具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

辅助模具，包括外框体，如图1所示，该外框体为由两组相对设置的金属杆围成的矩形框状结构，泡沫芯材条8在该矩形框状结构的内侧沿长度方向进行排列；本发明中，两组相对设置的金属杆包括一组平行并相对设置的第一矩形截面金属杆1和一组平行并相对设置的第二矩形截面金属杆2，其中，第一矩形截面金属杆1为较长的金属杆，且较长的一组金属杆上相对设置有两列定位组件，该定位组件包括多个沿金属杆的长度方向间隔设置的定位块3，且定位块3设置在第一矩形截面金属杆1的内侧，如图2-图4所示，泡沫芯材条8两个端部的横截面与定位块3的形状及尺寸相同，且泡沫芯材条8交替分布在相对设置的两个定位块3之间和相邻的两个定位块之间，实现在矩形框状结构的内侧沿长度方向紧密排列。通过定位块及定位组件的设计，可精确控制泡沫芯材条的位置、格栅结构的厚度，并能够有效解决格栅结构增强泡沫夹芯复合材料成型过程中预成型体尺寸的精确控制、整体厚度的控制、预成型体稳定性以及成型质量一致性等问题；而且，通过对定位块的形状和相邻定位块之间间距的合理设计，可对格栅结构形状及厚度的精确控制，实现不同类型格栅结构增强泡沫夹芯复合材料制备。

进一步的，所述定位块3靠近第一矩形截面金属杆1一侧的端面上具有耳座，第一矩形截面金属杆1上开设有与耳座相匹配的盲孔，定位块3通过耳座安装在第一矩形截面金属杆1上。第一矩形截面金属杆1与耳座之间以及两组相对设置的金属杆之间分别通过第一锁紧螺栓4和第二锁紧螺栓5连接。

进一步的，至少一组相对设置的金属杆的底部设置有可拆卸且高度可调的销钉6。

该辅助模具制造成本较低，可反复使用，易脱模，易拆卸和装配，易保养维护。

本发明格栅结构增强泡沫夹芯复合材料制备方法使用上述的辅助模具进行制备，具体包括以下步骤：

（1）金属杆的预处理，第一矩形截面金属杆1和第二矩形截面金属杆2的外表面、底面圆形盲孔、侧面矩形盲孔等均用酒精或丙酮擦拭干净，晾干5分钟左右，然后均匀涂抹3次脱模蜡，每次间隔15分钟左右。

（2）销钉装配，销钉6采用圆形金属销钉，数量不少于3个，其表面用酒精或丙酮擦拭干净，晾干5分钟左右，然后均匀涂抹3次脱模蜡，每次间隔15分钟左右。最后，将处理好的销钉6缓缓插入第一矩形截面金属杆1底面的圆形盲孔中，确保二者咬合较好。

（3）定位块装配，定位块3（包括侧面呈矩形的耳座）的外表面在安装之前用酒精或丙酮清洗，晾干5分钟左右，然后均匀涂抹3次脱模蜡，每次间隔15分钟左右，每一个定位块3都需要按照上述步骤处理。然后将处理好的定位块3依次缓缓插入第一矩形截面金属杆1侧面的矩形盲孔中，确保耳座与矩形盲孔咬合较好。第一锁紧螺栓4为沉头螺栓，其穿过定位块3宽度方向上的通孔后拧到第一矩形截面金属杆1侧面的盲孔中。第一锁紧螺栓4安装时，不宜过拧，以定位块3不晃动为准。

（4）矩形框状结构装配，矩形框状结构由一组完全相同的第一矩形截面金属杆1和一组完全相同第二矩形截面金属杆2组合而成。本实施例中，第一矩形截面金属杆1两端加工有榫头，与第二矩形截面金属杆2通过类似榫接方式进行连接和固定，第二锁紧螺栓5也为沉头螺栓，用于锁紧第一矩形截面金属杆1和第二矩形截面金属杆2。

（5）下面板铺敷，根据面板目标厚度和所选增强纤维织物类型，确定需要铺敷的纤维织物层数、铺设方式等，纤维织物长度、宽度较装配好的矩形框状结构的外围尺寸大5mm以上。

（6）下面板开孔处理，将装配好的矩形框状结构居中放置于下面板10上，略微施加压力，使销钉6在下面板10上留下压痕，然后移除矩形框状结构，用铳子或其它工具在压痕处开孔，孔径比销钉6的直径大1mm以上。

（7）泡沫芯材条的铺放，泡沫芯材条8的横截面与定位块3的形状及尺寸完全相同，铺放泡沫芯材条8时，自一侧向另一侧间隔铺放，第一个泡沫芯材条8两端与位于其两侧的第一对定位块 3对齐，以此类推直至铺完与所有成对的定位块3匹配的泡沫芯材条8。

（8）干态纤维织物铺敷，干态纤维织物9经树脂浸润成型后即为复合材料格栅结构，干态纤维织物9铺敷于间隔铺放的整齐泡沫芯材条8之上，然后用多个泡沫芯材条8向下预压，使之挤入间隔铺放的泡沫芯材条8的间隙之中，并及时在其上放置条形重物以固定和压紧泡沫芯材条8和干态纤维织物9。图5和图6分别为：泡沫芯材条为矩形和等腰梯形时泡沫芯材条的铺放流程示意图；相应的，图7和图8分别为：泡沫芯材条为矩形和等腰梯形时定位块在第一矩形截面金属杆1上的分布示意图。

（9）上面板铺敷，撤去条形重物，铺敷上面板7，其铺敷要求与下面板10相同，形成预成型体。

（10）对于非矩形截面泡沫芯材条，还需要截取泡沫芯材条8以填充矩形框状结构两端的空隙部分，使矩形框状结构内充满预成型体；对于矩形截面泡沫芯材条，则忽略该步骤。

（11）预成型体封装，按照VARI成型工艺进行脱模布、导流网铺放、注胶管路设置，然后用真空袋膜整体封装预成型体。

（12）注胶和脱模，按照VARI成型工艺对封装好的预成型体注胶，待树脂完全固化后拆卸格栅结构增强泡沫夹芯复合材料制品周围的第一矩形截面金属杆1、第二矩形截面金属杆2以及销钉6后即可脱模。

本实施例中，所述第一矩形截面金属杆1和第二矩形截面金属杆2的材质为45#钢、更高牌号钢、铝合金或钛合金等金属，第一矩形截面金属杆1的长度与格栅结构增强泡沫夹芯复合材料目标长度相同即长度≤5m、宽度与所选材质模量有关，保证矩形截面金属杆挠度≤2mm，一般不小于20mm，高度与泡沫芯材厚度相同（≤200mm）；第二矩形截面金属杆2的长度与格栅结构增强泡沫夹芯复合材料目标宽度相同即宽度≤5m，宽度、高度均与第一矩形截面金属杆1相同。此外，第一矩形截面金属杆1底面圆形盲孔直径为金属杆宽度四分之一至二分之一，加工公差为±0.1mm，圆形盲孔圆心位置为矩形截面金属杆1宽度中点，数量不少于3个且沿第一矩形截面金属杆1的底面长度方向均匀分布。

所述销钉6的规格为M4-M16，材质为45#钢、更高牌号钢、铝合金或钛合金等金属，直径比第一矩形截面金属杆1底面圆形盲孔直径小0.1-0.2mm，加工公差为±0.1mm，露出第一矩形截面金属杆1底面的长度与格栅结构增强泡沫夹芯复合材料的面板厚度相同。以格栅结构增强泡沫夹芯复合材料的面板厚度为基准，通过对金属杆底部可拆卸且高度可调的销钉的匹配设计，能够较好的控制下面板厚度及其与上面板的一致性。

所述定位块3的数量必须是2N个（2≤N≤100且N为整数），长度范围为10mm-100mm、宽度范围为8mm-50mm、高度范围为10mm-70mm，相邻定位块3的间距为定位块3的长度±1mm；此外，所有定位块3的外观尺寸、材质完全相同，材质为45#钢、更高牌号钢、铝合金或钛合金等金属，加工公差为±0.1mm。定位块3用于第一锁紧螺栓4贯通的通孔位置为定位块3宽度方向的几何中心，通孔直径为定位块3宽度四分之一至二分之一，加工公差为±0.1mm，与第一矩形截面金属杆1上开设的矩形盲孔加工公差为±0.1mm，且第一矩形截面金属杆1的盲孔尺寸比定位块3的耳座大0.1-0.2mm。定位块3横截面几何形状可根据复合材料结构设计需求确定，可选矩形、梯形、三角形等简单几何形状，也可根据需要选择其它形状。

所述定位块3 的耳座以及与之匹配的第一矩形截面金属杆1侧面矩形盲孔的加工公差均为±0.1mm，且第一矩形截面金属杆1侧面矩形盲孔尺寸比定位块3的“耳座”尺寸大0.1-0.2mm。

所述第一锁紧螺栓4和第二锁紧螺栓5为标准件或非标准件，规格为M6-M12，材质为40#铬钢、42#铬锰钢、12.9级高强度钢或钛合金等高强度金属，也可为45#钢等低强度钢，但需要进行退火处理。

所述上面板7和下面板10为玻璃纤维、碳纤维、碳/玻混杂纤维、石英纤维、Kevler纤维、超高分子量聚乙烯纤维或PBO纤维等纤维织物，面密度≥100g/m2。

所述格栅用的干态纤维织物9为玻璃纤维、碳纤维、碳/玻混杂纤维、石英纤维、Kevler纤维、超高分子量聚乙烯纤维或PB0纤维等纤维织物，面密度≥100g/m2。

此处需要说明的是，格栅用的干态纤维织物9（经树脂浸润成型后即为复合材料格栅结构）与上、下面板用的纤维织物可以相同，也可以不同。

所述泡沫芯材条8为聚氯乙烯（PVC）、聚甲基丙烯酰亚胺（PMI）、聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）或聚氨酯（PU）等发泡型材料，密度≤400kg/m3，泡沫芯材条8两个端部的截面几何形状与定位块3的形状及尺寸相同，可根据复合材料结构设计需求确定，可选矩形、梯形、三角形等简单几何形状，也可选其它形状。本发明的一体化整体成型工艺与常规VARI成型工艺无异，工艺技术成熟稳定，工艺流程简单，且一次成型即可得到制品，显著提高制备效率、外观质量及质量一致性。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。