CN206884215U - 一种新型复合材料摩擦板快速成型模具 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供的一种新型复合材料摩擦板快速成型模具，改变传统的串式活动模芯压制法，配合四柱硫化机和脱模机构实现产品成型和脱模顶出的自动化生产；包括上垫板、上模芯、上预压模芯、中模、连接板、支撑柱、模芯、中心顶出型芯、四周顶出型芯、型芯顶板、下模、下垫板，尤其是上模、中模、模芯、下模为分体式设计，实现了用脱模机构进行自动化脱模，另外该快速成型模具的设计合理，使复合材料摩擦板的成型可以与四柱硫化机配合实现自动化压模成型，而且大大缩短了固化时间，提高了生产效率并降低人力成本。

Description

一种新型复合材料摩擦板快速成型模具

技术领域

本实用新型涉及复合材料生产技术领域，具体涉及一种新型复合材料摩擦板快速成型模具。

背景技术

高强度树脂基复合材料摩擦板是以聚酰亚胺工程树脂为基体，通过添加人造纤维、矿物填料、减磨剂等矿物填料和改进助剂经充分搅拌均匀再经过模压成型制得。

由于聚酰亚胺树脂反应速度相对环氧等较慢，常用设计是采用串式活动模芯压制法，其原理如下：首先制一个带内腔的模具壳体，其结构类似煤炉，底部设有一个开窗，下方放置一个前后可抽出的合模垫块，然后在模腔内放置n个模芯，在最上面的模芯进行填料，固化成型后，将模具底部的活动垫块抽出，用设备上平板并借助工装，将模具内部已串连的多组模芯（一组模芯含两个不同的模芯结构）向下顶出一组，然后从模腔上端在放置新的预热好的模芯，如此连续进行固化成型。

该方案的缺点是需要制作大量的模芯备用，当产量超过1000件时，因聚酰亚胺产品均需要进行二次固化，所需的模芯就要超过2000，可见该方法所需的模芯量很大，而且复合材料制品所用模具钢较贵，产量较大时的总投资很大。另外每个产品脱模均需要手动或专用工具将产品敲挤出来，因此该方法仅适合人工工时费用较低的地区。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种新型复合材料摩擦板快速成型模具，以解决串式活动模芯压制过程中需要制备大量的模芯且脱模无法自动化的问题，生产成本高的问题。

为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种新型复合材料摩擦板快速成型模具，配合四柱硫化机及脱模机构使用，其特征在于，包括下垫板、下模、模芯、型芯顶板、中心顶出型芯、四周顶出型芯、支撑柱、中模、连接板、上垫板、上模芯、上预压模芯；

所述下垫板固定在四柱硫化机的下移动平板上，所述下模对称设置且竖直位于所述下垫板的上端面两侧，所述模芯置于所述下模的上端，所述下垫板上的两侧对称设置有第一固定孔，所述下模上设有第二固定孔，所述第一固定孔和所述第二固定孔为通孔，所诉模芯的两侧对称固定安装有紧固螺栓，所述紧固螺栓、所述第一固定孔、所述第二固定孔的位置和大小呈配合关系，所述模芯、所述下垫板和所述下模通过所述紧固螺栓配合所述第一固定孔、所述第二固定孔实现三者的固定连接，所述下垫板上还设有顶杆通孔，所述顶杆通孔位于所述下垫板的中部；所述型芯顶板放置在所述下垫板的上端且位于所述下模之间，所述型芯顶板上设有支撑柱孔，所述支撑柱孔为通孔，所述支撑柱孔位于所述型芯顶板的中心位置；所述模芯上设有四周顶出型芯孔、中心顶出型芯孔、第一模腔和卡口，所述卡口位于所述模芯的两端及中间位置，所述中心顶出型芯孔对称位于所述模芯的两侧，所述四周顶出型芯孔均匀位于所述中心顶出型芯孔的四周，所述第一模腔位于所述中心顶出型芯孔的上端，所述第一模腔与所述中心顶出型芯孔为同一圆心，所述第一模腔的结构与产品的结构为对应关系，所述中心顶出型芯孔的结构、孔径与所述中心顶出型芯的结构、孔径相同，所述中心顶出型芯为一体式结构，所述中心顶出型芯的上端为倒圆锥台结构，所述中心顶出型芯的下端为圆柱体结构，所述中心顶出型芯的上端贯穿所述中心顶出型芯孔并卡嵌在孔内，所述中心顶出型芯的下端与所述型芯顶板接触，所述四周顶出型芯孔的结构、孔径与所述四周顶出型芯的结构、孔径相同，所述四周顶出型芯为一体式结构，所述四周顶出型芯的上端为倒圆锥台结构，所述四周顶出型芯的下端为圆柱体结构，所述四周顶出型芯的上端贯穿所述四周顶出型芯孔并卡嵌在孔内，所述四周顶出型芯的下端所述型芯顶板接触；所述支撑柱固定安装在所述模芯下端面的中心位置，所述支撑柱为圆柱体结构，所述支撑柱的大小、位置与所述支撑柱孔的大小、位置为对应关系，所述支撑柱的下端穿过所述支撑柱孔并通过螺栓固定安装在所述下垫板上；所述中模设置在所述模芯的上端，所述中模上对称设有两个第二模腔，所述第二模腔之间形成横梁，所述横梁位于所述中模的中间位置，所述中模的结构、尺寸与所述卡口的结构、尺寸为配合关系，所述中模卡嵌在所述卡口内；所述连接板位于所述中模和所述模芯的两侧，所述中模与所述模芯通过所述连接板配合螺栓实现固定连接；

所述上垫板固定安装在四柱硫化机的上移动平板上，所述上模芯和所述上预压模芯的上端分别固定安装在所述上垫板上，所述上模芯与所述上预压模芯位于同一直线上，所述上模芯为长方体结构，所述上模芯上设有凸条，所述凸条位于所述上模芯下端面的中心位置，所述凸条的结构与产品的结构为对应关系，所述上预压模芯为长方体结构，所述上预压模芯的下端面为平面，所述上模芯和所述上预压模芯与所述第二模腔为配合关系。

上述一种新型复合材料摩擦板快速成型模具，其中，所述支撑柱的位置与所述横梁的位置为上下对应关系；

上述一种新型复合材料摩擦板快速成型模具，其中，所述上预压模芯与所述上垫板之间安装有隔热板；

上述一种新型复合材料摩擦板快速成型模具，其中，所述上模芯、所述上预压模芯、所述四周顶出型芯和所述中心顶出型芯的表面均电镀铬。

本实用新型的有益效果表现在：

本实用新型提供的一种新型复合材料摩擦板快速成型模具，改变传统的串式活动模芯压制法，配合四柱硫化机和脱模机构实现产品成型和脱模顶出的自动化生产；其中上模、中模、模芯、下模的分体式设计，实现了用脱模机构进行自动化脱模，同时上模与模芯的卡上下卡装设计且卡装后合模缝竖直向下，避免了长期生产后紧固螺栓松动或模与模之间的配合缝隙变大导致树脂或增强织物进入，影响产品的脱模；尤其是该设计合理，使复合材料摩擦板的成型可以与四柱硫化机配合实现自动化压模成型，先采用上预压模芯进行预压将坯料预压结实，再填入树脂基耐磨粉料进行上模芯的高压固化，避免直接用上模芯进行压制表面粘附树脂，需要随时清理，浪费人力物力，因为本实用新型在四柱硫化机上进行模压时，模具的上下端均设有加热平板，加速产品的固化，采用本实用新型的快速模压固化成型的时间通常为10-20分钟，相比传统的串式模压固化时间提升了两倍以上，大大提高了生产效率，而且实现了自动化生产，减少了人力成本。

附图说明

图1 本实用新型结构分解图。

图2 本实用新型结构示意图。

图3 本实用新型A-A向剖面示意图。

图4 本实用新型模芯的俯视示意图。

图5 本实用新型模芯的B-B向剖面示意图。

图６ 本实用新型中模的俯视示意图。

图７ 本实用新型的四周顶出型芯结构示意图。

图８ 本实用新型与硫化机的装配示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做出具体的说明。

如图所示的一种新型复合材料摩擦板快速成型模具，配合四柱硫化机及脱模机构使用，其特征在于，包括下垫板100、下模200、模芯300、型芯顶板400、中心顶出型芯500、四周顶出型芯600、支撑柱700、中模800、连接板900、上垫板110、上模芯120、上预压模芯130；

所述下垫板100固定在四柱硫化机的下移动平板190上，所述下模200对称设置且竖直位于所述下垫板100的上端面两侧，所述模芯300置于所述下模200的上端，所述下垫板100上的两侧对称设置有第一固定孔101，所述下模200上设有第二固定孔201，所述第一固定孔101和所述第二固定孔201为通孔，所述模芯300的两侧对称固定安装有紧固螺栓301，所述紧固螺栓301、所述第一固定孔101、所述第二固定孔201的位置和大小呈配合关系，所述模芯300、所述下垫板100和所述下模200通过所述紧固螺栓301配合所述第一固定孔101、所述第二固定孔201实现三者的固定连接，所述下垫板100上还设有顶杆通孔102，所述顶杆通孔102对称位于所述下垫板100的中部；所述型芯顶板400放置在所述下垫板100的上端且位于所述下模200之间，所述型芯顶板400上设有支撑柱孔401，所述支撑柱孔401为通孔，所述支撑柱孔401位于所述型芯顶板400的中心位置；所述模芯300上设有四周顶出型芯孔302、中心顶出型芯孔303、第一模腔304和卡口305，所述卡口305位于所述模芯300的两端及中间位置，所述中心顶出型芯孔303对称位于所述模芯300的两侧，所述四周顶出型芯孔302均匀位于所述中心顶出型芯孔303的四周，所述第一模腔304位于所述中心顶出型芯孔303的上端，所述第一模腔304与所述中心顶出型芯孔303为同一圆心，所述第一模腔304的结构与产品的结构为对应关系，所述中心顶出型芯孔303的结构、孔径与所述中心顶出型芯500的结构、孔径相同，所述中心顶出型芯500为一体式结构，所述中心顶出型芯500的上端为倒圆锥台结构，所述中心顶出型芯500的下端为圆柱体结构，所述中心顶出型芯500的上端贯穿所述中心顶出型芯孔303并卡嵌在孔内，所述中心顶出型芯500的下端与所述型芯顶板400接触，所述四周顶出型芯孔302的结构、孔径与所述四周顶出型芯600的结构、孔径相同，所述四周顶出型芯600为一体式结构，所述四周顶出型芯600的上端为倒圆锥台结构，所述四周顶出型芯600的下端为圆柱体结构，所述四周顶出型芯600的上端贯穿所述四周顶出型芯孔302并卡嵌在孔内，所述四周顶出型芯600的下端所述型芯顶板400接触；所述支撑柱700固定安装在所述模芯300下端面的中心位置，所述支撑柱700为圆柱体结构，所述支撑柱700的大小、位置与所述支撑柱孔401的大小、位置为对应关系，所述支撑柱700的下端穿过所述支撑柱孔401并通过螺栓固定安装在所述下垫板100上；所述中模800设置在所述模芯300的上端，所述中模800的两端设有两个第二模腔801，由图6可见所述两个第二模腔801在所述中模800上呈左右对称设置，所述第二模腔801之间形成横梁802，所述横梁802位于所述中模800的中间位置，所述横梁802的位置与所述支撑柱700的位置为对应关系，所述中模800的结构、尺寸与所述卡口305的结构、尺寸为配合关系，所述中模800卡嵌在所述卡口305内；所述连接板900位于所述中模800和所述模芯300的两侧，所述中模800与所述模芯300通过所述连接板900配合螺栓实现固定连接；

所述上垫板110固定安装在四柱硫化机的上移动平板160上，所述上模芯120和所述上预压模芯130的上端分别固定安装在所述上垫板110上，所述上模芯120与所述上预压模芯130位于同一直线上，所述上模芯120为长方体结构，所述上模芯120上设有凸条121，所述凸条121位于所述上模芯120下端面的中心位置，所述凸条121的结构与产品的结构为对应关系，所述上预压模芯130为长方体结构，所述上预压模芯130的上端面还设有隔热板150，所述上预压模芯130的下端面为平面，所述上模芯120和所述上预压模芯130与所述第二模腔801为配合关系。

上垫板110和下垫板100的两端分别固定安装在上移动平板160和下移动平板190上，移动平板160分别沿着滑轨170可以移动，移动平板160安装在四柱硫化机的机架上，同时上垫板110的上端和下垫板100的下端还安装有加热平板180。合模作业分为四个阶段，第一阶段为分别将上、下移动平板160、190移动出硫化机的工作区进行装模装料；第二阶段为将下移动平板190移动到硫化机的工作区即电热平板180位置，上移动平板160移位保证上预压模芯130到第二模腔801的位置，开启硫化机主油缸垂向合模进行预压，将坯料压实，压实后自动打开模具，上预压模芯130上升；第三阶段，下移动平板190保持不动，上移动平板160移位保证上模芯120到第二模腔801的位置，开启硫化机主油缸垂向合模进行预压，将耐磨材料与坯料压合成型制成产品；第四阶段，产品成型后自动打开模具，上模芯120上升，下移动平板190移出工作位，并配合安装在硫化机机架上的脱模机构进行自动脱模作业，完成产品的脱模。

本实用新型提供的一种新型复合材料摩擦板快速成型模具，改变传统的串式活动模芯压制法，配合四柱硫化机和脱模机构实现产品成型和脱模顶出的自动化生产；其中上模、中模、模芯、下模的分体式设计，实现了用脱模机构进行自动化脱模，同时上模与模芯的卡上下卡装设计且卡装后合模缝竖直向下，避免了长期生产后紧固螺栓松动或模与模之间的配合缝隙变大导致树脂或增强织物进入，影响产品的脱模；尤其是该设计合理，使复合材料摩擦板的成型可以与四柱硫化机配合实现自动化压模成型，先采用上预压模芯进行预压将坯料预压结实，再填入树脂基耐磨粉料进行上模芯的高压固化，避免直接用上模芯进行压制表面粘附树脂，需要随时清理，浪费人力物力，因为本实用新型在四柱硫化机上进行模压时，模具的上下端均设有加热平板，加速产品的固化，采用本实用新型的快速模压固化成型的时间通常为10-20分钟，相比传统的串式模压固化时间提升了两倍以上，大大提高了生产效率，而且实现了自动化生产，减少了人力成本。

如无特殊说明，上述的固定连接方法均为通过传统的螺栓、螺母等紧固件或者焊接实现固定连接。

该二次顶出机构针对复合材料摩擦板结构特殊、树脂粘合力大等特性，将传统的一次顶出脱模改为逐级二次顶出脱模，循序渐进，同时因为从一次顶出改为二次顶出，相应的对顶出型芯进行了结构改善，由原先的中部顶杆与4个小顶杆配合的结构改成一个中部顶杆，因为活动翻板与顶杆相配合的顶出方式完全实现产品的侧面与模具的逐步分离而且在二次顶杆顶出时产品与模具之间的结合已经松动，不需要多个顶杆同步施力才能实现产品的同步顶出，避免了一旦施力不平衡或者模具与产品结合力不平衡导致的产品顶裂，降低因为产品脱模不当产生的不良和损耗。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型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揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围内。因此，本实用新型的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。

Claims (4)

1.种新型复合材料摩擦板快速成型模具，配合四柱硫化机及脱模机构使用，其特征在于，包括下垫板、下模、模芯、型芯顶板、中心顶出型芯、四周顶出型芯、支撑柱、中模、连接板、上垫板、上模芯、上预压模芯；

所述下垫板固定在四柱硫化机的下移动平板上，所述下模对称设置且竖直位于所述下垫板的上端面两侧，所述模芯置于所述下模的上端，所述下垫板上的两侧对称设置有第一固定孔，所述下模上设有第二固定孔，所述第一固定孔和所述第二固定孔为通孔，所诉模芯的两侧对称固定安装有紧固螺栓，所述紧固螺栓、所述第一固定孔、所述第二固定孔的位置和大小呈配合关系，所述模芯、所述下垫板和所述下模通过所述紧固螺栓配合所述第一固定孔、所述第二固定孔实现三者的固定连接，所述下垫板上还设有顶杆通孔，所述顶杆通孔位于所述下垫板的中部；所述型芯顶板放置在所述下垫板的上端且位于所述下模之间，所述型芯顶板上设有支撑柱孔，所述支撑柱孔为通孔，所述支撑柱孔位于所述型芯顶板的中心位置；所述模芯上设有四周顶出型芯孔、中心顶出型芯孔、第一模腔和卡口，所述卡口位于所述模芯的两端及中间位置，所述中心顶出型芯孔对称位于所述模芯的两侧，所述四周顶出型芯孔均匀位于所述中心顶出型芯孔的四周，所述第一模腔位于所述中心顶出型芯孔的上端，所述第一模腔与所述中心顶出型芯孔为同一圆心，所述第一模腔的结构与产品的结构为对应关系，所述中心顶出型芯孔的结构、孔径与所述中心顶出型芯的结构、孔径相同，所述中心顶出型芯为一体式结构，所述中心顶出型芯的上端为倒圆锥台结构，所述中心顶出型芯的下端为圆柱体结构，所述中心顶出型芯的上端贯穿所述中心顶出型芯孔并卡嵌在孔内，所述中心顶出型芯的下端与所述型芯顶板接触，所述四周顶出型芯孔的结构、孔径与所述四周顶出型芯的结构、孔径相同，所述四周顶出型芯为一体式结构，所述四周顶出型芯的上端为倒圆锥台结构，所述四周顶出型芯的下端为圆柱体结构，所述四周顶出型芯的上端贯穿所述四周顶出型芯孔并卡嵌在孔内，所述四周顶出型芯的下端所述型芯顶板接触；所述支撑柱固定安装在所述模芯下端面的中心位置，所述支撑柱为圆柱体结构，所述支撑柱的大小、位置与所述支撑柱孔的大小、位置为对应关系，所述支撑柱的下端穿过所述支撑柱孔并通过螺栓固定安装在所述下垫板上；所述中模设置在所述模芯的上端，所述中模上对称设有两个第二模腔，所述第二模腔之间形成横梁，所述横梁位于所述中模的中间位置，所述中模的结构、尺寸与所述卡口的结构、尺寸为配合关系，所述中模卡嵌在所述卡口内；所述连接板位于所述中模和所述模芯的两侧，所述中模与所述模芯通过所述连接板配合螺栓实现固定连接；

所述上垫板固定安装在四柱硫化机的上移动平板上，所述上模芯和所述上预压模芯的上端分别固定安装在所述上垫板上，所述上模芯与所述上预压模芯位于同一直线上，所述上模芯为长方体结构，所述上模芯上设有凸条，所述凸条位于所述上模芯下端面的中心位置，所述凸条的结构与产品的结构为对应关系，所述上预压模芯为长方体结构，所述上预压模芯的下端面为平面，所述上模芯和所述上预压模芯与所述第二模腔为配合关系。

2.根据权利要求1所述的一种新型复合材料摩擦板快速成型模具，其特征在于，所述支撑柱的位置与所述横梁的位置为上下对应关系。

3.根据权利要求1所述的一种新型复合材料摩擦板快速成型模具，其特征在于，所述上预压模芯与所述上垫板之间安装有隔热板。

4.根据权利要求1所述的一种新型复合材料摩擦板快速成型模具，所述上模芯、所述上预压模芯、所述四周顶出型芯和所述中心顶出型芯的表面均电镀铬。