的俯视图；
26.图11是框架的主视图；
27.图12是图11的左视图；
28.图13是图11的俯视图；
29.图14是钻模板的三视图；
30.图15是图14的左视图；
31.图16是图14的俯视图；
32.图17是角度钻模板的主视图；
33.图18是图17的左视图；
34.图19是图17的俯视图；
35.图20是钻模板安装座的主视图；
36.图21是图20的俯视图；
37.图22是图21的左视图；
38.图23是定位器组件的主视图；
39.图24是图23的左视图；
40.图25是图23的俯视图；
41.图26是定位器的主视图；
42.图27是图26的左视图；
43.图28是图26的俯视图；
44.图29是卡板的主视图；
45.图30是图29的左视图；
46.图31是图29的俯视图；
47.图32是角座的主视图；
48.图33是图32的俯视图；
49.图34是图33的a向视图；
50.图35是支座的主视图；
51.图36是图35的左视图；
52.图37是图35的俯视图。
53.上述附图中涉及的部件名称及标号如下：
54.定位块01、镶块02、框架03、钻模板04、角度钻模板05、钻模板安装座06、定位器组件07、定位器08、卡板09、角座10、支座11、吊环12、直柄13、弯柄14、定位头15、顶板16、底板17、立柱18、加强筋19、中间型面区域20。
具体实施方式
55.具体实施方式一：如图1-图37所示，本实施方式披露了一种靶机机身板件下部壳体结构复合材料成型模具，包括两个定位块01、镶块02、框架03、两个角度垂直钻模板04、两个角度钻模板05、四个钻模板安装座06及两个定位器组件07；
56.镶块02、两个定位块01及四个钻模板安装座06分别(通过螺销钉)定位并固定在框架03的上平台上(框架03由架体及与架体顶端固定连接的上平台组成)，两个定位块01对称设置在框架03的中间型面区域20的左右两侧，镶块02放置在中间型面区域20内并设置在待成型零件r区相对应的位置，四个钻模板安装座06中的两个钻模板安装座06对称设置在两个定位块01的左右两侧，两个角度垂直钻模板04与该两个钻模板安装座06一一对应设置，且两个角度垂直钻模板04分别(通过螺销钉)定位并固定在对应的钻模板安装座06上，余下的两个钻模板安装座06对称设置在两个定位块01后方，两个角度钻模板05与该余下的两个钻模板安装座06一一对应设置，且两个角度钻模板05分别(通过螺销钉)定位并固定在对应的钻模板安装座06上，两个定位器组件07横跨两个定位块01设置，两个定位器组件07分别(通过螺销钉)定位并固定在框架03的上平台上。
57.镶块02、两个角度垂直钻模板04和角度钻模板05结构是已有技术。
58.进一步的是，两个定位器组件07均包括卡板09、两个定位器08、两个角座10及两个支座11；两个支座11左右对称设置，两个支座11均(通过螺销钉)定位并固定在框架03的上平台上，每个支座11上端与对应的角座10(通过螺销钉)定位且固定连接，两个角座10与卡
板09两端分别(通过螺销钉)定位且固定连接，两个定位器08对称设置且两个定位器08的直柄13分别与卡板09(通过螺销钉)定位并固定连接。
59.进一步的是，定位器08由直柄13、弯柄14及与弯柄14外端固定连接的定位头15组成。
60.进一步的是，支座11由顶板16、底板17、立柱18及两个加强筋19组成，顶板16和底板17之间固定有立柱18，立柱18两侧对称设有两个加强筋19，两个加强筋19分别与立柱18及底板17固定连接。
61.进一步的是，框架03左右两侧对称固定装有四个吊环12(用于模具起吊)。
62.具体实施方式二：如图1-图37所示，本实施方式披露了一种利用具体实施方式一所述的模具实现靶机机身板件下部壳体结构复合材料成型的方法，所述方法包括以下步骤：
63.步骤一：按工艺要求(采用下料机)下料(保证下料角度及尺寸)；
64.步骤二：在两个定位块01、镶块02及框架03的中间型面区域20表面铺贴模面，完成平整铺贴后，将铺贴有模面的两个定位块01及镶块02封装在真空袋内，进行一次封装，封装完成后抽完全真空最小0.08mpa，之后进行热压实，温度为60-70
°
，压力为0.2mpa，保温保压30min(完全真空泄露检查，抽完全真空最小0.08mpa，在泄露检查前要与真空系统连接至少15分钟，关掉真空系统，5分钟后真空表读数下降不超过0.017mpa)，之后，拆卸真空袋；
65.步骤三：将热压实后的模面、两个定位块01及镶块02装在真空袋内，并在模面表面依次放置可剥布、隔离膜、透气毡，放置完成后拆掉定位器组件07，在定位器组件07拆掉的位置同样依次放置可剥布、隔离膜、透气毡，进行二次封装，封装完成后抽完全真空最小0.08mpa(完全真空泄露检查，抽完全真空最小0.08mpa，在泄露检查前要与真空系统连接至少15分钟，关掉真空系统，5分钟后真空表读数下降不超过0.017mpa)；
66.步骤四：将所述模具进热压罐固化，升温至120
°
，升压至0.6mpa，保温保压120-180min，检测真空度负压读数下降不超过0.017mpa；
67.步骤五：固化完成后，拆除可剥布、隔离膜、透气毡、真空袋，不启模，制成成型零件毛坯，模具冷却至室温后，采用角度垂直钻模板04和角度钻模板05在成型零件毛坯上钻定位孔，将模具和成型零件毛坯一同送到数控加工中心，利用设置在框架03周围的工装基准孔建立基准，采用在成型零件毛坯边缘上抽真空方式压紧(真空吸住)，数控铣切成型零件毛坯边缘，在厚度上留0.5mm余量不铣透，制成成型零件；
68.步骤六：进行脱模(可用木质或塑料楔复材脱模辅助工具脱模，防止对成型零件或成型模具带来损伤)，在成型零件上打上标记作为标识，使用复材脱模辅助工具(已有部件)在成型零件翻边处施加力，并控制力的大小在1000-2000n；注意应在成型零件四个拐角处均匀施加力；
69.步骤七：将成型零件转移到三坐标检测设备上，对成型零件进行检测，对成型零件质量进行检查：厚度公差允许为
±
5％，梁和壁板贴模度≤0.75mm，长桁轴线(相比于理论位置)偏差为
±
2mm，孔隙率不大于2％，进行100％面积的缺陷检查，检测合格后交付使用；如发现回弹角及半径补偿不足，根据成型零件实测情况进行补偿；如出现其他问题进行成型零件的修复。
70.定位块01由五个定位块单体组成，五个定位块单体均采用q235-a.f钢，并依次焊
接连接。焊接后去应力，按照气动外形面，通过数控加工的方法，按照三维数模，编制加工程序，加工出定位块01的型面。定位块01的主要作用是：用于复合材料能够成型出合格的外形产品。定位块01通过螺销钉定位并固定在框架03的上平台上(配合关系为h7/g6间隙配合，方便脱模)。
71.镶块02整体采用q235-a.f钢焊接成型，焊接后去应力，按气动外形面组合加工。按照三维数模，编制加工程序，通过数控加工的方式加工出镶块02的型面。镶块02的主要作用是：为复合材料成型出合格的外形产品零件。镶块02通过螺销钉定位并固定在框架03的上平台上(配合关系为h7/g6间隙配合，方便脱模)。
72.框架03作为整个模具的基座，整体采用q235-a.f钢焊接成型，焊接后去应力，框架03的架体采用方钢焊接制成，框架03的架体顶面与框架03的上平台焊接，形成一个牢固的框架03，按照气动外形面，按照三维数模，编制加工程序，将中间型面加工出来。框架03为安装定位块01、镶块02、钻模板安装座06、定位器组件07、吊环12的基础平台。
73.钻模板04(材料：铝6061-t651)按照三维数模编制加工程序，通过五轴数控加工的方法在钻模板04上钻出钻模板定位孔、螺钉孔、销钉安装孔。钻模板04通过螺销钉定位并固定在相对应的钻模板安装座06上。
74.角度钻模板05(材料：铝6061-t651)按照三维数模，编制加工程序，通过五轴数控加工的方法在角度钻模板05上钻模板定位孔、螺钉孔及销钉安装孔。角度钻模板05通过螺销钉定位并固定在相对应的钻模板安装座06上。
75.钻模板安装座06(材料：金属q235-a.f)，在现场按照理论位置配制螺孔、销钉孔，安装螺销钉同框架03进行配合，采用配合关系为h7/g6间隙配合。
76.定位器组件07包括多个定位器08、卡板09、角座10、支座11。
77.定位器08(材料：金属q235-a.f)按照三维数模，编制加工程序，通过五轴数控加工的方法在定位器08上加工出定位孔、螺钉孔及销钉孔，定位器08同卡板09通过螺销钉安装合适的位置，用于定位机身板件下部板件壳体复合材料成型零件的加强筋。
78.卡板09(材料：铝6061-t651)按照三维数模，编制加工程序，通过五轴数控加工的方法在卡板09上加工出定位孔、螺钉孔及销钉孔，卡板09同角座10通过螺销钉安装合适的位置。
79.角座10(材料：金属q235-a.f)上加工出定位孔、螺钉孔及销钉孔，角座10同卡板09通过螺销钉安装合适的位置。
80.支座11(材料：金属q235-a.f)通过螺销钉同框架03进行配合，安装到合适的位置，采用配合关系为h7/g6间隙配合。
81.吊环12(标准件)用于模具起吊，吊环12采用万向旋转吊环。
82.以上仅为本实用新型专利较佳的具体实施方式，但本实用新型专利的保护范围，并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型专利揭露的技术范围内，根据本实用新型专利的技术方案及其实用新型专利构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型专利的保护范围之内。

技术特征：
1.一种靶机机身板件下部壳体结构复合材料成型模具，其特征在于：包括两个定位块(01)、镶块(02)、框架(03)、两个角度垂直钻模板(04)、两个角度钻模板(05)、四个钻模板安装座(06)及两个定位器组件(07)；镶块(02)、两个定位块(01)及四个钻模板安装座(06)分别定位并固定在框架(03)的上平台上，两个定位块(01)对称设置在框架(03)的中间型面区域(20)的左右两侧，镶块(02)放置在中间型面区域(20)内并设置在待成型零件r区相对应的位置，四个钻模板安装座(06)中的两个钻模板安装座(06)对称设置在两个定位块(01)的左右两侧，两个角度垂直钻模板(04)与该两个钻模板安装座(06)一一对应设置，且两个角度垂直钻模板(04)分别定位并固定在对应的钻模板安装座(06)上，余下的两个钻模板安装座(06)对称设置在两个定位块(01)后方，两个角度钻模板(05)与该余下的两个钻模板安装座(06)一一对应设置，且两个角度钻模板(05)分别定位并固定在对应的钻模板安装座(06)上，两个定位器组件(07)横跨两个定位块(01)设置，两个定位器组件(07)分别定位并固定在框架(03)的上平台上。2.根据权利要求1所述的一种靶机机身板件下部壳体结构复合材料成型模具，其特征在于：两个定位器组件(07)均包括卡板(09)、两个定位器(08)、两个角座(10)及两个支座(11)；两个支座(11)左右对称设置，两个支座(11)均定位并固定在框架(03)的上平台上，每个支座(11)上端与对应的角座(10)定位且固定连接，两个角座(10)与卡板(09)两端分别定位且固定连接，两个定位器(08)对称设置且两个定位器(08)的直柄(13)分别与卡板(09)定位并固定连接。3.根据权利要求2所述的一种靶机机身板件下部壳体结构复合材料成型模具，其特征在于：定位器(08)由直柄(13)、弯柄(14)及与弯柄(14)外端固定连接的定位头(15)组成。4.根据权利要求2所述的一种靶机机身板件下部壳体结构复合材料成型模具，其特征在于：支座(11)由顶板(16)、底板(17)、立柱(18)及两个加强筋(19)组成，顶板(16)和底板(17)之间固定有立柱(18)，立柱(18)两侧对称设有两个加强筋(19)，两个加强筋(19)分别与立柱(18)及底板(17)固定连接。5.根据权利要求1所述的一种靶机机身板件下部壳体结构复合材料成型模具，其特征在于：框架(03)左右两侧对称固定装有四个吊环(12)。

技术总结
一种靶机机身板件下部壳体结构复合材料成型模具，属于复合材料零件成型技术领域。镶块、两个定位块及四个钻模板安装座分别定位并固定在框架的上平台上，两个定位块对称设置在框架中间型面区域的左右两侧，镶块放置在中间型面区域内并设置在待成型零件R区相对应的位置，其中两个钻模板安装座对称设置在两个定位块的左右两侧，两个钻模板与该两个钻模板安装座定位且固定连接，余下的两个钻模板安装座对称设置在两个定位块后方，两个角度钻模板与该余下的两个钻模板安装座定位并固定连接，两个定位器组件横跨两个定位块设置，两个定位器组件定位并固定在框架的上平台上。本实用新型采用定位块和镶块控制复合材料侧壁回弹和型面变形，避免模具变形。避免模具变形。避免模具变形。


技术研发人员：杨智儒 龙浩 安志东 孙丽梅 孙兆君 崔晓丽
受保护的技术使用者：广联航空工业股份有限公司
技术研发日：2023.03.14
技术公布日：2023/7/23