一种复合材料压力传递成型的方法及压制模具技术

本发明专利技术公开了一种复合材料压力传递成型的方法及压制模具，所述压制模具包括底板、压缩腔、压板及放置在压缩腔中与产品规格匹配的模型；在模压过程的压制腔体中加入传递物作为压力传递媒介，将铺贴好成型材料的模型埋入传递物中，盖上压板，锁紧压制腔体进行压制固化。本发明专利技术解决了现有模压加压需对模的问题，只需一个模型，减少了模具制造周期和成本；能够提供更大的成型压力，最高可达20Mpa或以上，保证了产品的致密度，有利于提高产品的力学强度；不需要昂贵的热压罐设备投入，可用现有外置压力源进行加压，利用烘箱、加热板、加热棒等多种供热方式进行加热，节约成本的同时，满足多种材料对成型条件的不同需求，适应性广。

A method of pressure transfer molding of composite material and its pressing die

【技术实现步骤摘要】
一种复合材料压力传递成型的方法及压制模具
本专利技术属于材料成型领域，具体涉及一种复合材料压力传递成型的方法及压制模具。
技术介绍
复合材料压力成型方法主要有，模压成型、真空袋压成型、热压罐法等。通常的操作过程为，先铺贴好的毛坯体，然后通过对模施压、抽真空后形成的大气反压、高压气体施压，在加热或不加热的情况下，经过一段时间的树脂大分子交联固化得到最终制品。传统模压成型加压虽然可较大，可大于2.5Mpa，但须有对模，即型芯和型腔需同时具备，从而增加了模具制作周期，提高了成本；真空袋压虽可只有型芯或型腔之一，但加的压力较小，通常小于一个大气压0.1Mpa，因此制品不够致密；热压罐虽可到达较大压力，通常可达1.5-2.5Mpa，产品致密度高，但设备造价昂贵，耗能高，制造成本大。
技术实现思路
本专利技术目的在于：针对上述存在的问题，提供一种复合材料压力传递成型的方法，只需一个模型即可完成材料成型的制备，在保证高成型压力的同时，有效降低模具制作周期和使用成本。本专利技术的
技术实现思路
如下：一种复合材料压力传递成型的方法，在模压过程的压制腔体中加入传递物作为压力传递媒介，将铺贴好成型材料的模型埋入传递物中，盖上压板，锁紧压制腔体保证传递物受压，最后进行压制固化。所述压制腔体包括压缩腔或凹模腔体；当使用额外增加的压缩腔进行压制时，所述模型可选用凸模或具有活动压块的凹模腔体；当使用凹模腔体本身作为压制器械时，凹模腔体中放置活动压块。作为可选择方案之一，可将凸模或凹模腔体放置在压缩腔中进行材料成型；作为可选择方案之一，也可使用凹模腔体取代压缩腔进行直接简易成型。额外的压缩腔体可考虑为适合多个产品成型的通用件，以降低成本。进一步地，所述传递物为具有流动性并可塑形的的固定物质，传递物与毛坯之间用透气隔离膜分开。作为选择，所述传递物包括但不限于石英砂、普通砂、固体粉末等。在压力作用下，可作为压力传递媒介。进一步地，根据成型材料的不同，可以进行常温或加热固化，采用加热固化时，可用热压板、烘箱或加热棒中的一种或多种加热方法结合进行加热。进一步地，锁紧压缩腔体时，可用油压机、螺钉或气缸作为压力源作用于压板使得传递物受压。进一步地，所述传递物中埋入压力传感器，测量压力值，对压制过程的压力进行监控，以实现压制的可控与精确。进一步地，所述传递物中埋入加热元件和热电偶，加热元件与热电偶埋入方式可相同，需在压缩腔体中分布均匀，加热元件需同热电偶保持一定距离。若内部埋入加热元件不方便，也可在压缩腔外放置加热板等加热部件，或通过烘箱加热。通过热电偶、加热元件和温控仪表灯对压制过程的温度进行监控，以实现压制的可控与精确，满足部分材料在压制时对温度控制的需求。进一步地，必要时，可对压制腔体进行抽真空，保证毛坯中的气体通过透气膜、传递物、抽气嘴排除，提高成型材料的品质。本专利技术还包括实现上述复合材料压力传递成型的压制模具，包括底板、放置在底板上与产品规格相适应的压缩腔、可与压缩腔盖合的压板、放置在压缩腔中与产品规格匹配的模型；所述压缩腔内壁由上至下呈逐渐收缩倾斜，所述压缩腔或压板打小孔选择性埋入压力及温度传感器，所述压缩腔连接加装有真空抽气系统。进一步地，所述模型分为凸模与凹模组合，所述凹模组合包括活动压块与凹模腔体，所述活动压块侧面为倾斜面，所述凹模腔体口部呈喇叭形开口。根据情况对部分制品(如游艇等大型产品),压缩腔或型腔可用土工或其他方法建造在地面上、或地面下。由于采用了上述方案，本专利技术的有益效果为：1)解决了现有模压加压需对模的问题，只需一个模型(型芯或型腔之一)，减少了模具制造周期和成本。2)相比真空袋压成型得成型压力不高于0.1Mpa，本成型方法可提供更大的成型压力，最高可达20Mpa或以上，保证了产品的致密度，有利于提高产品的力学强度；3)相比热压罐成型，本成型方法不需要昂贵的热压罐设备投入，可用现有压机、螺钉锁紧、汽缸等外置压力源进行加压，利用烘箱、加热板、加热棒等多种供热方式进行加热，节约成本的同时，满足多种材料对成型条件的不同需求，适应性广。附图说明附图1是本专利技术的实施例1的凸模成型示意图；附图2是本专利技术的实施例2的凹模标准成型示意图；附图3是本专利技术的实施例3的凹模简易成型示意图；图1中，1为底板、2为压缩腔、3为压板、4为凸模、5为压力传感器、6为温度传感器、7为传递物、8为凹模型腔、9为活动压块。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。实施例1实施例1为凸模成型法。本实施主要成型部件为凸模，省去了凹模制作成本。主要适用需保证产品内部尺寸，铺层适合在凸模上进行的情况。所述压制模具如图1所示，包括底板1、放置在底板1上与产品规格相适应的压缩腔2、可与压缩腔2盖合的压板3、根据产品内腔形状制作的包裹用凸模4；所述压缩腔2内壁由上至下呈逐渐收缩倾斜，所述压缩腔2两侧打小孔埋入压力传感器5及温度传感器6，所述压缩腔2还可设置抽气嘴连接真空抽气系统，所述真空抽气系统包括真空泵、稳压腔、控制系统，可通过真空泵对压缩腔2进行抽气。利用上述压制模具，成型方法包括下述步骤：1)根据常用的产品规格，制造出在一定范围内可通用的压制腔2、压板3；2)制作包裹专用模型；3)铺贴毛坯，在凸模4上铺贴预浸料，或铺纤维布并刷涂树脂，然后铺贴上透气隔离膜；4)准备传递物7，如石英砂或其他固体可流动介质；5)将传递物7倒入压缩腔2，将铺贴好成型材料的凸模4埋入传递物中，然后盖上压板3；6)锁紧压缩腔2，采用油压机顶紧，保证传递物7处于受压状态，通过压力传感器5可监测受压压力；7)根据成型材料不同，进行常温或加热固化，通过温度传感器6监测成型温度。如整个装置适合转运，能满足烘箱承重要求，则可在烘箱内进行加热固化。其他不适合转运的，可用热压板、加热棒等进行。8)固化时间到后，降温到规定温度，然后解除锁紧力，打开压板3，取出包裹模型；9)将零件从包裹模型取下；10)对传递物7进行检查，去除其中的溢胶，检查流动性，以备下次使用。11)必要时，可对压缩腔2加装真空抽气系统，保证毛坯中的气体通过透气膜、传递物、抽气嘴排除。实施例2本施实例适合对产品外部的尺寸和外观要求较高的情况，省去了制作凸模的成本。主要适合产品较小，通常投影面积在150mm*200mm以下可适用。实施例2为凹模成型标准法。在实施例1的基础上，将凸模换为凹模型腔8和活动压块9。所述活动压块侧面为倾斜面，所述凹模腔体8口部呈喇叭形开口。利用上述压制模具，成型方法包括下述步骤：1)根据常用的产品规格，制造出在一定范围内可通用的压制腔、压板；2)制作包本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种复合材料压力传递成型的方法，其特征在于，在模压过程的压制腔体中加入传递物作为压力传递媒介，将铺贴好成型材料的模型埋入传递物中，盖上压板，锁紧压制腔体保证传递物受压，最后进行压制固化。/n

【技术特征摘要】
1.一种复合材料压力传递成型的方法，其特征在于，在模压过程的压制腔体中加入传递物作为压力传递媒介，将铺贴好成型材料的模型埋入传递物中，盖上压板，锁紧压制腔体保证传递物受压，最后进行压制固化。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述压制腔体包括压缩腔或凹模腔体；当使用额外增加的压缩腔进行压制时，所述模型可选用凸模或具有活动压块的凹模腔体；当使用凹模腔体本身作为压制器械时，凹模腔体中放置活动压块。


3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述传递物为具有流动性并可塑形的的固定物质,传递物与毛坯之间用透气隔离膜分开。


4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据成型材料的不同，可以进行常温或加热固化，采用加热固化时，可用热压板、烘箱或加热棒中的一种或多种加热方法结合进行加热。


5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，锁紧压缩腔体时，可用油压机、螺钉、重物或气缸作为压力源作用于压板使得传递物受压，传递物再将压力传...

【专利技术属性】
技术研发人员：李孝进，
申请(专利权)人：四川九洲电器集团有限责任公司，
类型：发明
国别省市：四川;51