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(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN114274549A(43)申请公布日2022.04.05(21)申请号202111605021.2(22)申请日2021.12.24(71)申请人西安交通大学地址710049陕西省西安市咸宁西路28号(72)发明人秦庆华王志鹏王铁军童建飞焦金泽李剑峰(74)专利代理机构西安通大专利代理有限责任公司61200代理人闵岳峰(51)Int.Cl.B29C70/34(2006.01)B29C70/54(2006.01)权利要求书2页说明书9页附图7页(54)发明名称一种纤维增强复合材料蜂窝芯材的制备装置(57)摘要本发明公开了一种纤维增强复合材料蜂窝芯材的制备装置,包括定位底板、定位模具、定型模具和面内加压装置;定位底板两侧设置连接孔和定位孔,中部按所设计的蜂窝构型设置对应的定位槽;定位模具包括六边形定位模具、方形定位模具、第一半凹角六边形定位模具和第二半凹角六边形定位模具;定型模具包括梯形定型模具、四边形定型模具和半凹角六边形定型模具;面内加压装置包括薄侧板、厚侧板和螺栓。本发明采用的制备装置,实现了多种类型的单层或多层纤维增强复合材料蜂窝芯材的制备,保证了蜂窝结构的制备精度和界面性能,解决了现阶段复合材料蜂窝制备技术存在的固化压力不足、界面性能差,纤维体积含量低、纤维易变形褶皱等问题。CN114274549ACN114274549A权利要求书1/2页1.一种纤维增强复合材料蜂窝芯材的制备装置,其特征在于,包括定位底板(2)、定位模具、定型模具和面内加压装置;定位底板(2)两侧设有沉头孔和第一定位孔,中部按照所设计的蜂窝构型设置相应的定位槽;根据所设计的蜂窝构型加工有不同形状的定型模具和定位模具,定型模具包括梯形定型模具(4)、四边形定型模具(5)和半凹角六边形定型模具(6);定位模具包括六边形定位模具(3)、方形定位模具(7)、第一半凹角六边形定位模具(8)和第二半凹角六边形定位模具(15);面内加压装置包括薄侧板(9)、厚侧板(10)和螺栓(11),厚侧板(10)底部设有第二螺纹孔和定位孔,侧面设置多个第一螺纹孔,面内加压装置通过薄侧板(9)、厚侧板(10)和螺栓(11)用于对定位底板(2)中部设置的定位模具和定型模具进行加压。2.根据权利要求1所述的一种纤维增强复合材料蜂窝芯材的制备装置,其特征在于,所有定位模具底部设置有定位圆柱,并与定位底板(2)的定位槽采用过渡配合。3.根据权利要求1所述的一种纤维增强复合材料蜂窝芯材的制备装置,其特征在于,梯形定型模具(4)为半凹角六边形定位模具主体的二分之一,四边形定型模具(5)为第一半凹角六边形定位模具(8)主体的二分之一;半凹角六边形定型模具与第一半凹角六边形定位模具(8)主体一致,装配在六边形定位模具(3)和第一半凹角六边形定位模具(8)之间,梯形定型模具(4)和四边形定型模具(5)分布于第一半凹角六边形定位模具(8)两侧。4.根据权利要求1所述的一种纤维增强复合材料蜂窝芯材的制备装置,其特征在于,所有定型模具通过加热至40~50℃时装配,且装配时将定型模具底面紧贴定位底板(2)表面,沿Y向装配到指定位置并压紧。5.根据权利要求1所述的一种纤维增强复合材料蜂窝芯材的制备装置,其特征在于,第二半凹角六边形定位模具(15)用于装配阶段,固化阶段之前拆卸;第二半凹角六边形定位模具(15)的两平行面之间的尺寸小于第一半凹角六边形定位模具(8),在装配过程中与半凹角六边形定型模具(6)紧密接触,与预浸料矩形条(14)不产生相互作用,避免纤维的变形和褶皱。6.根据权利要求1所述的一种纤维增强复合材料蜂窝芯材的制备装置,其特征在于,厚侧板(10)通过螺栓和定位器与定位底板(2)形成精确的紧密装配,面内加压是通过螺栓(11)带动薄侧板(9)压紧定位模具、定型模具和纤维预浸料铺覆的半凹角六边形蜂窝结构预成型体(1)实现。7.根据权利要求1所述的一种纤维增强复合材料蜂窝芯材的制备装置,其特征在于,与面内加压装置紧密接触的方形定位模具(7)选用热膨胀系数高且易脱模的非金属材料聚四氟乙烯,其他定位模具和定型模具选用热膨胀系数高的金属材料。8.根据权利要求1所述的一种纤维增强复合材料蜂窝芯材的制备装置,其特征在于,在薄面板(9)的一侧铺覆单层或多层纤维预浸料矩形条(14),并与中部装配好的定型模具、定位模具和纤维预浸料矩形条(14)直接接触,然后加压固化可制备面板‑芯材共固化一体成型的X向纤维增强复合材料蜂窝夹芯结构(18)。9.根据权利要求1或8所述的一种纤维增强复合材料蜂窝芯材的制备装置,其特征在于,通过对定位底板(2)的改进,在Y向两侧补充面内加压装置,能够制备面板‑芯材共固化一体成型的Y向纤维增强复合材料蜂窝夹芯结构(