CN109996668A - 复合材料的成形和切割工具 - Google Patents

Abstract

可用作用于模制复合材料和切割所模制复合材料的非平面边缘的成形和切割工具的制品。制品包括上模头和下模头。所述上模头包括具有上剪切边缘的上压力垫和具有腔的上模具。所述下模头包括下压力垫和具有芯和下剪切边缘的下模具。所述上模头适于与所述下模头接触，使得所述上压力垫和上模具向所述下压力垫和下模具施加压力，以将复合材料坯料形成为成形复合结构。所述上模头适于接触所述下模头，使得所述上剪切边缘绕过所述下剪切边缘，以在成形复合材料的至少一部分中形成非平面切口。

Description

复合材料的成形和切割工具

技术领域

用于模制复合材料和修整所模制复合材料的非平面切割边缘的成形和切割工具以及方法。

背景技术

车辆需要更高的燃料效率导致需要满足相同的安全和性能标准的重量更轻的汽车车身。为了提供重量更轻的汽车车身，已经使用重量更轻的材料，如复合材料来形成车身面板、增强结构和汽车车身的其他部件。用于汽车车身以提供车辆重量减轻的复合材料的一个实例为碳纤维复合材料。为了可持续地用于汽车制造，碳纤维复合材料必须以适合大批量和经济生产的方法制造。出于所有目的以全文引用的方式明确地并入本文的WO2014/182429公开用于形成和修整复合材料的优质解决方案，以便实现碳纤维复合材料的重量减轻潜力并且使与修整复合材料相关联的废料减到最少。尽管如此，在由复合材料形成具有三维非平面几何形状(即，相对于纵向平面和横向平面)的复合结构并且在由复合材料形成后修整所述结构的非平面边缘方面仍然存在挑战。

复合材料成形和切割工具包括多个部件，所述多个部件一起工作以既将复合材料形成为复合结构又修整所述复合结构的边缘。模头压机中的部件越多，维持工具处于工作状态通常需要的维护越多；由于购买与组装工具相关联的所有部件和劳动力引起的工具成本越高；并且工具的使用、故障排除和/或修复可能更复杂。

在非平面复合结构的压缩模制期间，复合材料坯料可变得起皱、撕裂或以其他方式损坏。当将复合材料坯料夹在上模头和下之间时和/或当通过使上模头和下模头之间的复合材料坯料变形来形成(即，模制)复合材料坯料时，在施加压力期间可能导致这种损坏。在夹紧和/或形成复合材料坯料期间施加的压力防止复合材料在上模头和下模头之间滑动，这导致复合材料坯料的起皱、撕裂或其他损坏。

需要单个成形和切割工具，其既可用于将复合材料坯料形成为具有非平面外形的成形复合材料，又可切割成形复合材料的非平面边缘；工具设计简化，部件更少；并且能够帮助防止材料起皱。

发明内容

本公开涉及一种制品，其包含：(a)上模头，其具有：(i)安装到上模头的支撑表面的上压力垫，其中上压力垫包括至少部分地围绕上压力垫的内周边定位的上剪切边缘；(ii)安装到上模头的支撑表面并且设置在上压力垫的凹槽内的上模具；(b)与上模头相对的下模头，其具有：(i)安装到下模头的支撑表面的下压力垫；(ii)安装到下模头的支撑表面并且设置在下压力垫的凹槽内的下模具，其中下模具包括至少部分地围绕下模具的外周边定位的下剪切边缘；其中上模头适于与下模头接触，使得上压力垫向下压力垫施加压力，并且上模具向下模具施加压力以形成复合结构；和上模头适于接触下模头，使得上剪切边缘绕过下剪切边缘，以在复合结构的一部分中形成非平面切口；和其中制品可用作成形和切割工具。

上剪切边缘和下剪切边缘可为非平面的并且可适于形成非平面切口。上剪切边缘和下剪切边缘可具有非平面并且互反的轮廓。上模具可包括适于收纳或被收纳在下模具的芯中的腔，以便在施加模头力时将复合材料形成为非平面形状。上模具的腔和下模具的芯可具有非平面并且互反的轮廓。上压力垫可包括面向下压力垫的下压力表面，和下压力垫可包括面向上压力垫的上压力表面，并且上压力表面和下压力表面可具有互反形状。下压力表面可适于向上压力表面施加夹紧力，以便将复合材料坯料保持在上模头和下模头之间。上压力垫可刚性地固定到上模头。下模具可刚性地固定到下模头。下压力垫可用一个或多个下弹簧构件安装到下模头。上模具可用一个或多个上弹簧构件安装到上模头。一个或多个下弹簧构件、一个或多个上弹簧构件或两者可为一个或多个氮气弹簧。

本公开另外涉及用于形成和切割复合材料坯料以形成成形和切割复合结构的方法，其包含：(i)将复合材料坯料夹在上模头和下模头之间；(ii)将复合材料坯料形成为具有至少一部分为非平面的成形复合结构；(iii)切割成形复合结构的一个或多个边缘，以围绕成形复合结构的至少一部分形成一个或多个非平面切割边缘，并且产生成形和切割复合结构。

本公开的制品和方法提供成形和切割工具，其可用于将复合材料坯料形成为成形复合结构，其至少一部分可具有非平面外形或具有非平面和平面表面两者的外形。本公开的制品和方法提供单个成形和切割工具，其可将复合材料坯料形成为成形复合结构，并且可修整成形复合结构的边缘，以产生具有非平面和平面部分两者的一个或多个非平面边缘。本公开的制品将剪切边缘组合到模具中并且组合到制品的压力垫中，这可允许部件和工具复杂性降低。本公开的制品可结合氮气弹簧以优化复合材料上的压力，以帮助减少或防止在形成期间材料中的起皱。

附图说明

图1说明根据教导的处于打开位置的制品。

图2说明根据教导的制品的上压力垫。

图3说明根据教导的制品的上模具。

图4说明根据教导的制品的下压力垫。

图5说明根据教导的下模具。

图6说明根据教导的处于最终成形位置的制品的横截面。

图7说明根据教导的处于最终切割位置的制品的横截面。

图8A说明根据教导在收纳复合材料坯料时处于打开和装载位置的制品的横截面。

图8B说明根据教导的处于夹紧位置以保持复合材料坯料的制品的横截面。

图8C说明根据教导在形成复合材料结构中途的制品的横截面。

图8D说明根据教导在形成成形复合结构后处于最终成形位置的制品的横截面。

图8E说明根据教导在切割成形和切割复合结构后处于最终切割位置的制品的横截面。

图8F说明根据教导在形成和切割以产生成形和切割复合结构后处于打开和卸载位置的制品的横截面。

图9说明由根据教导的制品形成的示例性支柱组件。

具体实施方式

本文呈现的解释和说明旨在使本领域的其他技术人员熟悉本教导、其原理和其实际应用。所阐述的本教导的特定实施例并非旨在穷举或限制本教导。应参考所附权利要求以及这类权利要求所赋予的等同物的全部范围来确定本教导的范围。包括专利申请和出版物的所有文章和参考文献的公开内容出于所有目的以引用的方式并入。如将从以下权利要求中获得的其他组合也为可以的，所述其他组合也以引用的方式并入本书面描述中。

本公开涉及制品，其被配置成将复合材料坯料形成和切割成具有非平面几何形状的复合结构。制品可称为成形和切割工具。复合材料在形成和切割成复合结构后可特别用于用作面板构件(即汽车面板)；增强结构；可用于运输工具如汽车、轨道发动机或轿车、公共汽车、卡车的结构；等。非平面几何形状可包括结构的一个或多个表面，其为弯曲的；设置成与结构的一个或多个轴线和/或结构的一个或多个平面(即，朝向或远离其倾斜)成一定角度；或其任何组合。举例来说，复合结构可为支柱组件，其可包括围绕组件的周边的至少一部分的边缘(即凸缘)和非平面的表面。复合材料的边缘、表面或两者可朝向或远离纵向轴线弯曲或成角度。复合材料的边缘、表面或两者可朝向或远离复合材料的横向平面、纵向平面或两者弯曲或成角度。

本发明的制品可特别用于将复合材料坯料形成和切割成期望复合结构。复合材料坯料可包括一个或多个复合材料片材或层。复合材料坯料可包括层压材料。复合材料可包括增强材料。增强材料可为能够改善尺寸稳定性、模量、拉伸强度、弯曲模量、电特性等，或其任何组合中的一种或多种的任何材料。增强材料可以任何形状使用，所述任何形状可以能够改善成形结构的尺寸稳定性、模量、拉伸强度、弯曲模量、电特性等，或其任何组合中的一种或多种。增强材料的示例性形式包括颗粒、珠粒、多孔材料、纤维材料、织物、织造材料、非织造材料等，或其任何组合。复合材料坯料可包括树脂***。树脂***可用作增强材料的基质。树脂***可包括任何可用作环氧化物的聚合物材料和固化剂。可用作基质树脂的示例性树脂***包括环氧树脂、聚氨酯、热塑性聚氨酯、聚酯、聚酰胺、聚烯烃、苯乙烯树脂等，或其任何组合。复合材料坯料可包括纤维，如碳纤维、芳族聚酰胺纤维、玻璃纤维、其他结构纤维等，或其任何组合。纤维可为非织造结构、织造结构或两者的组合。纤维可为预涂覆的、织造结构可用基质树脂预浸渍，或两者兼有。举例来说，复合材料坯料可包括碳纤维预浸渍织造织物。复合材料坯料在室温下可为触摸发粘的，或者在室温下可不发粘。复合材料坯料可具有软化温度、固化温度或两者。在软化温度下、在施加压力的情况下或两者兼有，复合材料坯料可呈现向复合材料坯料施加压力的模具的形状。复合材料可包括潜在性固化剂，使得复合材料可在反应条件如一定温度下固化。复合材料可由单独的组分构成以防止过早固化，如两部分树脂***。当单独的组分彼此混合以形成复合材料时，复合材料可固化。复合材料坯料可与B阶段相容，使得复合材料坯料、成形复合结构和/或成形和切割复合结构可在固化之前储存和/或分级。复合材料可为热固性塑料或热塑性塑料。热塑性复合材料可允许从成形复合结构中移除的废料在形成另一个部件、另一个复合材料坯料、另一个成形复合结构等，或其任何组合时被再利用。示例性复合材料组合物可在PCT公开号WO 2014/182429中找到。

制品由至少两个子组件部分构成。至少两个子组件一起协作以使制品的一个或多个部件朝向彼此移动、模制(即，形成)复合材料坯料、切割成形复合结构或其任何组合。至少两个子组件部分可具有任何尺寸或形状以彼此协作以形成复合材料坯料、切割成形复合结构，或两者兼有。至少两个子组件部分可包括上部件和下部件。至少两个子组件部分中的一个可朝向至少两个子组件部分中的另一个移动，以形成和/或切割复合材料。子组件部分中的至少一个可具有与至少一个其他子组件部分的一个或多个部件互反的一个或多个部件。互反的可定义为一个部件的形状的轮廓与另一个部件的形状的轮廓基本上类似和相反。互反部件可一起协作以形成非平面外形和/或切割复合材料中的非外形边缘。子组件部分的部件可包括两个或更多个模头部分、两个或更多个压力垫、两个或更多个剪切边缘、两个或更多个模具、一个或多个腔、一个或多个芯、一个或多个张力构件、一个或多个配合特征、一个或多个压力垫停止特征、一个或多个模头部分停止特征、一个或多个安装件、子组件部分的任何其他部件等，或其任何组合。

制品可包括和/或设置在一个或多个位置，至少两个子组件部分可转变到和/或可设置在所述一个或多个位置中。一个或多个位置起作用，使得制品可收纳复合材料坯料、可夹紧复合材料坯料、可形成复合材料坯料、可切割成形复合结构、可允许移除成形和切割复合结构等，或其任何组合。一个或多个位置可为至少两个子组件部分的任何配置，其可允许制品收纳复合材料坯料、夹紧复合材料坯料、形成复合材料坯料、切割成形复合结构、允许移除成形和切割复合结构等，或其任何组合。一个或多个位置可包括打开位置、夹紧位置、成形位置、切割位置、闭合位置等，或其任何组合。位置中的一个或多个可保持静止、可包括一个或多个部件的连续移动，或两者兼有。

打开位置可允许复合材料坯料放置在至少两个子组件部分之间、允许成形复合结构从至少两个子组件部分之间移除，或两者兼有。在打开位置中，至少两个子组件部分可彼此间隔开，以允许足够的空间来收纳和/或移除复合材料坯料和/或结构。夹紧位置可包括至少两个子组件部分的一个或多个部件的一个或多个位置，其中一个或多个部件可以能够将复合材料坯料夹在至少两个子组件部分之间。夹紧位置可包括朝向另一个子组件部分移动的至少两个子组件部分中的至少一个、向复合材料坯料施加夹紧力以将坯料保持在制品内的至少两个子组件部分中的至少一个，或两者。成形位置可包括至少两个子组件部分的一个或多个部件的一个或多个位置，其中一个或多个部件可以能够将复合材料坯料形成为具有非平面外形的成形复合结构。成形复合结构可指由复合材料坯料形成和/或模制的结构。成形位置可包括被收纳在另一个子组件部分的另一个部分内以形成复合材料的子组件部分的至少一部分。切割位置或切割位置序列可导致围绕成形复合结构的周边的至少一部分切割至少一个非平面边缘。切割位置可包括至少两个子组件部分的一个或多个部件的一个或多个位置，这导致一个或多个部件切割成形复合结构的至少一个非平面边缘。切割位置可包括绕过至少一个其他剪切边缘的至少一个剪切边缘。闭合位置可包括至少两个子组件部分的一个或多个部件的一个或多个位置，其中一个或多个部件具有搁置在其上的成形和切割复合结构，一个或多个部件在返回到打开位置之前处于制品的形成和切割循环的最后位置，或两者。成形和切割复合结构、复合结构和/或复合材料结构可指由复合材料坯料形成和/或模制并且围绕周边的至少一部分进行切割的材料。闭合位置可包括收纳在另一个子组件部分内的至少一个子组件部分，直到停止特征防止至少一个子组件部分朝向其他子组件部分进一步移动的程度。闭合位置可为在制品返回到打开位置之前形成和切割复合材料的最终位置。

制品包括两个或更多个模头部分。两个或更多个模头部分可用于支撑和/或承载一个或多个部件、使一个或多个部件朝向一个或多个其他部件移动、使一个或多个部件远离一个或多个其他部件移动，或其任何组合。两个或更多个模头部分可具有任何尺寸和形状，其适于支撑和/或承载一个或多个部件、使一个或多个部件朝向一个或多个其他部件移动、使一个或多个部件远离一个或多个其他部件移动，或其任何组合。一个或多个部件可包括一个或多个压力垫、一个或多个剪切边缘、一个或多个模具、一个或多个腔、一个或多个芯、一个或多个张力构件、一个或多个配合特征、一个或多个压力垫停止特征、一个或多个模头部分停止特征等，或其任何组合。两个或更多个模头部分可包括上模头和下模头。两个或更多个模头部分可提供一个或多个部件的移动以提供模头力。模头力可用于将复合材料夹在至少两个模头部分之间、将复合材料坯料形成为具有非平面外形的成形复合结构、至少部分地围绕成形复合结构切割非平面边缘，或其任何组合。模头力可包括夹紧力、成形力、切割力等，或其任何组合。两个或更多个模头部分可用作模头块。模头块可被理解为模头的一部分，制品的一个或多个部件安装在和/或固定到所述模头上。一个或多个模头部分可与一个或多个其他模头部分相对。举例来说，第一模头部分和第二模头部分可彼此并排(即，侧向地)相对或彼此竖直地相对。模头部分中的至少一个可朝向至少一个其他模头部分移动。一个或多个模头部分可包括子部分。子部分可理解为分割成多个模头部分的模头部分。举例来说，上模头可包括两个上模头，其与单个下模头协作。一个或多个模头部分可包括一个部分、两个部分或更多个。一个或多个模头部分可包括一个或多个配合或对准特征，其将两个或更多个模头部分一起配合、连接或对准。一个或多个模头部分可包括停止特征，其防止至少一个模头部分朝向至少一个其他模头部分进一步移动。

制品包括一个或多个平面。制品包括横向平面。横向平面可位于两个或更多个模头部分之间(例如，上模头部分和第二模头部分)。横向平面可大致平行于一个或多个模头部分的支撑表面。制品可包括纵向平面。纵向平面可与一个或多个模头部分相交。纵向平面可大致垂直于横向平面。大致平行和大致垂直可包括偏离平行或垂直最多15度的变化。变化可考虑制造可变性、公差叠加、拔模角等，或其任何组合。

两个或更多个模头部分中的每一个可包括一个或多个支撑表面。一个或多个支撑表面可用于支撑制品的一个或多个部件。一个或多个支撑表面可具有任何尺寸、形状和/或外形以支撑制品的一个或多个部件。支撑表面中的至少一个可与至少一个其他支撑表面成相对关系。举例来说，上模头可包括与下模头的支撑表面相对的支撑表面。两个或更多个支撑表面可附接到子组件部分的一个或多个部件。两个或更多个支撑表面可附接到一个或多个部件，所述部件可用于模制(即，形成)和/或切割复合材料。两个或更多个支撑表面可附接到子组件部分的一个或多个部件，其可夹紧、形成、切割、施加压力到、提供力到、约束或防止移动和/或等复合材料坯料、复合结构、子组件部分的另一个部件，或其任何组合。示例性部件包括一个或多个压力垫、一个或多个模具、一个或多个剪切边缘、一个或多个腔、一个或多个芯、一个或多个张力构件、一个或多个配合特征、一个或多个模头部分停止构件、一个或多个安装件、一个或多个压力垫停止特征等，或其任何组合。支撑表面中的一个或多个可被配置成朝向一个或多个其他支撑表面移动。至少一个模头部分的支撑表面可被配置成朝向另一个模头部分的支撑表面移动以施加模头力、模制或形成一个或多个复合材料坯料、切割一个或多个成形复合结构，或其任何组合。

制品包括两个或更多个压力垫。压力垫中的一个或多个可用于向相对的压力垫施加压力、将复合材料坯料的周边部分保持在至少两个子组件部分之间、模制和/或形成复合材料的一个或多个部分，或其任何组合。两个或更多个压力垫可具有任何尺寸和/或形状以向相对的压力垫施加压力、将复合材料坯料的周边部分保持在至少两个子组件部分之间、模制和/或形成复合材料的一个或多个部分，或其任何组合。一个或多个压力垫可附接到一个或多个部件，其可夹紧、形成、切割、施加压力到、提供力到、约束或防止移动和/或等复合材料坯料、复合结构、子组件部分的另一个部件，或其任何组合。压力垫中的一个或多个可附接到模头部分中的一个或多个、一个或多个张力构件、一个或多个压力垫停止特征、一个或多个安装件、制品的任何其他部件，或其任何组合。一个或多个压力垫可刚性地固定到模头部分。一个或多个压力垫可刚性地固定到模头部分的支撑表面。一个或多个压力垫可固定到模头部分，使得压力垫与模头部分、支撑表面或两者一起移动。一个或多个压力垫可可移动地附接到模头部分或模头部分的支撑表面。一个或多个压力垫可固定到模头部分，使得压力垫相对于模头部分移动。一个多个压力垫可用连接器附接到模头部分，所述连接器便于压力垫相对于模头部分移动。连接器可包括用于便于一个或多个压力垫相对于模头部分移动的任何连接。示例性连接器包括张力构件、螺纹紧固件、引导销、杆、衬套等，或其任何组合。螺纹紧固件可包括一个或多个螺栓、带肩螺栓、螺钉、螺柱、螺母等，或其任何组合。举例来说，一个或多个压力垫可用一个或多个张力构件附接到模头部分，以允许压力垫相对于模头部分移动。压力垫中的一个或多个可与一个或多个其他压力垫协作以保持复合材料坯料、成形复合结构、成形和切割复合结构(即，周边区域、边缘和/或任何其他区域)；模制和/或形成复合材料的一个或多个部分；或其任何组合。压力垫中的一个或多个可向一个或多个相对的压力垫施加夹紧力，以保持复合材料坯料的周边区域定位在相对的压力垫之间。一个或多个压力垫可向一个或多个相对的压力垫施加模头力以形成围绕复合材料坯料的边缘。压力垫中的一个或多个可与制品的一个或多个部件协作，以围绕成形复合结构的边缘和/或周边进行切割。举例来说，一个或多个压力垫可与另一个或多个压力垫、一个或多个模具、一个或多个剪切边缘或其任何组合协作，以围绕成形复合结构的边缘和/或周边进行切割。

压力垫中的一个或多个可由一种或多种材料构成，所述材料适于在制品的一个或多个其他部件上施加模头力、模制和/或形成复合材料结构的一个或多个部分、切割复合材料结构的一个或多个部分，或其任何组合。一个或多个压力垫的一种或多种材料可包括任何材料，其可用于在制品的一个或多个其他部件上施加模头力、模制和/或形成复合材料结构的一个或多个部分、切割复合材料结构的一个或多个部分，或其任何组合。实例部件包括一个或多个相对的压力垫、一个或多个模具、一个或多个剪切边缘，或其任何组合。举例来说，一个或多个压力垫可由金属、聚合物材料等，或其任何组合构成。示例性金属可包括钢。示例性聚合物材料可包括聚酰胺、尼龙、塑料、热塑性塑料、苯乙烯等，或其任何组合。压力垫中的一个或多个可由单个压力垫或多个压力垫构成。

两个或更多个压力垫可具有任何尺寸或形状，其适于将复合材料坯料的周边区域保持在至少两个子组件部分之间、形成复合材料结构、切割成形复合结构、将子组件部分中的至少一个的一个或多个其他部件保持在压力垫的内部和/或凹槽内，或其任何组合。两个或更多个压力垫可具有任何形状，其适于与一个或多个模具协作、将一个或多个模具保持在压力垫的内部和/或凹槽内，或两者兼有。压力垫中的至少一个可包括凹槽。凹槽可定位在压力垫的内部。凹槽可用于使一个或多个模具设置在压力垫内。一个或多个模具可定位在凹槽内。举例来说，上模具可定位在上压力垫的凹槽内、下模具可定位在下压力垫的凹槽内，或两者兼有。两个或更多个压力垫可具有彼此互反的形状、成形和切割复合结构，或两者。互反的可意指彼此基本上类似和/或相反的形状。两个或更多个压力垫可具有与成形复合结构的表面如成形和切割复合结构的外周边区域呈负的形状。负的可意指基本上类似和相反的形状和/或轮廓。相对的压力垫和/或成形和切割复合结构的外周边区域的互反和/或负形状可允许两个或更多个压力垫协作并且施加夹紧力以将周边区域保持在两个或更多个压力垫之间和/或允许沿一个或多个非平面边缘切割成形复合结构，以使废料量减到最少。通过使废料量减到最少，可减少残留在成形复合结构上的多余材料。多余材料可定义为围绕复合材料坯料和/或成形复合结构的周边被移除(即，废弃)以暴露成形和切割复合材料结构的一个或多个边缘的材料。在移除之前，多余材料可具有线性厚度，其可为从未来暴露的一个或多个边缘向外到成形复合结构的周边的距离。制品可允许使用约0mm或更多、约1mm或更多，或甚至约2mm或更多的多余材料来在两个或更多个压力垫之间提供复合材料坯料的适当夹紧。制品可允许使用约5mm或更小、约4mm或更小，或甚至约3mm或更小的多余材料来在两个或更多个压力垫之间提供复合材料坯料的适当夹紧。制品可提供在压力垫之间提供复合材料坯料的适当夹紧所需的多余材料量的约83％或更多、约87％或更多，或甚至约90％或更多的减少。制品可提供在压力垫之间提供复合材料坯料的适当夹紧所需的多余材料量的约100％或更少、约97％或更少，或甚至约93％或更少的减少。压力垫的互反形状可使一个或多个压力垫能够向一个或多个相对的压力垫施加夹紧力、模头力或两者。举例来说，上压力垫可具有与下压力垫互反的形状和轮廓。

一个或多个压力垫可包括一个或多个压力表面。一个或多个压力表面可用于与其他一个或多个压力表面协作、夹紧复合材料坯料的周边区域、将复合材料坯料和/或结构保持在至少两个子组件部分之间、夹紧成形复合结构的周边区域，或其任何组合。一个或多个压力表面可具有任何尺寸、形状、轮廓和/或外形以与一个或多个其他压力表面协作、将复合材料坯料和/或结构保持在至少两个子组件部分之间、夹紧复合材料坯料的周边区域、夹紧成形复合结构的周边区域，或其任何组合。一个或多个压力表面可为一个或多个压力垫的表面，其与模头部分的支撑表面相对、不附接到模头部分、不与模头部分直接接触、不与模头部分直接相邻、不与支撑表面直接相邻，或其任何组合。一个或多个压力表面可与一个或多个其他压力表面、一个或多个模头部分的一个或多个支撑表面、一个或多个其他压力垫或其任何组合相对和/或面对。一个或多个压力表面可包括上压力表面、下压力表面或两者。上压力表面可与下压力表面相对并且面向所述下压力表面。一个或多个压力表面可与一个或多个其他压力表面协作以夹紧复合材料的周边区域。一个或多个压力表面可具有与一个或多个其他压力表面互反的轮廓。举例来说，上压力表面可具有与下压力表面互反的轮廓。一个或多个压力表面可为非平面的。非平面压力表面可相对于制品的横向平面、纵向平面或两者弯曲、成角度或两者兼有。围绕压力表面的周边定位的压力垫的一个或多个边缘可与另一个压力垫、一个或多个模具或其任何组合协作，以围绕成形复合结构的边缘进行切割。

制品可包括一个或多个剪切边缘。一个或多个剪切边缘可用于切割复合材料，其中切口中的一个或多个可产生一个或多个边缘，其中边缘中的一个或多个可为非平面的。在切割复合材料时，一个或多个剪切边缘可与相对的子组件的另一个部件协作，例如另一个压力垫的一个或多个其他剪切边缘、另一个模具、制品的任何其他部件或其任何组合。剪切边缘可具有任何尺寸和/或形状以切割复合材料、切割一个或多个非平面边缘、与一个或多个其他剪切边缘协作，或其任何组合。压力垫和/或模具的一个或多个剪切边缘可与另一个压力垫的一个或多个剪切边缘、另一个模具、制品的任何其他部件或其任何组合协作。一个或多个剪切边缘可定位在便于进行期望切割的任何位置。一个或多个剪切边缘可设置在子组件部分的任何部件或部件上，这允许形成成形复合结构的切割边缘。上子组件部分的剪切边缘零件可称为上剪切边缘。下子组件部分的剪切边缘零件可称为下剪切边缘。示例性部件包括一个或多个压力垫、一个或多个模具或两者。一个或多个剪切边缘可设置在其上或作为其零件的部件的示例性部分可包括：至少部分地围绕一个或多个压力垫的周边；至少部分地围绕压力垫的内周边；沿或邻近压力垫的压力表面、与另一个压力垫的压力表面相对；至少部分地围绕一个或多个模具的周边定位；至少部分地围绕一个或多个模具的外周边；围绕与压力垫相邻的模具的边缘；围绕与压力垫的压力表面相邻的模具的边缘，或其任何组合。一个或多个剪切边缘可通过绕过一个或多个其他剪切边缘来切割成形复合结构。举例来说，一个或多个压力垫的一个或多个剪切边缘可通过绕过一个或多个模具的一个或多个剪切边缘来切割复合结构和/或反之亦然。一个或多个剪切边缘可为非平面的。非平面剪切边缘可具有提供期望切割的任何形状。非平面剪切边缘可相对于制品的横向平面、制品的纵向平面或两者弯曲、成角度或两者兼有。一个或多个剪切边缘可具有与一个或多个其他剪切边缘互反的轮廓。举例来说，一个或多个压力垫的一个或多个剪切边缘可具有与一个或多个模具的一个或多个剪切边缘互反的轮廓和/或反之亦然。

制品包括一个或多个模具。一个或多个模具可用于将复合材料坯料成型为具有三维和/或非平面几何形状的成形复合结构。一个或多个模具可具有任何尺寸和/或形状，以将复合材料坯料成型为具有三维和/或非平面几何形状的成形复合结构。一个或多个模具可包括上模具、下模具或两者。一个或多个模具可附接到一个或多个模头部分。举例来说，一个或多个模具可附接到一个或多个模头部分的一个或多个支撑表面、一个或多个张力构件或其任何组合。一个或多个模具可用一个或多个张力构件、一个或多个螺纹紧固件等，或其任何组合附接到一个或多个模头部分。举例来说，模具可用一个或多个弹簧、一个或多个螺纹紧固件等，或其任何组合附接到模头部分。一个或多个螺纹紧固件可包括一个或多个螺栓、螺钉、螺柱、螺母等，或其任何组合。一个或多个模具可具有围绕一个或多个模具的外周边的外表面或外壁。外表面可具有与围绕一个或多个压力垫的凹槽定位的内壁互反、类似或相同的形状。一个或多个模具可包括互反和配合形状以与一个或多个其他模具协作。通过与一个或多个其他模具协作，一个或多个模具可将复合材料坯料形成为具有三维和非平面几何形状的成形复合结构。

模具中的一个或多个包括腔、芯或两者。腔、芯或两者可用于将复合材料坯料形成为具有三维几何形状和非平面轮廓的成形复合结构。腔、芯或两者可具有任何尺寸和/或形状，其适于将复合材料坯料形成为具有三维几何形状和非平面轮廓的成形复合结构。芯、腔或两者可成型为成形复合结构的期望相对表面。芯、腔或两者可为在一个或多个模具内形成和/或模制的成形复合材料的负片。腔、芯或两者可为一个或多个模具中的中空部分。腔、芯或两者可为一个或多个模具的突起或向外延伸的表面。腔可具有与芯互反的形状。腔、芯或两者可成型以收纳相对的腔、芯、其间的复合材料坯料，或其任何组合。腔、芯或两者可与另一个腔和/或芯协作以将复合材料坯料形成为成形复合结构。腔可包括腔表面。腔表面可为非平面的，使得腔表面相对于制品的横向平面弯曲、成角度或两者兼有。芯可包括芯表面。芯表面可具有与腔表面互反的形状。芯表面可为非平面的，使得芯表面相对于制品的横向平面弯曲、成角度或两者兼有。芯表面可与腔表面基本上互反。芯表面的全部或部分可与腔表面的部分成偏移角。偏移角可提供拔模角。芯表面、腔表面或两者可为成形复合材料的相对表面的负片。

制品可包括一个或多个张力构件。一个或多个张力构件可用于管理和吸收一个或多个子组件的一个或多个部件的压力；优化模头力和/或压力以抑制复合材料坯料、成形复合结构和/或定位在制品内的成形和切割复合结构；提供受控的返回压力；允许一个或多个模具、一个或多个压力垫或两者朝向或相对于一个或多个模头部分移动；或其任何组合。一个或多个张力构件可具有任何配置、形状和/或尺寸，以管理和吸收一个或多个子组件的一个或多个部件的压力；优化模头力和/或压力以抑制复合材料坯料、成形复合结构和/或定位在制品内的成形和切割复合结构；提供受控的返回压力；允许一个或多个模具、一个或多个压力垫或两者朝向或相对于一个或多个模头部分移动；或其任何组合。一个或多个张力构件可优化复合材料坯料上的压力，以帮助减少或防止在夹紧、形成或两者期间复合材料坯料中的起皱；和/或可提供至少一部分模头力以将复合材料坯料形成为成形复合结构、将成形复合结构切割成成形和切割复合结构，或两者兼有。一个或多个张力构件可为一个或多个子组件的零件；一个或多个子组件的一个或多个组件；或两者或与其附接。举例来说，一个或多个张力构件可附接到一个或多个模头部分。一个或多个张力构件可从一个模头部分延伸到相对的模头部分；可从支撑表面朝向相对的支撑表面延伸；可附接到一个或多个压力垫、一个或多个模具或两者；可将一个或多个模具和/或一个或多个压力垫连接到一个或多个模头部分；或其任何组合。一个或多个张力构件可包括一个或多个上张力构件、一个或多个下张力构件或两者。一个或多个上张力构件可为一个或多个上子组件的零件或连接到一个或多个上子组件，一个或多个下张力构件可为一个或多个下子组件的零件或连接到一个或多个下子组件，或两者兼有。

一个或多个张力构件可包括具有合适的初始力、在接触时的最大力、拉伸强度、耐磨性和抗撕裂性、承载能力和/或压缩特性的任何合适的装置。一个或多个张力构件可具有约20lb/in(3.5N/mm)或更大、约40lb/in(7.0N/mm)或更大，或甚至约80lb/in(14N/mm)或更大的弹簧刚度(即，弹簧常数)。一个或多个张力构件可具有约180lb/in(31.5N/mm)或更小、约160lb/in(28N/mm)或更小，或甚至约140lb/in(24.5N/mm)或更小的弹簧刚度(即，弹簧常数)。在夹紧、形成和/或切割制品中的复合材料期间，一个或多个张力构件可单独地或组合地施加每单位切割长度的力。在夹紧和/或形成复合材料期间每单位切割长度的力可为约3.0N/mm或更大、约3.1N/mm或更大，或甚至约3.2N/mm或更大。在夹紧和/或形成复合材料期间每单位切割长度的力可为约3.7N/mm或更小、约3.6N/mm或更小，或甚至约3.5N/mm或更小。在切割复合材料期间每单位切割长度的力可为在夹紧和/或形成期间的约5倍或更大、约6倍或更大，或甚至约7倍或更大。在切割复合材料期间每单位切割长度的力可为在夹紧和/或形成期间的约10倍或更少、约9倍或更少，或甚至约8倍或更少。一个或多个张力构件可包括具有储存能量、释放能量或两者的能力的任何材料或部件。一个或多个张力构件可包括一个或多个弹簧、一个或多个弹性体***或两者。一个或多个弹性体***可包括聚合物材料，如聚氨酯。合适的示例性弹性体***可包括由代顿拉米娜(Dayton Lamina)销售的聚氨酯。一个或多个弹簧可包括氮气弹簧、工作弹簧、模具复位弹簧、大螺旋弹簧、模头弹簧等，或其任何组合。合适的示例性氮气弹簧可包括由Dadco有限公司销售的零件号SC.01800.40.TO，装填1,450PSI和/或零件号SC.00740.25.TO，装填370PSI。张力构件中的一个或多个可比一个或多个其他张力构件更硬。作为下子组件的零件的一个或多个张力构件可比作为上子组件的零件的一个或多个张力构件更硬和/或反之亦然。举例来说，一个或多个下张力构件可比一个多个上张力构件更硬，或反之亦然。一个或多个张力构件可比其他张力构件更硬，以允许一个或多个子组件的一个或多个部件与一个或多个子组件的一个或多个其他部件协作。一个或多个张力构件可具有不同刚度，以允许一个或多个剪切边缘绕过一个或多个其他剪切边缘。举例来说，一个或多个下张力构件可更硬，使得当上模头部分朝向下模头部分移动到切割位置时，与上模头部分可以能够压缩一个或多个下张力构件的距离相比，上模头部分可以能够以更大的压缩距离压缩一个或多个上张力构件。通过以更大的距离压缩上张力构件，与下压力垫可以能够朝向下模头部分移动相比，上模头部分可以能够更靠近地朝向上模具移动。与一个或多个下张力构件相比，一个或多个上张力构件的压缩差异允许上剪切边缘绕过下剪切边缘。通过在紧凑区中提供高的力，氮气弹簧可为有利的。一个或多个张力构件可具有一个或多个弹簧预载荷，这可导致一个或多个相对的模具之间的模头压力或成形力。

制品可包括一个或多个压力垫停止特征。一个或多个压力垫停止特征可用于限制一个或多个压力垫的移动。一个或多个压力垫停止特征可具有任何配置、形状和/或尺寸以限制一个或多个压力垫的移动。示例性压力垫停止特征可包括一个或多个停止销、一个或多个螺纹紧固件等，或其任何组合。一个或多个螺纹紧固件可包括一个或多个螺栓、带肩螺栓、螺钉、螺柱、螺母等，或其任何组合。一个或多个带肩螺栓可用于限制一个或多个压力垫朝向压力垫固定到的模头部分的一个或多个支撑表面的行进。一个或多个压力垫停止特征可为一个或多个子组件部分的零件或与其附接。一个或多个压力垫停止特征可附接到子组件部分的任何部件，以限制一个或多个压力垫的移动。一个或多个压力垫停止特征可附接到一个或多个模头部分、一个或多个压力垫或两者。举例来说，一个或多个压力垫停止特征可附接到模头部分的支撑表面。一个或多个压力垫停止特征可防止一个或多个压力垫在没有来自相对的压力垫的模头力时上升或下降太多。举例来说，一个或多个压力垫停止特征可防止下压力垫在没有来自上压力垫的模头力时上升太多、可防止上压力垫在没有来自下压力垫的模头力时下降太多，或两者兼有。

制品可包括一个或多个配合特征。一个或多个配合特征可用于将一个或多个模头部分与一个或多个其他模头部分对准、防止制品锁定，或两者兼有。一个或多个或多个配合特征可为任何配置、形状和/或尺寸，以将一个或多个模头部分与一个或多个其他模头部分对准、防止制品锁定，或两者兼有。示例性配合特征可包括一个或多个对准销，一个或多个衬套，一个或多个模头互锁等，或其任何组合。示例性的合适模头互锁可包括由米拉克龙的DME(DME of Milacron)销售的零件号PLF0001至PLF0005和/或PLM0001至PLM0005。一个或多个配合特征可定位在一个或多个子组件部分的任何零件上，以将一个或多个模头部分与一个或多个其他模头部分对准、防止制品锁定，或两者兼有。一个或多个配合特征可从一个模头部分朝向相对的模头部分延伸。一个或多个配合特征可从一个模头部分的支撑表面朝向另一个模头部分的相对支撑件延伸。一个或多个配合特征可与一个或多个其他配合特征同心地对准。一个或多个配合特征可定位在模头部分的一个或多个拐角、一个或多个边缘处、周边的至少一部分周围或其任何组合。在打开位置中，一个或多个配合特征可与一个或多个相对的配合特征同心和/或间隔开。在成形位置、切割位置、闭合位置或其任何组合中，一个或多个配合特征可与一个或多个相对的配合特征同心、对准和/或在其内部。

制品可包括一个或多个模头部分停止特征。一个或多个模头部分停止特征可用于防止和/或停止一个模头部分朝向另一个模头部分的移动、防止制品的一个或多个部件的超程、与一个或多个其他模头部分停止特征协作、与一个或多个配合特征协作，或其任何组合。一个或多个模头部分停止特征可具有任何配置、尺寸和或形状以防止和/或停止一个模头部分朝向另一个模头部分的移动、防止制品的一个或多个部件的超程、与一个或多个其他模头部分停止特征协作、与一个或多个配合特征协作，或其任何组合。在接触一个或多个相对的模头部分停止特征或子组件部分的任何其他部件时，一个或模头部分停止特征可防止一个或多个模头部分朝向一个或多个其他模头部分进一步移动。一个或多个模头部分停止特征可包括一个或多个停止块、一个或多个压力阻尼器等，或其任何组合。举例来说，每个单独的停止块可包括压力阻尼器。压力阻尼器可防止制品撞击到闭合位置。一个或多个模头部分停止特征可包括一个或多个上模头部分停止特征、一个或多个模头部分停止特征或两者。一个或多个模头部分停止特征可为一个或多个子组件部分的零件或与其附接。一个或多个模头部分停止特征可附接到一个或多个模头部分。一个或多个模头部分停止特征可附接到一个或多个模头部分的一个或多个支撑表面；可从一个支撑表面朝向相对的支撑表面、相对的模头部分停止特征或两者延伸；和/或可定位成邻近于一个或多个配合特征。一个或多个模头部分停止特征可具有任何形状，如立方形、圆柱形、球形、金字塔形、棱柱形、锥形等，或其任何组合。当制品处于最终切割位置、闭合位置或两者时，一个或多个模头部分停止特征可与一个或多个其他模头部分停止特征接触。在制品到达最终切割位置后，一个或多个模头部分停止特征可防止一个或多个模头部分朝向一个或多个其他模头部分移动。一个或多个模头部分停止特征的尺寸可设定成允许剪切边缘相对于另一个剪切边缘绕过，以便允许一个或多个剪切边缘切割成形复合结构的一个或多个边缘。一个或多个模头部分停止特征的尺寸可设定成允许一个或多个剪切边缘绕过一个或多个其他剪切边缘1mm或更大、2mm或更大，或甚至3mm或更大。一个或多个模头部分停止特征的尺寸可设定成允许一个或多个剪切边缘绕过一个或多个其他剪切边缘15mm或更小、12mm或更小，或甚至10mm或更小。一个或多个模头部分停止特征可与不同尺寸(即，高度或厚度)的一个或多个模头部分停止特征互换，使得不同尺寸的模头部分停止特征可用于调节一个或多个剪切边缘相对于一个或多个其他剪切边缘的绕过距离。一个或多个模头部分停止特征可提供低成本和简单的解决方案，用于调节一个或多个剪切边缘相对于一个或多个其他剪切边缘的绕过距离。

制品可设置在一个或多个位置。一个或多个位置可提供制品的一个或多个部件相对于制品的其他部件的位置，以允许将复合材料坯料装载到制品中、将成形复合结构从制品中移除、将复合材料坯料夹在制品中、将复合材料坯料模制或形成为成形复合结构、切割成形复合结构，或其任何组合。一个或多个位置可包括制品可设置在其中的任何位置，以允许将复合材料坯料装载到制品中、将成形复合结构从制品中移除、将复合材料坯料夹在制品中、将复合材料坯料模制或形成为成形复合结构、切割复合材料，或其任何组合。一个或多个位置可取决于在形成和切割复合材料坯料的特定时间期间执行的步骤。一个或多个位置可包括打开位置、夹紧位置、中间成形位置、最终成形位置、切割位置或其任何组合。制品可在连续压制操作中操作。在连续压制操作中，制品可在一个或多个位置之间转变而不暂停。在连续压制操作中，制品可在一个冲程(如闭合冲程)中从打开位置转变到闭合位置。闭合冲程的速率从打开位置到闭合位置可为一致的，或者可为可调节的以降低或增加制品的牵拉速度。制品可为不连续压制操作。在不连续压制操作中，制品可在转变到另一个位置之前在一个或多个位置处暂停、可在转变到一个或多个位置时改变速度，或两者兼有。制品可搁置在打开位置。

制品可设置在打开位置。打开位置可为至少两个子组件部分的一个或多个部件的位置，其允许将复合材料坯料放置到制品中、将成形和切割复合结构从制品中移除，或两者兼有。打开位置可为制品可设置在其中的任何位置，以允许将复合材料坯料放置到制品中、将成形和切割复合结构从制品中移除，或两者兼有。在打开位置中，一个或多个模头部分、一个或多个压力垫、一个或多个模具、一个或多个配合特征和/或一个或多个模头部分停止特征可与一个或多个其他模头部分、一个或多个其他压力垫、一个或多个其他模具、一个或多个其他配合特征和/或一个或多个其他模头部分停止特征间隔开和相对，以允许将复合材料坯料***两个或更多个子组件部分内和/或从其中移除。在打开位置中，上子组件部分的一个或多个部件可与下子组件部分的一个或多个部件间隔开。在打开位置中，在一个或多个模头部分、一个或多个压力垫、一个或多个模具或其任何组合之间可存在足够的距离，以定位和/或从其间移除复合材料坯料。在打开位置中，一个子组件的一个或多个部件可对准以提供支撑和/或防止复合材料坯料在放置在其上时过早变形。在打开位置中，压力垫的压力表面和模具的表面可相对对准，以向复合材料坯料提供支撑、防止复合材料坯料在放置到压力垫和/或模具上时过早变形，或两者兼有。举例来说，在打开位置中，下压力垫的上压力表面和下模具的上芯表面可相对对准。在打开位置中，一个或多个张力构件可处于相对未压缩的状态。在打开位置中，一个或多个压力垫停止特征可防止压力垫从一个模头部分朝向相对的模头部分延伸超过一定距离。在打开位置中，可没有压力、模头力、夹紧力或任何其他力施加到一个或多个压力垫、一个或多个模具或两者。在将复合材料坯料放置到制品中后，上子组件部分的一个或多个部件可与复合材料坯料间隔开。举例来说，在打开位置中，上压力垫、上模具或两者不接触复合材料坯料。在将复合材料坯料放置到制品中后，制品可从打开位置转变到夹紧位置。

制品可设置在夹紧位置。夹紧位置可允许复合材料坯料保持在制品之间。夹紧位置可为制品可设置在其中的任何位置，以允许复合材料坯料保持在制品之间。为了从打开位置移动到夹紧位置，一个或多个模头部分可朝向一个或多个其他模头部分移动，以向复合材料坯料施加夹紧力。在夹紧位置中，一个或多个配合特征(即，对准销)可部分地收纳在一个或多个其他配合特征(即，衬套)内。在夹紧位置中，一个或多个压力垫、一个或多个模具或两者可与复合材料坯料直接接触。在夹紧位置中，一个或多个压力垫、一个或多个模具或两者可与复合材料坯料的相对表面至少部分地直接接触。在夹紧位置中，两个或更多个压力垫可围绕复合材料坯料的周边区域施加夹紧力。当制品从夹紧位置移动到成形位置、切割位置、闭合位置或其任何组合时，夹紧力可足以将复合材料坯料的周边区域保持在适当位置。夹紧力可足够大以防止复合材料坯料起皱、促使多个复合材料片材和/或层临时和/或永久粘合在一起，或两者兼有。夹紧力可足够小以防止复合材料坯料撕裂、允许复合材料坯料滑动以呈现一个或多个模具的形状，或两者兼有。在将复合材料坯料夹在制品中后，制品可从夹紧位置转变到成形位置。

制品可设置在成形位置。成形位置可用于将复合材料坯料形成和/或模制为成形复合结构。成形位置可为制品可设置在其中的任何位置，其中可将复合材料坯料形成和/或模制为成形复合结构。成形位置可为制品的一个或多个部件的静态位置，或可为制品的一个或多个部件的连续移动。在成形位置中，复合材料坯料可定位在两个或更多个子组件部分的两个或更多个部件之间，并且模制为成形复合结构。举例来说，复合材料坯料可定位在上模头和下模头之间，并且可模制(即，形成)为成形复合结构。从打开位置、夹紧位置或两者到成形位置的移动可包括至少一个模头部分朝向至少一个其他模头部分的行进、一个或多个模具朝向一个或多个其他模具的行进、将一个或多个模具的至少一部分收纳在一个或多个其他模具的至少一部分内、将模具的芯收纳在模具的腔中，或其任何组合。当一个或多个模具至少部分地收纳在一个或多个其他模具内时，复合材料坯料可形成为成形复合结构。一个或多个模具可向一个或多个相对的模具施加压力，以将复合材料坯料形成为与腔、芯或两者互反的形状。由于相对的模具之间的压力，复合材料坯料的层可粘合在一起。在成形位置中，可至少部分地压缩一个或多个张力构件。举例来说，可压缩一个或多个上张力构件。在成形位置中，制品可为可操作以用适当量的压力将复合材料坯料保持在一个或多个模头部分之间，以将复合材料坯料形成为成形复合结构。适当量的压力可使复合材料坯料与一个或多个压力垫、一个或多个模具或两者符合并且在其上滑动，以符合在模头部分之间形成的形状。适当量的压力可使复合材料坯料在制品内滑动而不导致复合材料坯料起皱、撕裂或损坏。在成形位置中，一个或多个压力垫可继续围绕复合材料的周边区域施加压力，以将周边区域保持在压力垫之间。在将复合材料坯料形成为成形复合结构后，可将制品从成形位置转变到切割位置。

制品可设置在切割位置。在切割位置中，可将围绕成形复合结构的周边区域的至少一部分的一个或多个边缘切割成一个或多个切割边缘，以产生成形和切割复合结构。切割位置可为制品可设置在其中的任何位置或一系列位置，以围绕成形复合结构的周边区域的至少一部分进行切割，以提供一个或多个切割边缘并且产生成形和切割复合结构。切割位置可为制品的一个或多个部件的一系列位置之间的连续移动。从打开位置、夹紧位置、成形位置或其任何组合到切割位置的移动可包括一个或多个模头部分进一步朝向一个或多个其他模头部分的行进、一个或多个压力垫朝向一个或多个模具的行进、一个或多个压力垫至少部分地超过一个或多个模具的至少一部分的行进、一个或多个剪切边缘朝向一个或多个其他剪切边缘的行进、一个或多个剪切边缘经过一个或多个其他剪切边缘的行进，或其任何组合。一个或多个模头部分朝向一个或多个其他模头部分的移动可导致一个或多个压力垫更靠近地朝向相对的模头部分的移动。一个或多个压力垫的移动可导致一个或多个剪切边缘更靠近地朝向相对的模头部分的移动。在切割位置中，一个或多个模头部分朝向一个或多个其他模头部分的移动可使一个或多个剪切边缘绕过一个或多个其他剪切边缘。通过一个或多个剪切边缘绕过一个或多个其他剪切边缘，可至少部分地围绕周边区域切割成形复合结构。可压缩张力构件中的一个或多个以允许一个或多个剪切边缘绕过一个或多个其他剪切边缘。一个或多个张力构件可比一个或多个其他张力构件更加压缩，以允许一个或多个剪切边缘绕过一个或多个其他剪切边缘。举例来说，一个或多个上张力构件可比一个或多个下张力构件进一步压缩。

制品可设置在闭合位置。闭合位置可为在开始打开和/或返回冲程之前在完成向下冲程时制品设置在其中的位置。闭合位置可为在形成和切割复合材料后制品可设置在其中的任何位置，其可用作完成向下冲程、开始返回冲程或两者兼有。在闭合位置中，模头部分中的一个或多个可朝向一个或多个其他模头部分移动、一个或多个模具可移动并且由一个或多个其他模具收纳或收纳在其内、一个或多个压力垫可与一个或多个其他压力垫和/或一个或多个张力构件接触或向其施加压力，或其任何组合。在闭合位置中，一个或多个模具可将一层或多层成形复合结构夹在一个或多个模具之间。在闭合位置中，一个或多个压力垫可将围绕成形复合结构的周边区域的切割边缘夹在一个或多个压力垫之间夹。在闭合位置中，一个或多个模头部分停止特征可与一个或多个其他模头部分停止特征接触。在闭合位置中，一个或多个配合特征可完全配合。在闭合位置中，一个或多个张力构件中的一些或全部可相对完全压缩。在闭合位置中，一个或多个张力构件中的一些或全部可准备好施加至少一部分返回力。返回力可帮助一个或多个部件将制品返回到打开位置。在闭合位置中，一个或多个压力垫的一部分可定位在一个或多个模具的一部分之外。在闭合位置中，一个或多个剪切边缘可定位在一个或多个其他剪切边缘之外。在到达闭合位置后，制品可具有打开和/或返回冲程。打开和/或返回冲程可使制品返回打开位置。

形成复合材料结构的方法可包括(i)将复合材料坯料夹在上模头和下模头之间，(ii)将复合材料坯料形成为非平面复合结构，和(iii)切割成形复合结构的一个或多个边缘以形成一个或多个非平面切割边缘以及成形和切割复合结构。形成复合材料结构的方法可另外包括：将复合材料坯料放置在制品内；从制品中移除成形和切割复合结构；固化复合材料结构；或其任何组合。形成复合材料结构的方法可包括短循环时间。短循环时间可允许在适于自动化生产、大规模生产、商业化等，或其任何组合的时间内形成复合材料坯料并且切割成复合结构。短循环时间可为约6分钟或更短、约5分钟或更短，或甚至约3分钟或更短。短循环时间可为约0.1分钟或更长，约0.5分钟或更长，或甚至约0.8分钟或更长。形成复合材料结构的方法可包括在放置到制品中之前将复合材料坯料(即片材)加热至软化温度。软化温度可为约90℃或更低、约80℃或更低，或甚至约85℃或更低。软化温度可为约50℃或更高、约60℃或更高，或甚至约65℃或更高。复合材料坯料可在软化温度下加热一段时间以软化并允许弯曲，使得复合材料坯料可在从制品施加力时形成为成形复合材料结构。复合材料坯料可在软化温度下加热一段时间，这可不导致复合材料的固化。复合材料坯料可暴露于软化温度的持续时间可为约0.1分钟或更长、约2分钟或更长，或甚至约3分钟或更长。复合材料坯料可暴露于软化温度的持续时间可为约6分钟或更短、约5分钟或更短，或甚至约4分钟或更短。软化温度可低于复合材料的固化温度。软化温度可低于固化温度约150℃或更低、约130℃或更低，或甚至约110℃或更低。软化温度可低于固化温度约40℃或更高、约60℃或更高，或甚至约80℃或更高。固化温度可为约200℃或更低、约180℃或更低，或甚至约160℃或更低。固化温度可为约130℃或更高、约140℃或更高，或甚至约150℃或更高。

形成复合材料结构的方法可包括将复合材料坯料放置在制品中。复合材料坯料可放置在两个或更多个模头部分之间。复合材料坯料可放置到一个或多个压力垫、一个或多个模具或两者上。复合材料坯料可定位到一个或多个压力垫上，使得复合材料坯料的中心大致以一个或多个模具的芯为中心。复合材料坯料可定位到一个或多个压力垫上，使得复合材料坯料的全部或一部分的周边区域向外延伸到一个或多个压力垫的一个或多个压力表面。复合材料坯料可搁置在一个或多个模具上，或当最初放置到制品中时可不与一个或多个模具接触。

形成复合材料结构的方法包括将复合材料坯料夹在制品中。夹紧复合材料可包括制品从打开位置移动到夹紧位置，其间具有复合材料坯料。夹紧复合材料坯料可包括将一个或多个模头部分朝向一个或多个其他模头部分移动。夹紧复合材料坯料可包括使复合材料坯料与一个或多个压力垫、一个或多个模具或两者接触。夹紧复合材料坯料可包括将复合坯料保持在至少两个组件部分之间。夹紧复合材料坯料可包括使复合材料坯料的周边区域与一个或多个压力垫的一个或多个压力表面接触并且保持。夹紧复合材料坯料可用于在形成、切割或两者的步骤期间将复合材料坯料保持在适当位置。

形成复合材料结构的方法包括将复合材料坯料形成或模制为成形复合结构。形成复合材料结构可包括制品从打开位置或夹紧位置转变到成形位置。形成复合材料结构可包括将一个或多个模头部分朝向一个或多个其他模头部分移动。形成复合材料结构可包括将一个或多个模具朝向一个或多个其他模具移动、将一个或多个模具收纳在一个或多个其他模具内，或两者兼有。形成复合材料结构可包括将芯收纳在腔内，其间具有复合材料坯料。当芯被收纳在腔内时，复合材料坯料可变形并且呈现芯和腔的形状。在复合材料坯料可完全变形并且与芯和腔互反后，复合材料坯料可为成形复合结构。在形成期间，可将制品维持在室温下和/或冷却至较低温度以从复合材料坯料中吸取热量。复合材料坯料的加热、工具的冷却或两者可有助于成形复合结构在从制品中移除后保持成形形状。

形成复合材料结构的方法包括切割成形复合结构。切割成形复合结构以提供成形和切割复合结构可包括制品从打开位置、夹紧位置、成形位置或其任何组合转变到切割位置、闭合位置或两者。切割成形复合结构可包括一个或移动模头部分朝向一个或多个其他模头部分移动。切割成形复合结构可包括一个或多个压力垫与一个或多个模具协作。切割成形复合结构可包括一个或多个剪切边缘绕过一个或多个其他剪切边缘。一个或多个剪切边缘可围绕成形复合结构的周边区域定位。彼此绕过的剪切边缘可导致围绕复合材料的周边区域的边缘被切割。周边区域可切割成非平面边缘。在切割成形复合结构的步骤期间，一个或多个张力构件可单个或组合地施加约100磅/线性英寸弹簧(17.5N/mm)或更大、约200磅/线性英寸弹簧(35N/mm)或更大，或甚至约250磅/线性英寸弹簧(43.8N/mm)或更大的力或载荷。在切割成形复合结构的步骤期间，一个或多个张力构件可施加约500磅/线性英寸弹簧(87.6N/mm)或更小、约400磅/线性英寸弹簧(70.1N/mm)或更小，或甚至约350磅/线性英寸弹簧(61.3N/mm)或更小的力或载荷。在切割复合材料后，制品可转变到闭合位置。

形成复合材料结构的方法包括从制品中移除成形和切割复合结构。移除切割和成形复合结构可包括将制品从切割位置、闭合位置或两者转变到打开位置。移除复合材料可包括一个或多个模头部分远离一个或多个其他模头部分移动。移除复合材料可包括移动一个或多个压力垫、一个或多个模具或两者远离接触成形和切割复合结构。举例来说，一个或多个压力垫和一个或多个模具可远离复合材料和相对的模头部分移动，使得成形和切割复合结构保持搁置在一个或多个相对的压力垫、一个或多个模具，或两者上。可手动或机械地完成移除成形和切割复合结构。在将制品返回到打开位置后可立即移除成形和切割复合结构，或者可延迟。可通过约90°或更小、约80°或更小，或甚至约70°或更小的拔模角来辅助移除成形复合结构。可通过约3°或更大、约5°或更大，或甚至约10°或更大的拔模角来辅助移除成形复合结构。从制品中移除成形和切割复合结构还可包括从制品中移除废料。废料可包括从成形复合结构中切割的一个或多个边缘。废料可再循环并且再用于由制品形成的随后成形复合结构中。

形成复合材料结构的方法可包括固化复合材料。固化可使成形和切割复合结构永久地保持其模制(即，成形)形状。在固化之前，可将成形和切割复合结构从制品中移除或可保持在制品内的适当位置。在从制品中移除或保持在制品中后，可对成形和切割复合结构进行固化。成形和切割复合结构可立即送至固化过程，或可储存用于稍后固化。在从制品中移除、固化或两者兼有时，成形和切割复合结构可松弛或回弹。为了补偿成形和切割复合结构的松弛或回弹，上模具、下模具或两者可被配置、构造和/或布置为形成略微超过成形和切割复合结构的所需轮廓的形状。

本公开的制品可以任何组合另外包含本说明书中描述的特征中的任何一个或多个，包括本说明书中列出的偏好和实例，并且包括以下特征：上剪切边缘的一部分和下剪切边缘的一部分可为非平面的，并且可适于形成非平面切口；上剪切边缘的一部分和下剪切边缘的一部分可具有非平面并且互反的轮廓；上模具可包括适于收纳或被收纳在下模具的芯中的腔，所述腔然后可在施加模头力时将复合结构的至少一部分形成为非平面形状；腔和芯可具有非平面并且互反的轮廓；上压力垫可包括下压力表面，并且下压力垫可包括上压力表面；下压力表面可面向上压力表面并且可与上压力表面成相对关系；下压力表面可适于将夹紧力施加到上压力表面，以便将复合材料坯料保持在上模头和下模头之间；下压力表面的表面积可约等于上压力表面的表面积；上压力垫可刚性地固定到上模头；下模具可刚性地固定到下模头；下压力垫可用一个或多个下张力构件安装到下模头；一个或多个下张力构件可为一个或多个下弹簧；一个或多个下张力构件可在处于预装载状态时将下压力垫维持在打开位置；一个或多个下张力构件可为一个或多个氮气弹簧；上模具可用一个或多个上张力构件安装到上模头；一个或多个上张力构件可为一个或多个上弹簧；一个或多个上张力构件可为一个或多个氮气弹簧；上模头可适于相对于下模头移动；上模头相对于下模头的移动可包括朝向和远离下模头的移动；朝向和远离下模头的移动可为竖直移动；朝向下模头的移动可为向下移动；远离下模头的移动可为向上移动；制品可以能够放置到打开位置中，以将复合材料坯料装入制品中；在打开位置中，上模头可与下模头间隔开，使得上压力垫和上模具可与下压力垫和下模具间隔开并且可不向其施加力；制品可以能够放置到夹紧位置中，其中上压力垫和下压力垫可施加压力以维持设置在制品内的复合材料坯料，并且下模具可与上模具间隔开，使得下模具可不收纳在上模具内；在上模头朝向下模头从打开位置移动到夹紧位置时，上压力垫可朝向下压力垫移动并且可向复合材料坯料施加夹紧力；制品可以能够放置到成形位置中，其中下模具的芯可至少部分地收纳在上模具的腔内，上压力垫可向下压力垫施加夹紧力，和上剪切表面可保持不与下剪切表面接触；在上模头朝向下模头从夹紧位置移动到成形位置时，下模具的芯可至少部分地收纳在上模具的腔内，以向复合材料坯料施加成形力，并且可将复合材料坯料形成为成形复合结构，其可具有至少一部分具有非平面外形；制品可以能够放置到切割位置中，其中下模具的芯可至少部分地收纳在上模具的腔内，并且上剪切边缘可定位在下剪切边缘之外；在上模头朝向下模头从成形位置移动到切割位置时，上剪切边缘可越过下剪切边缘来将成形复合结构的至少一部分的一个或多个边缘切割为具有非平面切口；制品可以能够放置到打开位置中以从制品中卸载成形和切割复合结构，并且在打开位置中，上模头可与下模头间隔开，使得上压力垫和上模具可与下压力垫和下模具间隔开并且可不向其施加力；上模头和下模头可包括多个配合特征；下模头的配合特征可适于收纳上模头的配合特征；下模头的配合特征可为多个对准衬套；上模头的配合特征可为多个对准销；下模头可包括可支撑下压力垫的一个或多个安装件；下模头可包括一个或多个压力垫停止特征，当上模头可不向下模头施加力时，所述压力垫停止特征可防止下压力垫从下模头延伸超过一定距离；并且一个或多个压力垫停止特征可为一个或多个停止销。

本公开的方法可以任何组合另外包含本说明书中描述的特征中的任何一个或多个，包括本说明书中列出的偏好和实例，并且包括以下特征：方法可包括将复合材料坯料放置在上模头和下模头之间；当制品可处于打开位置时，复合材料坯料可放置在上模头和下模头之间；放置复合材料坯料可包括将复合材料坯料搁置在下压力垫上；夹紧复合材料坯料可包括上模头朝向下模头从打开位置移动到夹紧位置，使得上压力垫可朝向下压力垫移动并且可向复合材料坯料施加夹紧力；形成复合材料坯料可包括上模头朝向下模头从夹紧位置移动到成形位置，使得下模具的芯可至少部分地收纳在上模具的腔内并且可向复合材料坯料施加成形力并且可将复合材料坯料模制为其中至少一部分为非平面的成形复合结构；将复合材料坯料形成为成形复合结构的步骤可包括向复合材料坯料施加热量；切割成形复合结构可包括上模头朝向下模头从最终成形位置移动到切割位置，使得上剪切边缘可越过下剪切边缘并且可将复合材料坯料的一个或多个边缘切割为具有非平面切口；方法可包括打开制品，这可包括上模头远离下模头从切割位置移动到打开位置，这可允许移除成形和切割复合结构；方法可包括从制品中移除成形和切割复合结构；和当制品可处于打开位置时，可从上模头和下模头之间移除成形和切割复合结构。

说明性实施例

提供以下对附图的描述是为了说明本文的教导，但并不旨在限制其范围。

图1说明制品10，其为成形和切割工具。成形和切割工具10处于打开位置200。成形和切割工具10包括与下模头14成相对关系的上模头12。成形和切割工具10包括横向平面P_T。横向平面P_T大致平行于上模头12的支撑表面13和下模头14的支撑表面15。纵向平面P_L大致垂直于横向平面P_T。上模头12包括上模头内表面13，其面向内朝向相对的下模头14。上模头12包括上压力垫16。上压力垫16安装到上模头内表面13。上模头12包括上模具18(未示出)。上模具18安装到上模头内表面13。上模具18设置在上压力垫16的凹槽42(未示出)内。上模头12包括定位在上模头12的一个或多个拐角处的对准销24。对准销24从上模头12的支撑表面13朝向下模头14延伸。对准销24对准并且定位到一个或多个衬套26中。上模头12包括一个或多个上停止块28。上停止块28从上模头12的支撑表面13朝向下模头14延伸。上停止块28对准并且接触下停止块30。

图1另外说明成形和切割工具10的下模头14。下模头14包括面向上模头内表面13的下模头内表面15。成形和切割工具10包括下压力垫20。下压力垫20安装在下模头14的支撑表面15上。下压力垫20具有面向上压力垫16的上压力表面21。上压力表面21为非平面的。上压力表面21具有与上压力垫16的下压力表面17的轮廓互反的轮廓。下模头14包括支撑下压力垫20的一个或多个安装件36。下压力垫20用一个或多个下弹簧构件32安装到模头。下模头14包括下模具22。下模具22设置在下压力垫20的凹槽44内。下模头14包括定位在下模头14的一个或多个拐角处的衬套26。衬套26从下模头14的支撑表面15朝向上模头12延伸。当上模头12朝向下模头14移动时，衬套26收纳一个或多个对准销24。下模头14包括一个或多个下停止块30。下停止块30从下模头14的支撑表面15朝向上模头16延伸。下停止块30对准并且接触上停止块28。下模头14包括一个或多个停止销38。当上模头12不向下模头14施加力时，停止销38防止下压力垫20从下模头14延伸超过一定距离。

图2说明上压力垫16。上压力垫16包括下压力表面17。下压力表面17在轮廓上与下压力垫20(未示出)的上压力表面21互反作用。下压力表面17为非平面的。上压力垫16包括凹槽42。凹槽42适于将上模具18(未示出)容纳在其中。凹槽42包括围绕上压力垫16的内部的内壁43。上压力垫16包括上剪切边缘40。上剪切边缘40定位在内壁43与下压力表面17相邻的边缘处。

图3说明上模具18。当组装到制品10时，上模具18设置在上压力垫16的凹槽42(未示出)内。上模具18包括外壁47。外壁47围绕上模具18的周边为连续的。外壁47的轮廓基本上类似于上压力垫16(未示出)的内壁43(未示出)。外壁47为上压力垫16的内壁43提供结构增强。上模具18包括腔48。腔48包括围绕上模具18的内部的内壁49。腔48具有与下模具22的芯50互反的形状，因此芯50可收纳在腔48内。内壁49的形状基本上类似于下模具20(未示出)的芯50(未示出)的外部。腔48和芯50一起工作以在复合材料坯料110(未示出)中形成期望形状或外形。

图4说明下压力垫20。下压力垫20包括上压力表面21。上压力表面21与上压力垫16(未示出)的下压力表面17(未示出)的轮廓互反。上压力表面21为非平面的。下压力垫20包括凹槽44。凹槽44适于将下模具50(未示出)容纳在其中。凹槽44包括围绕下压力垫20的内部的内壁45。内壁45可具有与下模具22(未示出)的外部的一部分基本上类似的轮廓或形状。

图5说明下模具22。当组装到制品10时，下模具22设置在下压力垫20(未示出)的凹槽44(未示出)内。下模具20包括基部52。芯50从基部52延伸。基部52和芯50各自包括围绕其周边的外壁53、54。基部52比芯50宽，使得凸缘55将基部52的外壁邻接到芯50的外壁54。基部52的外壁53的形状基本上类似于下压力垫20(未示出)的内壁45(未示出)。芯50的外壁51的形状基本上类似于上模具18(未示出)的腔48(未示出)的内壁49。下模具22包括下剪切边缘46。下剪切边缘46定位在基部52的外壁53转变到芯50的外壁54的位置。下剪切边缘46定位在基部52的外壁53与凸缘55相邻的位置。

图6说明处于最终成形位置206的制品10的横截面，以将复合材料坯料110模制(即，形成)为成形复合结构111。下模头14包括一个或多个下弹簧构件32。下压力垫20用一个或多个下弹簧构件32安装到下模头。一个或多个下弹簧构件32被示出为被压缩，因为上压力垫16和上模具18向复合材料110、111、下压力垫20和下模具22施加压力。下弹簧构件32中的至少两个为氮气弹簧33。上压力垫16固定到上模头12的支撑表面13。上模具18定位在上压力垫16内并且经由一个或多个上弹簧构件34安装到上模头12。上弹簧构件34中的至少一些可为氮气弹簧35。复合材料坯料110定位在上模头12和下模头14之间。在上模头12朝向下模头14移动到最终成形位置206时，下模具22的芯50收纳在上模具18的腔47内。芯50和腔48的反作用力彼此挤压，上压力垫16压靠在下压力垫20上将复合材料坯料110形成为成形复合结构111。

图7说明处于最终切割位置208以将成形复合结构111切割成成形和切割复合结构113的制品10的横截面。在最终切割位置208中，上模头12甚至更靠近下模头移动。通过更靠近下模头移动，上压力垫16向下压力垫20施加额外的力。一个或多个下压力弹簧32、33甚至进一步压缩，使得上压力垫16和下压力垫20更靠近下模头的支撑表面15移动。上压力垫16朝向下模头14的移动导致上压力垫的上剪切边缘40绕过下模具22的下剪切边缘。上剪切边缘40相对于下剪切边缘的这种绕过运动切割成形复合结构111的边缘，以产生成形和切割复合结构。

图8A-8F说明在复合材料坯料110的形成和切割过程期间的制品10的横截面。制品10可在单个闭合冲程中在打开位置200与闭合位置208之间转变。制品可在单个打开冲程中在闭合位置208和打开位置200之间转变。制品10在打开位置200中开始形成和切割循环(如图8A所示)。打开位置200也可为打开和装载位置。在打开位置中，上模头12与下模头14间隔开。在打开位置200中，上压力垫16与下压力垫20间隔开。在打开位置200中，上模具18与下模具22间隔开。在打开位置200中，在上压力垫16和下压力垫20之间以及在上模具18和下模具22之间存在足够的距离，以将复合材料坯料110放置到下压力垫上。复合材料坯料110可搁置在下模具22的表面上或可与下模具22间隔开。复合材料110的周边区域112(即一个或多个边缘)可搁置在下压力垫20的上压力表面21上。

从打开位置200，制品10转变到夹紧位置202(如图8B所示)。在夹紧位置202中，上模头12比在打开位置200中更靠近下模头14。在夹紧位置202中，下压力垫20保持与复合材料坯料110接触。上压力表面21继续接触并且支撑复合材料坯料110的周边区域112。复合材料坯料110可搁置在下模具22的表面上或可与下模具22间隔开。在夹紧位置202中，上压力垫16与作为下压力垫的复合材料坯料110的相对表面接触。上压力垫16的下压力表面17与复合材料坯料110的周边区域112直接接触。在夹紧位置202中，上模具18至少部分地与复合材料坯料110接触。在夹紧位置202中，上压力垫16向下压力垫20施加夹紧力，以将复合材料坯料的周边区域112保持在压力垫16、20之间。

从夹紧位置202，制品转变到中间成形位置204(如图8C所示)，并且然后转变到成形位置206(图8D)中。在成形位置206中，上模头12更靠近下模头14移动。上模具18朝向下模具22移动，使得腔48收纳芯22，其间具有复合材料坯料110。上模具18向下模具22施加压力，和上压力垫16向下压力20施加压力，以将复合材料坯料110形成或模制为成形复合结构111(如图8D所示)。成形复合结构111具有与腔48和芯50互反的形状。在成形位置206中，成形复合结构111的周边区域112仍然保持在上压力垫16和下压力垫20之间。

在复合材料坯料110完全形成为成形复合结构111后，制品从成形位置206转变到切割位置208(如图8E所示)，其也可为完全闭合位置。在切割位置208中，上模头12可比在成形位置206中甚至更靠近下模头14。在切割位置208中，上模头12朝向下模头14的移动导致上剪切边缘40绕过下剪切边缘46。当上剪切边缘40绕过下剪切边缘46时，外周边区域112保持夹在下压力垫20和上压力垫16之间。外周边区域112与成形复合结构111分离(即，切割)。当从成形复合结构111切割外周边区域112时，非平面切割边缘114围绕成形复合结构的周边的至少一部分产生。具有非平面切割边缘114的成形复合结构111转换为成形和切割复合结构113。

在复合材料坯料110已经转换为成形和切割复合结构113后，制品10转变回到打开位置200(如图8F所示)。打开位置200也可称为打开和卸载位置。在打开位置200中，成形和切割复合结构113保持在下模具22上。在打开位置200中，周边区域112(即，废料、废料周边区域)保持在下压力垫上。在打开位置200中，能够从制品10中移除成形和切割复合结构113和废料周边区域112。

图9说明由制品10形成的示例性成形和切割复合结构113。成形和切割复合结构113可为支柱组件或用于汽车车身(未示出)的其他结构增强件或面板。成形和切割复合结构113包括沿其长度延伸的纵向轴线A_L。成形和切割复合结构113包括与纵向轴线A_L相交的横向平面。成形和切割复合结构113包括大致垂直于横向平面并且与纵向轴线A_L相交的纵向平面。成形和切割复合结构113的至少一部分可包括一个或多个非平面表面115、116。非平面表面中的一个可为面向外的表面115。面向内的表面116可与面向外的表面115相对。面向外的表面115可具有与上模具18(未示出)互反的形状。面向内的表面116可具有与下模具22(未示出)互反的形状。非平面切割边缘114围绕成形和切割复合结构113的周边的至少一部分延伸。非平面表面115、116和非平面切割边缘114相对于横向平面和纵向平面两者都为非平面的。

在以上申请中叙述的数值范围包括从以一个单位为增量的较低值到较高值的所有的值，前提为在任何较低值与任何较高值之间有至少2个单位的间隔。这些仅为具体意指的内容的实例，并且所列举的最低值和最高值之间的数值的所有可以的组合都被认为在本申请中以类似方式明确陈述。除非另有说明，否则所有范围都包括端点和端点之间的所有数字。用于描述组合的术语“基本上由…组成”应包括所识别的元件、成分、部件或步骤，以及不会实质上影响组合的基本和新颖特征的这类其他元件成分、部件或步骤。使用术语“包含”或“包括”来描述本文中的元件、成分、部件或步骤的组合还考虑基本上由元件、成分、部件或步骤组成的实施例。

可通过单个集成元件、成分、部件或步骤提供多个元件、成分、部件或步骤。或者，单个集成元件、成分、部件或步骤可分成单独的多个元件、成分、部件或步骤。描述元件、成分、部件或步骤的“一(a)”或“一个(one)”的公开内容并非旨在排除额外的元件、成分、部件或步骤。

Claims (20)

1.一种制品(10)，其包含：

(a)上模头(12)，其具有：

(i)上压力垫(16)，其安装到所述上模头的支撑表面(13)，其中所述上压力垫(16)包括至少部分地围绕所述上压力垫(16)的内周边(17)定位的上剪切边缘(40)；

(ii)上模具(18)，其安装到所述上模头的所述支撑表面(13)并且设置在所述上压力垫的凹槽(42)内；

(b)与所述上模头(12)相对的下模头(14)，其具有：

(i)下压力垫(20)，其安装到所述下模头的支撑表面(15)；

(ii)下模具(22)，其安装到所述下模头的所述支撑表面(15)并且设置在所述下压力垫的凹槽(44)内，其中所述下模具(22)包括至少部分地围绕所述下模具(22)的外周边(23)定位的下剪切边缘(46)；和

其中所述上模头(12)适于与所述下模头(14)接触，使得所述上压力垫(16)向所述下压力垫(20)施加压力，并且所述上模具(18)向所述下模具(22)施加压力以形成复合结构(111)；和

所述上模头(12)适于接触所述下模头(14)，使得所述上剪切边缘(40)绕过所述下剪切边缘(46)，以在所述复合结构(111)的一部分中形成非平面切口；和

其中所述制品(10)可用作成形和切割工具。

2.根据权利要求1所述的制品(10)，其中所述上剪切边缘(40)的一部分和所述下剪切边缘(46)的一部分为非平面的，并且适于形成所述非平面切口。

3.根据权利要求1或2所述的制品(10)，其中所述上剪切边缘(40)的一部分和所述下剪切边缘(46)的一部分具有非平面并且互反的轮廓。

4.根据前述权利要求中任一项所述的制品(10)，其中所述上模具(18)包括适于收纳或被收纳在所述下模具(22)的芯(50)中的腔(48)，以便在施加模头力时，将所述复合结构(111)的至少一部分形成为非平面形状。

5.根据权利要求4所述的制品(10)，其中所述腔(48)和所述芯(50)具有非平面并且互反的轮廓。

6.根据前述权利要求中任一项所述的制品(10)，其中所述上压力垫(16)包括下压力表面(17)，并且所述下压力垫(20)包括上压力表面(21)，并且所述下压力表面(17)面向所述上压力表面(21)并且与所述上压力表面(21)成相对关系。

7.根据前述权利要求中任一项所述的制品(10)，其中下压力表面(17)适于向上压力表面(21)施加夹紧力，以便将复合材料坯料(110)保持在所述上模头(12)和所述下模头(14)之间。

8.根据权利要求4所述的制品(10)，其中所述下压力表面(17)的表面积约等于所述上压力表面(21)的表面积。

9.根据前述权利要求中任一项所述的制品(10)，其中所述上压力垫(16)刚性地固定到所述上模头(12)；和/或

其中所述下模具(22)刚性地固定到所述下模头(14)。

10.根据前述权利要求中任一项所述的制品(10)，其中所述下压力垫(20)用一个或多个下张力构件安装到所述下模头(14)；和/或

其中所述上模具(18)用一个或多个上张力构件安装到所述上模头(12)。

11.根据权利要求10所述的制品(10)，其中所述一个或多个下张力构件为一个或多个下弹簧(32)；和/或

其中所述一个或多个上张力构件为一个或多个上弹簧(34)。

12.根据权利要求10或11所述的制品(10)，其中所述一个或多个下张力构件(32)为一个或多个氮气弹簧(33)；和/或

其中所述一个或多个上张力构件(34)为一个或多个氮气弹簧(35)。

13.一种用于使用根据前述权利要求中任一项所述的制品形成和切割复合材料坯料以形成成形和切割复合结构的方法，其包含：

(i)将所述复合材料坯料(110)夹在上模头(12)和下模头(14)之间；

(ii)将所述复合材料坯料(110)形成为其中至少一部分为非平面的成形复合结构(111)；和

(iii)切割所述成形复合结构(111)的一个或多个边缘(112)，以围绕所述成形复合结构(111)的至少一部分形成一个或多个非平面切割边缘，并且产生所述成形和切割复合结构(114)。

14.根据权利要求13所述的方法，其中所述方法包括将所述复合材料坯料(110)放置在所述上模头(12)和所述下模头(14)之间。

15.根据权利要求13或14所述的方法，其中当所述制品(10)处于打开位置(200)时将所述复合材料坯料(110)放置在所述上模头(12)和所述下模头(14)之间。

16.根据权利要求13至15中任一项所述的方法，其中放置所述复合材料坯料(110)包括将所述复合材料坯料(110)搁置在下压力垫(20)上。

17.根据权利要求13至16中任一项所述的方法，其中夹紧所述复合材料坯料(110)包括所述上模头(12)朝向所述下模头(14)从打开位置(200)移动到夹紧位置(202)，使得上压力垫(16)朝向所述下压力垫(20)移动，以向所述复合材料坯料(110)施加夹紧力。

18.根据权利要求13至17中任一项所述的方法，其中形成所述复合材料坯料(110)包括所述上模头(12)朝向所述下模头(14)从夹紧位置(200)移动到成形位置(206)，使得下模具(22)的芯(50)至少部分地收纳在上模具(18)的腔(48)内，以向所述复合材料坯料(110)施加成形力并且将所述复合材料坯料(110)模制为其中至少一部分为非平面的成形复合结构(111)。

19.根据权利要求13至18中任一项所述的方法，其中将所述复合材料坯料(110)形成为所述成形复合结构(111)的步骤包括向所述复合材料坯料(110)施加热量。

20.根据权利要求13至19中任一项所述的方法，其中切割所述成形复合结构(111)包括所述上模头(12)朝向所述下模头(14)从最终成形位置(206)移动到切割位置(208)，使得上剪切边缘(40)越过下剪切边缘(46)来将所述复合材料坯料(110)的一个或多个边缘切割为具有非平面切口。