CN107486958A - 一种玻璃纤维复合材料成型模具 - Google Patents

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郭曼
许漂
汪开兵
周阳富
王广雷
徐凌波
吴银秀
熊烺录
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Abstract

本发明属于先进复合材料模压成型技术领域，提出一种玻璃纤维复合材料成型模具，包括：上模体(1)、中模体、下模体(3)；中模体包括中模框(2)、外形镶嵌块1(6)和外形镶嵌块2(7)、型芯(4)和块状芯模(5)；在下模体凸台通孔处和下陷槽处分别安装型芯(4)和块状芯模(5)；在下模体凸台的侧面安装外形镶嵌块1(6)和外形镶嵌块2(7)；外形镶嵌块1(6)和外形镶嵌块2(7)进行面连接，四周以中模框(2)进行限位；在中模体上安装上模体(1)；上模体与中模框、中模框与下模体均是通过定位销(8)连接限位。

Description

一种玻璃纤维复合材料成型模具
技术领域
本发明属于先进复合材料模压成型技术领域，尤其涉及一种用于短切玻璃纤维固化成型的复合材料成型模具。
背景技术
现有复合材料模压成型件的外型面有多个曲面，且每个曲面都带有不同曲率的弧度，如图1所示，难于加工成型。传统的金属切削加工方法无法借鉴，而在复合材料成型领域，模压成型技术还处于探索研究阶段。
发明内容
本发明的目的：提出一种玻璃纤维复合材料成型模具，用于短切玻璃纤维固化成型。
本发明的技术方案：
一种玻璃纤维复合材料成型模具，包括：
上模体(1)、中模体、下模体(3)；
中模体包括中模框(2)、外形镶嵌块1(6)和外形镶嵌块2(7)、型芯(4)和块状芯模(5)；
在下模体凸台通孔处和下陷槽处分别安装型芯(4)和块状芯模(5)；在下模体凸台的侧面安装外形镶嵌块1(6)和外形镶嵌块2(7)；外形镶嵌块1(6)和外形镶嵌块2(7)进行面连接，四周以中模框(2)进行限位；在中模体上安装上模体(1)；上模体与中模框、中模框与下模体均是通过定位销(8)连接限位。
所述上模体上带有成型件(100)的上曲面(102)的外形轮廓凸台，同时在凸台上还有用于固定型芯的通孔。
所述下模体上带有成型件(100)的下曲面(101)的外形轮廓凸台。
所述中模框两侧设置起模槽，对角线位置均预制了用于模体装配定位的限位孔。
所述中模框与外形镶嵌块1和外形镶嵌块2进行连接，中模框和镶嵌块对接面带有拔模斜度。
上述中模框与外形镶嵌块1和外形镶嵌块2的上下表面，均设置了相互连通的排气流胶槽。
所述型芯上下两端带有不同尺寸直径的芯轴，防止型芯上下倒置安装。
所述块状芯模一分为二，块状芯模对接处带有拔模斜度，芯模与下模体以定位销连接。
本发明的优点：
本发明利用三维数模和数控加工预先形成符合理论要求的形腔，再向形腔内内填充玻璃纤维，利用复合材料模压技术，就可以制造出符合图纸设计要求的产品。本发明可以高效率高质量地制造出以玻璃纤维为主体材料的复合材料产品，对先进复合材料模压成型技术的发展有重要的借鉴意义。
附图说明：
图1为短切玻璃纤维模压成型零件100的结构示意图；
图2为本发明玻璃纤维复合材料成型模具的结构示意图；
图3为图2所示成型模具的上模体的结构示意图；
图4为图2所示成型模具的中模框的结构示意图；
图5为图2所示成型模具的外形镶嵌块1、块2的结构示意图；
图6为图2所示成型模具的下模体的结构示意图；
图7为图2所示成型模具的型芯的结构示意图；
图8为图2所示成型模具的块状芯模的结构示意图。
具体实施方式：
下面结合附图对本发明做进一步详细描述。附图中示出了本发明的示例性实施例。然而，本发明可以体现为多种不同形式，并不应理解为局限于这里叙述的示例性实施例。而是，提供这些实施例，从而使本发明全面和完整，并将本发明的范围完全地传达给本领域的普通技术人员。
本发明提供一种用于短切玻璃纤维固化成型的复合材料成型模具，如图2所示，其结构特征在于：它主要是由上模体1、中模体、下模体3三个模体共同组成；中模体主要包括中模框2、外形镶嵌块(1)6和外形镶嵌块(2)7、型芯4和块状芯模5，其他的零件为不同尺寸规格的定位销8。
成型模具的各零部件装配关系特征在于：在下模体凸台通孔处和下陷槽处分别安装型芯4和块状芯模5；在下模体凸台的侧面安装外形镶嵌块(1)6和外形镶嵌块(2)7；外形镶嵌块(1)6和外形镶嵌块(2)7进行面连接，四周以中模框2对其进行位置限制；在中模体上安装上模体1；上模体与中模框、中模框与下模体均是通过定位销8实现连接限位。
进一步，所述上模体上带有成型件100的上曲面102的外形轮廓凸台，同时在凸台上还有用于固定型芯的通孔，见图3；
进一步，所述下模体上带有成型件100的下曲面101的外形轮廓凸台，见图6；
进一步，所述中模框两侧设置起模槽，对角线位置均预制了用于模体装配定位的限位孔，见图4；
进一步，所述中模框与外形镶嵌块1和外形镶嵌块2进行连接，中模框和镶嵌块对接面带有拔模斜度,见图4、图5；
进一步，上述中模框与外形镶嵌块1和外形镶嵌块2的上下表面，均设置了相互连通的排气流胶槽，见图4、图5；
进一步，所述型芯上下两端带有不同尺寸直径的芯轴，防止型芯上下倒置安装，见图7；
进一步，所述块状芯模一分为二，块状芯模对接处带有拔模斜度，芯模与下模体以定位销连接，见图8。
本发明复合材料成型模具制造短切玻璃纤维成型件的过程如下：
第一步：模具的清理：在制造短切玻璃纤维成型件之前，先对模具各个零部件进行加热除油，用丙酮擦拭干净，晾干，待用。在模具与固化零件接触区域喷涂脱模剂或粘贴脱模布；在模具各组件拼接处涂抹润滑耐高温油脂。
第二步：模具的组装：在下模体凸台通孔处安装型芯；在凸台下陷槽处安装块状芯模；在凸台侧面安装外形镶嵌块1和块2；外形镶嵌块1和块2紧密对合，再以中模框限制，使其对合到位；中模框与下模体以定位销实现连接限位。
第三步：填料与合模：在模具形腔内部填充短切玻璃纤维，用擀板擀实，保证最终模具形腔内部短切玻璃纤维处于充盈状态。然后进行合模使上模体凸台与外形镶嵌块1和块2紧密贴合，上模体与型芯进行孔轴过渡配合连接，中模框与上模体以定位销实现连接限位。
第四步：加温加压固化：将合模后的模具推送到热压床上，以特定的温度-压力曲线对其进行加热加压，然后卸压降温出炉。
第五步：开模修理工作：打开上模体，拆除中模框，取出成型件，用锉刀修理成型件的毛边胶瘤等，就可以提交检验。而模具只需要进行简单的清理工作，就可以继续重复利用。
本发明利用三维数模和数控加工预先形成符合理论要求的形腔，再向形腔内内填充玻璃纤维，利用复合材料模压技术，就可以制造出符合图纸设计要求的产品。
本发明可以高效率高质量地制造出以短切玻璃纤维为主体材料的复合材料产品，对先进复合材料模压成型技术的发展有重要的借鉴意义。

Claims (8)

1.一种玻璃纤维复合材料成型模具，其特征在于，包括：
上模体(1)、中模体、下模体(3)；
中模体包括中模框(2)、外形镶嵌块1(6)和外形镶嵌块2(7)、型芯(4)和块状芯模(5)；
在下模体凸台通孔处和下陷槽处分别安装型芯(4)和块状芯模(5)；在下模体凸台的侧面安装外形镶嵌块1(6)和外形镶嵌块2(7)；外形镶嵌块1(6)和外形镶嵌块2(7)进行面连接，四周以中模框(2)进行限位；在中模体上安装上模体(1)；上模体与中模框、中模框与下模体均是通过定位销(8)连接限位。
2.如权利要求1所述的一种玻璃纤维复合材料成型模具，其特征在于，
所述上模体上带有成型件(100)的上曲面(102)的外形轮廓凸台，同时在凸台上还有用于固定型芯的通孔。
3.如权利要求1所述的一种玻璃纤维复合材料成型模具，其特征在于，
所述下模体上带有成型件(100)的下曲面(101)的外形轮廓凸台。
4.如权利要求1所述的一种玻璃纤维复合材料成型模具，其特征在于，
所述中模框两侧设置起模槽，对角线位置均预制了用于模体装配定位的限位孔。
5.如权利要求1所述的一种玻璃纤维复合材料成型模具，其特征在于，
所述中模框与外形镶嵌块1和外形镶嵌块2进行连接，中模框和镶嵌块对接面带有拔模斜度。
6.如权利要求1所述的一种玻璃纤维复合材料成型模具，其特征在于，
上述中模框与外形镶嵌块1和外形镶嵌块2的上下表面，均设置了相互连通的排气流胶槽。
7.如权利要求1所述的一种玻璃纤维复合材料成型模具，其特征在于，
所述型芯上下两端带有不同尺寸直径的芯轴，防止型芯上下倒置安装。
8.如权利要求1所述的一种玻璃纤维复合材料成型模具，其特征在于，
所述块状芯模一分为二，块状芯模对接处带有拔模斜度，芯模与下模体以定位销连接。
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