CN211843287U - 碳纤维产品成型模具 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种碳纤维产品成型模具，包括上模具、下模具、多个加热管以及硅胶片；所述硅胶片粘接于所述上模具或所述下模具内侧壁，所述上模具和所述下模具的尺寸相适配，所述上模具和所述下模具合模以形成用于碳纤维预浸料预型体成型的成型腔，所述上模具和所述下模具贯穿设有多个与所述内侧壁并行设置的通孔，所述多个通孔均匀间隔分布，且与相邻所述内侧壁之间的距离相同，所述多个加热管一一对应设于所述多个通孔内。本实用新型提出的技术方案的有益效果是：使碳纤维预浸料预型体受到均匀且稳定的压力，从而改善碳纤维产品表面的针孔缺陷。

Description

碳纤维产品成型模具

技术领域

本实用新型涉及成型模具技术领域，尤其涉及一种碳纤维产品成型模具。

背景技术

现阶段碳纤维预浸料的模压工艺模具均设计成上下钢模结构，碳纤维预浸料放在上下模型腔中间，通过上下模具压合，给碳纤维预浸料提供压力，同时通过模具给碳纤维预浸料提供加热，保温保压一段时间后开模取出产品。

目前碳纤维复合材料预浸料模压工艺由于其制件性能高、稳定、生产节拍快、模具投入少、成本适中等优点，使其成为碳纤维预浸料量产的优选工艺，但此工艺成型的制件表面针孔缺陷较明显，导致后序涂装难度加大，成本增加，因此需要解决制件产品表面针孔缺陷。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的实施例提供了一种碳纤维产品成型模具，旨在使碳纤维预浸料受到均匀且稳定的压力，从而改善产品表面的针孔缺陷。

本实用新型的实施例提供一种碳纤维产品成型模具，包括上模具、下模具、多个加热管以及硅胶片；

所述硅胶片粘接于所述上模具或所述下模具内侧壁，所述上模具和所述下模具的尺寸相适配，所述上模具和所述下模具合模以形成用于碳纤维预浸料预型体成型的成型腔，所述上模具和所述下模具贯穿设有多个与所述内侧壁并行设置的通孔，所述多个通孔均匀间隔分布，且与相邻所述内侧壁之间的距离相同，所述多个加热管一一对应设于所述多个通孔内。

进一步地，所述上模具包括上成型部和自所述上成型部左右两端分别向左右延伸的两个上压合部，所述下模具包括下成型部和自所述下成型部左右两端分别向左右延伸的两个下压合部，所述两个上压合部分别与所述两个下压合部可拆卸连接，以使所述上成型部和所述下成型部形成用于碳纤维预浸料预型体成型的成型腔；

所述碳纤维产品的理论壁厚为a，所述硅胶片的厚度为b，所述硅胶片在所述碳纤维产品成型压力情况下的压缩量为c，所述上模具与所述下模具压合后，所述上成型部与所述下成型部之间的型腔设计距离d＝a+b-c。

进一步地，所述上压合部和所述下压合部其中一个凸设有沿上下向延伸的导柱，另一个设有与所述导柱相配合的导槽，所述导槽与所述导柱相配合使所述上模具和所述下模具合模。

进一步地，所述导柱靠近所述导槽底壁的一端呈尖端设置。

进一步地，所述导柱外侧壁与所述导槽内侧壁之间的距离不超过0.1mm。

进一步地，所述加热管与相邻所述内侧壁的距离为30-40mm。

进一步地，所述加热管的直径为15-20mm。

进一步地，所述硅胶片的厚度为1-3mm。

本实用新型的实施例提供的技术方案带来的有益效果是：通过在上模具或下模具的内侧壁上设有硅胶片，使得碳纤维预浸料设于成型腔内时，碳纤维预浸料一面与硅胶片接触，另一面与上模具内侧壁或下模具内侧壁接触，使得在对上模具和下模具施压的过程中，碳纤维预浸料受到均匀且稳定的压力，从而改善产品表面的针孔缺陷。

附图说明

图1是本实用新型提供的碳纤维产品成型模具的结构示意图；

图2是使用图1中的碳纤维产品成型模具的成型方法的流程示意图；

图中：上模具1、内侧壁101、通孔102、成型腔103、上成型部11、上压合部12、下模具2、下成型部21、下压合部22、加热管3、硅胶片4、碳纤维预浸料预型体5、导柱6、导槽7。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型实施方式作进一步地描述。

请参见图1，本实用新型的实施例提供一种碳纤维产品成型模具，包括上模具1、下模具2、多个加热管3以及硅胶片4。

所述硅胶片4粘接于所述上模具1或所述下模具2的内侧壁101，所述硅胶片4的厚度为1-3mm，本实施例中，所述硅胶片4的厚度为2mm，均匀地覆盖于所述上模具1或所述下模具2的内侧壁101。

所述上模具1和所述下模具2的尺寸相适配，所述上模具1和所述下模具2合模以形成用于碳纤维预浸料预型体5成型的成型腔103，所述上模具1和所述下模具2贯穿设有多个与所述内侧壁101并行设置的通孔102，所述多个通孔102均匀间隔分布，且与相邻所述内侧壁101之间的距离相同，所述多个加热管3一一对应设于所述多个通孔102内。具体地，通孔102和加热管3的形状与上模具1和下模具2的内侧壁101的形状相适配，位于上模具1的各通孔102与上模具1的内侧壁101之间的距离，与位于下模具2的各通孔102与下模具2的内侧壁101之间的距离相同，以保证加热的均匀性。

一般地，成型前的碳纤维预浸料称为碳纤维预浸料预型体，成型固化后的碳纤维预浸料称为碳纤维产品。传统的碳纤维预浸料预型体5模压工艺是将碳纤维预浸料预型体5放置于上模具1和下模具2的成型腔103中，通过上模具1和下模具2压合对碳纤维预浸料预型体5提供压力，会使得成型后的碳纤维产品表面出现针孔。

本实用新型提供的技术方案，通过在上模具1或下模具2的内侧壁101上设有硅胶片4，使得碳纤维预浸料预型体5设于成型腔103内时，碳纤维预浸料预型体5一面与硅胶片4接触，另一面与上模具1的内侧壁101或下模具2的内侧壁101接触，使得在对上模具1和下模具2施压的过程中，由于硅胶片4具有弹性，使得碳纤维预浸料预型体5与硅胶片4是完全贴合的，进而使碳纤维预浸料预型体5受到均匀且稳定的压力，从而改善碳纤维产品表面的针孔缺陷。

进一步地，所述上模具1包括上成型部11和自所述上成型部11左右两端分别向左右延伸的两个上压合部12，所述下模具2包括下成型部21和自所述下成型部21左右两端分别向左右延伸的两个下压合部22，所述两个上压合部12分别与所述两个下压合部22可拆卸连接，以使所述上成型部11和所述下成型部21形成用于碳纤维预浸料预型体5成型的成型腔103，所述上成型部11与所述下成型部21的形状根据碳纤维产品的形状而设置。

由于硅胶片4在加压加热的过程中具有一定的压缩量，因此上模具1与下模具2之间的型腔设计距离应考虑到硅胶片4的压缩，具体地，所述碳纤维产品的理论壁厚为a，所述硅胶片4的厚度为b，所述硅胶片4在所述碳纤维产品成型压力情况下的压缩量为c，所述上模具1与所述下模具2压合后，所述上成型部11与所述下成型部21之间的型腔设计距离d＝a+b-c，可保证碳纤维预浸料预型体5受力均匀。

本实施例中，所述上压合部12和所述下压合部22其中一个凸设有沿上下向延伸的导柱6，另一个设有与所述导柱6相配合的导槽7，导柱6和导槽7可设有多个，所述导槽7与所述导柱6相配合使所述上模具1和所述下模具2合模，可保证所述上模具1和所述下模具2对准的准确度，同时简化上模具1和下模具2的合模操作。

进一步地，所述导柱6靠近所述导槽7底壁的一端呈尖端设置，具体地，所述导柱6靠近所述导槽7底壁的一端外侧壁呈倾斜设置，以使所述导柱6外侧壁与所述导槽7内侧壁的距离自靠近所述导槽7底壁向远离所述导槽7底壁的方向呈渐小设置，如此设置，只要导柱6的尖端位于导槽7内，便可通过倾斜面调整上模具1和下模具2的相对位置，从而调整上模具1和下模具2之间的误差，便于上模具1和下模具2的组装。

进一步地，若所述导柱6外侧壁与所述导槽7内侧壁之间的距离过大，会影响上模具1与下模具2的压合精度，所述导柱6外侧壁与所述导槽7内侧壁之间的距离不超过0.1mm，使得上模具1与下模具2压合的误差限定为0.1mm内，本实施例中，所述导柱6外侧壁与所述导槽7内侧壁之间的距离为0.05mm。

若加热管3与相邻内侧壁101的距离过大，会使得加热管3对成型腔103内的加热效果不理想，若加热管3与相邻内侧壁101的距离过小，会影响上模具1与下模具2之间的压合，本实施例中，所述加热管3与相邻所述内侧壁101的距离为30-40mm，可在保证加热效果的同时，不影响上模具1和下模具2的压合。

若加热管3的直径过大，会导致加热不均匀，若加热管3的直径过小，则需要加热管3的数量过多，本实施例中，所述加热管3的直径为15-20mm，上模具1和下模具2的尺寸越大，加热管3的直径和数量相应较大。

具体地，使用如上所述的碳纤维产品成型模具的成型方法，包括以下步骤：

S1制作与所述上模具1或所述下模具2的内侧壁101相适配的硅胶片4，通过胶粘剂将所述硅胶片4对应粘接于所述内侧壁101；

S2在所述硅胶片4背对所述内侧壁101的一侧均匀喷涂脱模剂；

S3在未设有所述硅胶片4的所述内侧壁101上放置碳纤维预浸料预型体5，将所述上模具1和所述下模具2合模(本实施例中，将各个导柱6安装至各个导槽7中，使所述上模具1和所述下模具2合模)，通过所述上模具1和所述下模具2压合对所述碳纤维预浸料预型体5施加压力；

S4利用所述加热管3对所述碳纤维预浸料预型体5加热，加压加热预设时间后分离所述上模具1和所述下模具2以将成型后的所述碳纤维产品取出。

进一步地，所述硅胶片4可通过模具压制而成，也可通过在所述上模具1或所述下模具2的内侧壁101上重复均匀地喷洒液体硅胶固化得到。

进一步地，所述胶粘剂可承受的最大温度比成型时所述上模具1或所述下模具2的温度大20℃，可避免在碳纤维预浸料预型体5成型前，硅胶片4从内侧壁101上脱落，使得硅胶片4稳固地粘接于内侧壁101上。

在本文中，所涉及的前、后、上、下等方位词是以附图中零部件位于图中以及零部件相互之间的位置来定义的，只是为了表达技术方案的清楚及方便。应当理解，所述方位词的使用不应限制本申请请求保护的范围。

在不冲突的情况下，本文中上述实施例及实施例中的特征可以相互结合。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种碳纤维产品成型模具，其特征在于，包括上模具、下模具、多个加热管以及硅胶片；

所述硅胶片粘接于所述上模具或所述下模具内侧壁，所述上模具和所述下模具的尺寸相适配，所述上模具和所述下模具合模以形成用于碳纤维预浸料预型体成型的成型腔，所述上模具和所述下模具贯穿设有多个与所述内侧壁并行设置的通孔，所述多个通孔均匀间隔分布，且与相邻所述内侧壁之间的距离相同，所述多个加热管一一对应设于所述多个通孔内。

2.如权利要求1所述的碳纤维产品成型模具，其特征在于，所述上模具包括上成型部和自所述上成型部左右两端分别向左右延伸的两个上压合部，所述下模具包括下成型部和自所述下成型部左右两端分别向左右延伸的两个下压合部，所述两个上压合部分别与所述两个下压合部可拆卸连接，以使所述上成型部和所述下成型部形成用于碳纤维预浸料预型体成型的成型腔；

所述碳纤维产品的理论壁厚为a，所述硅胶片的厚度为b，所述硅胶片在所述碳纤维产品成型压力情况下的压缩量为c，所述上模具与所述下模具压合后，所述上成型部与所述下成型部之间的型腔设计距离d＝a+b-c。

3.如权利要求2所述的碳纤维产品成型模具，其特征在于，所述上压合部和所述下压合部其中一个凸设有沿上下向延伸的导柱，另一个设有与所述导柱相配合的导槽，所述导槽与所述导柱相配合使所述上模具和所述下模具合模。

4.如权利要求3所述的碳纤维产品成型模具，其特征在于，所述导柱靠近所述导槽底壁的一端呈尖端设置。

5.如权利要求3所述的碳纤维产品成型模具，其特征在于，所述导柱外侧壁与所述导槽内侧壁之间的距离不超过0.1mm。

6.如权利要求1所述的碳纤维产品成型模具，其特征在于，所述加热管与相邻所述内侧壁的距离为30-40mm。

7.如权利要求1所述的碳纤维产品成型模具，其特征在于，所述加热管的直径为15-20mm。

8.如权利要求1所述的碳纤维产品成型模具，其特征在于，所述硅胶片的厚度为1-3mm。

Images