一種變尺寸多型腔復合材料構件模壓成型模具的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種復合材料構件模壓成型模具，解決了相同結構內(nèi)孔變尺寸多件產(chǎn)品一次成型的問題。包括凸模、凹模、不同尺寸型芯、墊板、手柄。模具采用上下對分式結構，單個凸模和單個型芯端頭相配合后，穿過凹模對應型腔插入墊板對應孔位，用于產(chǎn)品成型過程內(nèi)孔高度的定位和限位，及限制內(nèi)孔臺階高度，保證復合材料構件內(nèi)孔與外圓同心；合模過程，將凹模安裝在墊板上，通過定位銷孔和連接螺紋孔進行連接、定位，將預浸料填入凹模型腔內(nèi)，貼緊、壓實，將型芯大圓柱端嵌入凸模對應型芯大端定位孔，將型芯小圓柱端分別穿過凹模對應型腔，插入墊板對應孔位，合模成整體結構。
【專利說明】
一種變尺寸多型腔復合材料構件模壓成型模具
技術領域
[0001]本發(fā)明涉及一種適用于復合材料構件成型的模具，特別是一種可同時成型相同結構內(nèi)孔變尺寸的多型腔模壓成型模具。
【背景技術】
[0002]復合材料構件是一種長方體與回轉(zhuǎn)體相連的帶臺階內(nèi)孔的結構，安裝在艙體內(nèi)部，須滿足低密度、耐高溫、隔熱性好、耐腐蝕的要求。該產(chǎn)品結構尺寸小，采用預浸料鋪層模壓的方式進行固化成型，制品要求樹脂含量高，零件表面光滑，無飛邊毛刺，無孔洞、無分層等質(zhì)量問題。要保證制品的成型尺寸和精度，直接成型出具有光滑表面的制品，具有足夠的剛性和強度，保證在合模、脫模時不出現(xiàn)損壞，在模具設計中應綜合考慮諸如模具材料的機械性能和熱學性能等各種因素，優(yōu)化選擇模具結構和各項機加工參數(shù)，如模具的公差大小和表面光潔度，使模具設計得具有重量輕、結構簡單、功能完善、經(jīng)濟耐用之特性。
[0003]針對這種小型復合材料構件成型模具，一般采取模壓成型坯料尺寸，后機加外圓及內(nèi)孔或只加工內(nèi)孔的方式，后打孔有利于保證內(nèi)外圓同軸度，但是該類產(chǎn)品高度只有8mm，孔徑大，最薄壁厚2mm，后加工對復合材料構件本身性能損傷大，易分層、產(chǎn)生裂紋等缺陷，加工成本高，廢品率高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是提供一種復合材料構件模壓成型模具，該模具解決了相同結構內(nèi)孔變尺寸多件產(chǎn)品一次成型的問題，可控制內(nèi)外圓同軸度，保證尺寸精度，降低崩邊、孔隙等缺陷幾率，成品率高。復合材料構件直接成型，無需二次機加工外形或臺階孔，減少加工過程對產(chǎn)品性能的損傷。
[0005]本發(fā)明的技術方案如下:
[0006]本發(fā)明提供了一種復合材料構件模壓成型模具，包括凸模、凹模、不同尺寸型芯、墊板、手柄。
[0007]其中，模具采用上下對分式結構。單個凸模和單個型芯端頭相配合后，穿過凹模對應型腔插入墊板對應孔位，用于產(chǎn)品成型過程內(nèi)孔高度的定位和限位，及限制內(nèi)孔臺階高度，保證復合材料構件內(nèi)孔與外圓同心。
[0008]凹模為多型腔結構，設有與復合材料構件外形尺寸相同并能夠用于凸模定位的型腔，間隔處設有與墊板連接相對應的2個定位銷孔，4個連接螺紋孔。兩側設有4個安裝手柄的螺紋連接孔。
[0009]凸模為帶臺階的長方體結構，兩側設有兩個脫?？?，中間位置設有帶臺階型芯大端頭定位孔，同時可用于凸模與型芯的分離。
[0010]型芯為帶臺階的同心圓柱結構。型芯大圓柱端面刻型芯標記，用于區(qū)分不同尺寸復合材料構件。
[0011]墊板為長方體結構，在每個復合材料構件成型位置設有型芯小端定位孔，在與型芯相對應的凹模接觸面設有圓環(huán)形流膠槽，在墊板四角處設有脫?？祝糜趬|板與凹模的分離。間隔處設有與凹模連接相對應的2個定位銷孔，4個連接螺紋孔。墊板與型芯尺寸、數(shù)量相匹配。
[0012]合模過程，將凹模安裝在墊板上，通過定位銷孔和連接螺紋孔進行連接、定位。將預浸料填入凹模型腔內(nèi)，貼緊、壓實，將型芯大圓柱端嵌入凸模對應型芯大端定位孔，將型芯小圓柱端分別穿過凹模對應型腔，插入墊板對應孔位，合模成整體結構。
[0013]進一步的，根據(jù)復合材料構件所需數(shù)量確定墊板型芯定位孔，可成型不同尺寸復合材料構件。
[0014]進一步的，在型芯臺階處設有圓角，便于脫模，不會產(chǎn)生缺料等缺陷。
[0015]進一步的，模具材料為一種特殊的剛性材料40Cr合金鋼，熱處理調(diào)質(zhì)硬度為HRC30—32，硬度均勻，有足夠的抗壓抗變形剛度，拋光處理，型腔表面粗糙度達到0.8，無毛邊刃口，其余表面粗糙度1.6-6.3。
[0016]進一步的，復合材料構件長方體厚度方向?qū)陌寄Ｐ颓簧疃葢獮樵摮叽绲?倍，高度〈3倍，預浸料模壓前處于稀松狀態(tài)，料容易溢出型腔覆蓋型芯，造成無法定位;高度>3倍，不易脫模，產(chǎn)品脫模過程與型腔摩擦，易發(fā)生崩邊等缺陷。
[0017]進一步的，在凹模產(chǎn)品成型內(nèi)壁深度方向設置脫模斜度，1:20。
[0018]進一步的，墊板圓形流膠槽內(nèi)徑比產(chǎn)品外徑大3-4_，流膠槽深度1_。
【附圖說明】
[0019]圖1是復合材料構件截面圖
[0020]圖2是裝配截面示意圖
[0021]圖3是去掉一個凸模的裝配俯視圖
[0022]圖4是塾板俯視圖
[0023]圖5是凹模俯視圖
[0024]圖6是型芯A示意圖
[0025]圖7是型芯13不意圖
[0026]圖8是凸模截面圖
[0027]凸模1、凹模2、型芯A3、墊板4、連接螺紋孔5、定位銷孔6、手柄7、流膠槽8、型芯A小端定位孔9，型腔10、型芯標記11、型芯B小端定位孔12、脫?？?3、型芯大端定位孔14、型芯B15
【具體實施方式】
[0028]下面通過實例對本發(fā)明做進一步的說明，但是需要注意的是，公布實施例的目的在于幫助進一步理解本發(fā)明，但是本領域的技術人員可以理解:在不脫離本發(fā)明及所附的權利要求的精神和范圍內(nèi)，各種替換和修改都是可能的。因此，本發(fā)明不應局限于實施例所公開的內(nèi)容，本發(fā)明要求保護的范圍以權利要求書界定的范圍為準。
[0029]實施例:
[0030]一種變尺寸多型腔復合材料構件模壓成型模具，材料為3Cr2Mo合金鋼，包括凸模
1、凹模2、型芯a3、墊板4、手柄7。
[0031]其中，分型面采取半密閉式、多型腔、上下對分式結構，單個凸模I和單個型芯11或型芯15相配合，插入凹模2對應單個型腔10內(nèi)形成一個封閉型腔，型芯11和型芯15分別穿過凹模2插入墊板4對應孔位，用于產(chǎn)品內(nèi)孔高度定位和限位，控制復合材料構件內(nèi)孔中心與外圓中心重合，及控制內(nèi)孔臺階高度。
[0032]凹模為多型腔結構，設有與凸模I尺寸相匹配的型腔10，間隔處設有與墊板連接相對應的2個定位銷孔6，4個連接螺紋孔5。兩側設有安裝手柄7的螺紋連接孔5。
[0033]凸模I為帶臺階長方體結構，兩側設有兩個脫模孔13，中間位置設有型芯大端定位孔14，同時可用于凸模I與型芯A3或型芯B15的分離。
[0034]型芯為帶臺階的圓柱形結構。型芯大圓柱端面刻型芯標記11，用于區(qū)分不同尺寸復合材料構件。
[0035]墊板4為長方體結構，在每個復合材料構件成型位置設有型芯A小端定位孔9和型芯B小端定位孔12，在與型芯相對應的凹模2接觸面設有圓形流膠槽8，在墊板4四角處設有脫?？?3，用于墊板4與凹模2的分離。墊板4與型芯尺寸、數(shù)量相匹配。
[0036]合模過程，將凹模2安裝在墊板4上，通過定位銷孔6和連接螺紋孔5進行連接、定位，將型芯A3和型芯B15小圓柱端分別插入墊板4相對應內(nèi)孔，將預浸料填入凹模2內(nèi)，貼緊、壓實，將凸模I分別插入凹模2型腔內(nèi)，并將型芯大圓柱端嵌入凸模I對應型芯大端定位孔14，合模成整體結構。型腔數(shù)量可根據(jù)實際需要設定。
【主權項】
1.一種復合材料構件模壓成型模具，包括凸模、凹模、不同尺寸型芯、墊板、手柄，其特征在于: 模具采用上下對分式結構，凹模為多型腔結構，設有與復合材料構件外形尺寸相同并能夠用于凸模定位的型腔，間隔處設有與墊板連接相對應的2個定位銷孔，4個連接螺紋孔，兩側設有4個安裝手柄的螺紋連接孔； 凸模為帶臺階的長方體結構，兩側設有兩個脫?？?，中間位置設有帶臺階型芯大端頭定位孔; 型芯為帶臺階的同心圓柱結構，型芯大圓柱端面刻型芯標記，單個凸模和單個型芯端頭相配合； 墊板為長方體結構，在每個復合材料構件成型位置設有型芯小端定位孔，在與型芯相對應的凹模接觸面設有圓環(huán)形流膠槽，在墊板四角處設有脫模孔，間隔處設有與凹模連接相對應的2個定位銷孔，4個連接螺紋孔，墊板與型芯尺寸、數(shù)量相匹配。2.如權利要求1所述的復合材料構件模壓成型模具，其特征在于:型芯臺階處設有圓角。3.如權利要求1所述的復合材料構件模壓成型模具，其特征在于:模具材料為40Cr合金鋼，熱處理調(diào)質(zhì)硬度為HRC30—32，硬度均勻，拋光處理，型腔表面粗糙度達到0.8，無毛邊刃口，其余表面粗糙度1.6-6.3。4.如權利要求1所述的復合材料構件模壓成型模具，其特征在于:復合材料構件長方體厚度方向?qū)陌寄Ｐ颓簧疃葹樵摮叽绲?倍。5.如權利要求1所述的復合材料構件模壓成型模具，其特征在于:在凹模產(chǎn)品成型內(nèi)壁深度方向設置脫模斜度，1:20。6.如權利要求1所述的復合材料構件模壓成型模具，其特征在于:墊板圓形流膠槽內(nèi)徑比產(chǎn)品外徑大3-4_，流膠槽深度1_。
【文檔編號】B29C33/38GK106079168SQ201610488204
【公開日】2016年11月9日
【申請日】2016年6月28日
【發(fā)明人】郝晶瑩, 何德水
【申請人】北京航天新風機械設備有限責任公司