一种异型皱褶芯材的真空吸塑成形工艺制造技术

本发明专利技术公开了一种异型皱褶芯材的真空吸塑成形工艺，属于皱褶芯材成形技术领域。采用真空吸塑方法得到异型皱褶芯材，按照异型芯材真空吸塑模具制造、塑料片材加热、真空泵抽真空、脱模及去料边的顺序得到所需异型皱褶芯材。本发明专利技术的效果和益处包括利用塑料片材加热后进入高弹态，在真空泵的动力下吸附于模具表面，解决异型皱褶芯材加工成形难的问题。该方法制造异型皱褶芯材具有制造周期短、成本低廉、制件完整性好、可加工材料范围广、一次成形无需再加工的优点。而且，只要异型皱褶芯材的模具设计合理，可以反复的成形异型皱褶芯材，生产出大量的异型皱褶芯材，为其大规模应用奠定基础。

【技术实现步骤摘要】
一种异型皱褶芯材的真空吸塑成形工艺
本专利技术属于皱褶芯材成形
，涉及到一种异型皱褶芯材的真空吸塑成形工艺。
技术介绍
皱褶芯材具有隔音、隔震、低密度、高强度等特点，现已被广泛应用于航空和民用领域。典型的皱褶芯材有蜂窝芯材、泡沫芯材、矩形芯材、圆形芯材、异型芯材等。目前，蜂窝芯材由于比刚度大、强度高的特点，已经被广泛应用于制作飞机的翼面和整流罩。然而当飞机高空飞行时，冷凝水会在封闭的蜂窝芯材中缓慢积聚，导致机身质量增加以及结构性能降低。异型皱褶型材是指由一个平面沿一定折线折叠形成的三维结构，较常见的异型皱褶型材有V型芯材、M型芯材、U型芯材，他们均具有良好的通气性、加工连续性，具有很大的应用前景。 目前异型芯材的尚处于研究阶段，其成形方法与成形材料多种多样。其中主要的加工方法有包括非连续成形方法和连续成形方法。非连续成形方法包括:(I)依靠模具的展开和折叠成形异型芯材，其模具是可动的，模具各个单元由圆柱铰链或者弹性板连接，虽然这种成形方法简单，但模具可动范围有限，生产效率较低；(2)在金属片材折叠线上打出若干小孔，然后将金属片材放置在隔板上进行折叠，完成异型芯材的制造，但是该方法破坏了异型芯材的连续性，加工过程繁琐。连续成形方法有滚压成形，具体方法是金属片材经过两个滚筒的滚压后留下异型芯材的折叠线，然后通过机械挤压金属片材完成异型芯材的制造，但是该方法成形的异型芯材高度不可控，容易出现局部过度挤压。目前异型型材的成形方法都具有一定局限性，如果能找到一种简单可行、效率高、成本低的成形工艺方法，其应用前景肯定很大。 【专利
技术实现思路
】 本专利技术的目的就是简化异型芯材制造过程中繁琐的工艺，并且保证异型芯材的连续性和强度要求，同时，降低投资，减少生产成本。 异型皱褶芯材的几何形式多种多样，其中最基本的几何形式是之字型和V型皱褶芯材，它们均具有凸折线和凹折线。我们将异型皱褶芯材凸折线称为脊，凹折线称为谷，而设计异型皱褶型材模具不允许尖角，需要对脊和谷进行倒角，与此同时，由于成形塑料片材时，塑料片材不容易填充模具上的谷，因此在谷中设计抽气孔保证成形质量，抽气孔的数量按照吸塑模具设计手册设计。 本专利技术的提供了一种异型皱褶芯材的真空吸塑成形工艺，具体步骤如下: (I)异型皱褶芯材真空吸塑模具制造 根据异型皱褶芯材的结构设计异型皱褶芯材的模具，采用数控加工中心加工出真空吸塑模具，在真空吸塑模具的谷上开有抽气孔，以保证塑料片材成形时紧贴真空吸塑模具的谷，具体开抽气孔数量可根据真空吸塑模具设计手册。选用金属或者石膏作为真空吸塑模具的材料。在成形过程中，真空吸塑模具需要承受很大压力，因此可以考虑使用热处理提高它的力学性能。 (2)塑料片材加热 按照真空吸塑模具的尺寸切割出合适大小的塑料片材，将切割好的塑料片材置于真空吸塑机的平台上夹紧，在电机的作用下塑料片材被真空吸塑机上的导轨传送至电阻丝上方加热，待塑料片材加热至软化，将塑料片材传送至真空吸塑模具上方。 (3)真空泵抽真空 打开真空泵抽真空，塑料片材与模具之间的空气被抽走，塑料片材在大气压力下变形贴附于真空吸塑模具表面。 (4)脱模及去料边 待塑料片材完全冷却后取出成形的塑料件，去掉料边后即可得到异型皱褶芯材。 本专利技术的效果和益处是:(1)利用塑料片材加热后进入高弹态，在真空泵的动力下吸附于模具表面，解决异型皱褶芯材加工成形难的问题。(2)该工艺方法制造异型皱褶芯材具有工艺简单、制造周期短、成本低廉、制件完整性好、可加工材料范围广、一次成形无需再加工的特点。(3)只要异型皱褶芯材的模具设计合理，可以反复的成形异型皱褶芯材，生产出大量的异型皱褶芯材，为其大规模应用奠定基础。本专利技术的主要特点是通过真空吸塑成形技术，简单快速的成形异型皱褶芯材。将塑料片材放在吸塑机上加热，软化后通过真空泵使塑料片材吸附于模具表面，待冷却成形即可完成异型皱褶芯材的制造。 【附图说明】 图1是本专利技术技术方案流程图。 图2是本专利技术技术方案的示意图。 图中:1塑料片材；2真空吸塑模具；3切割成形后的塑料片材。 【具体实施方式】 以下结合技术方案和附图详细叙述本专利技术的具体实施例。 本专利技术通过以PET塑料制造V型皱褶芯材、依次经过加热软化、真空吸塑、冷却定型、脱模去料边成形V型皱褶芯材，【具体实施方式】如下: (I)设计V型皱褶芯材模具的三维形状，选择25 X 25 X 2cm的铝合金毛坯，确定好各工序后在数控加工中心上加工。异型皱褶型材模具不允许尖角，需要对脊和谷进行倒角，本实施例中模具的脊倒角大小为1.5mm,谷倒角大小为2mm,最后利用钻床加工模具上的抽气孔，在模具谷上打出3个Imm直径的抽气孔。 (2)将V型真空吸塑模具放置在矩形封闭腔内，利用下方的电阻丝预热一段时间，使温度达到80-100°C之间，避免塑料片材成形时由于模具温度过冷，导致表面出现冷斑。 (3)按照V型真空吸塑模具的尺寸，切割出40CmX40Cm的PET塑料片材，利用夹紧装置夹紧塑料片材四周固定在电阻丝加热炉上，电阻丝加热至110-130°C之间。 (4)塑料软化后，通过观察，可以发现此时片材在重力作用下明显的凹下去了，便可认为塑料片材软化至高弹态了，此时连同夹紧装置将PET塑料片材传送至矩形腔上方，打开真空泵开关，PET塑料片材在大气压力下迅速吸附在模具表面。 (5)待PET塑料件自然冷却定型后，提起夹紧装置，使塑料件与模具分离，得到一个有边缘的PET塑料V型皱褶芯材。 (6)利用刀具或者剪具将PET塑料V型皱褶芯材边缘去掉，即得到一个完整的V型皱褶芯材。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种异型皱褶芯材的真空吸塑成形工艺，其特征在于步骤如下：(1)异型皱褶芯材真空吸塑模具制造根据异型皱褶芯材的结构设计异型皱褶芯材的模具，加工出真空吸塑模具，在真空吸塑模具的谷上开有抽气孔，以保证塑料片材成形时紧贴真空吸塑模具的谷；(2)塑料片材加热按照真空吸塑模具的尺寸切割出合适大小的塑料片材，将切割好的塑料片材置于真空吸塑机的平台上夹紧，在电机的作用下塑料片材被真空吸塑机上的导轨传送至电阻丝上方加热，待塑料片材加热至软化，将塑料片材传送至真空吸塑模具上方；(3)真空泵抽真空打开真空泵抽真空，将塑料片材与模具之间的空气抽走，塑料片材在大气压力下变形贴附于真空吸塑模具表面；(4)脱模及去料边待塑料片材完全冷却后取出成形的塑料件，去掉料边后即可得到异型皱褶芯材。

【技术特征摘要】
1.一种异型皱褶芯材的真空吸塑成形工艺，其特征在于步骤如下: (1)异型皱褶芯材真空吸塑模具制造 根据异型皱褶芯材的结构设计异型皱褶芯材的模具，加工出真空吸塑模具，在真空吸塑模具的谷上开有抽气孔，以保证塑料片材成形时紧贴真空吸塑模具的谷； (2)塑料片材加热 按照真空吸塑模具的尺寸切割出合适大小的塑料片材，将切割好的塑料片材置于真空吸塑机的平台上夹紧，在电机的作用下塑料片材被真空吸塑机上...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵丹阳，李玉杰，郭纯方，王海瑞，王敏杰，
申请(专利权)人：大连理工大学，
类型：发明
国别省市：辽宁;21