复合材料预浸料层压板模压成型机构及其成型方法技术

本发明专利技术公开了一种复合材料预浸料层压板模压成型机构及其成型方法，属于热固性和热塑性复合材料层压板模压固化成型的技术领域。复合材料预浸料层压板模压成型机构，包括固定架和弹性架；固定架设置在冲压机压头的下部，弹性架设置在固定架内；弹性架的外侧端连接固定架上，弹性架的内侧端用于连接预浸料预制体。解决了现有技术中，预浸料的位置固定不牢固，冲压机压头对其冲压成型时，容易导致预浸料的压缩区起皱，造成产品报废的技术问题。本发明专利技术利用弹性架保持张力，调节施加预浸料预制体的张力和成型时的张力角度，确保成型后不起皱，产品合格率高。

【技术实现步骤摘要】
复合材料预浸料层压板模压成型机构及其成型方法
本专利技术涉及热固性和热塑性复合材料层压板模压固化成型的
，具体的涉及一种适用于钣金型材预浸料的复合材料预浸料层压板模压成型机构及其成型方法。
技术介绍
复合材料模压成型具有生产速度快，产品一致性好的优点。复合材料在成型的过程中，需要将预浸料直接放置在冲压机的压头下部位置，冲压机启动后，压头直接对下方位置的预浸料进行冲压成型。现有技术中，预浸料的位置固定不牢固，冲压机压头在启动的过程中，速率不匹配时，极易造成预浸料的冲压变形，使预浸料的压缩区引起起皱，尤其是大转角和成型件的边缘区域，几乎不可避免，出现产品报废率高，生产效率低的问题。并且采用此种冲压成型的方法，工作效率低。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种复合材料预浸料层压板模压成型机构，以解决现有技术中存在的，预浸料的位置固定不牢固，冲压机压头对其冲压成型时，容易导致预浸料的压缩区起皱，造成产品报废的技术问题。本专利技术提供的一种复合材料预浸料层压板模压成型机构，包括固定架和弹性架；固定架设置在冲压机压头的下部，弹性架设置在固定架内；弹性架的外侧端连接固定架上，弹性架的内侧端用于连接预浸料预制体。进一步的，固定架包括第一连接杆和第二连接杆；第一连接杆的数量至少为两个，第二连接杆的数量至少为两个；一个第一连接杆与一个第二连接杆交叉连接，连接为设有内部容置空间的架体结构，弹性架设置在内部容置空间内。进一步的，第一连接杆上设有第一连接孔，第二连接杆上设有第二连接孔；第一连接孔与第二连接孔通过第一锁紧件连接，实现第一连接杆与第二连接杆连接。进一步的，第一连接孔的数量为多个，第二连接孔的数量为多个。进一步的，弹性架包括第一弹性连接件和第二弹性连接件；第一弹性连接件的外侧端连接第一连接杆上，第一弹性连接件的内侧端连接预浸料预制体的第一夹持块上；第二弹性连接件的外侧端连接第二连接杆上，第二弹性连接件的内侧端连接预浸料预制体的第二夹持块上；第一弹性连接件的结构与第二弹性连接件的结构相同。进一步的，第一弹性连接件包括固定件、弹性件和卡接件；固定件的外侧端连接第一连接杆上，固定件的内侧端连接弹性件的外侧端，弹性件的内侧端连接卡接件，卡接件用于连接预浸料预制体。进一步的，固定件上设有限位孔，弹性件的外侧端通过第二锁紧件连接限位孔内；限位孔的数量为多个。进一步的，卡接件设有卡槽，预浸料预制体通过第三锁紧件连接在卡槽内。进一步的，还包括升降设备；固定架连接在升降设备上，升降设备能够带动固定架沿着竖直方向往复运动，使固定架内的预浸料预制体靠近或者远离压机机头。本专利技术还提供一种复合材料预浸料层压板模压成型机构的成型方法，包括如下步骤：a.裁切预浸料根据产品尺寸，利用切割机对预浸料进行裁切，形成方形预浸料毛坯料，在预浸料毛坯料的四周预留出第一夹持块、第二夹持块，在预浸料毛坯料的非夹持区预留毛边余量，形成预浸料预制体；b.铺层按照产品结构的铺层设计，对预浸料预制体进行铺层配置；c.固定预浸料预制体利用裁切设备分别在第一夹持块、第二夹持块上打孔，利用第一弹性连接件对第一夹持块固定，利用第二弹性连接件对第二夹持块固定；d.铺脱模材料分别在预浸料预制体的上、下表面铺贴一层脱模材料，然后利用压机驱动压头，对预浸料预制体进行合模模压；压力设置为0.1MPa-10MPa，根据材料和产品需求设置；e.加热固化预浸料预制体模压完毕后，在上下模具合模加压的同时，将预浸料预制体原位加热，对其进行加热加压固化，固化温度的取值范围在120℃～400℃之间，固化时间的取值范围在1h～20h之间；f.产品脱模将固化后的产品进行降温处理，降温速率小于5℃/min；降温结束后，将产品放置在室内，使其降温至室温，直至产品表面的温度低于60℃，然后对产品进行脱模，形成完整的产品结构；g.产品修整利用机床或者手工打磨对脱模后的产品的毛边进行打磨修整，形成合格产品。相对于现有技术，本专利技术的复合材料预浸料层压板模压成型机构具有以下优势：本专利技术的固定架设置在冲压机的压头下部位置，对固定架的安装位置进行限定；弹性架设置在固定架内部，对弹性架的安装位置进行限定；弹性架的外侧端连接在固定架上，弹性架的内侧端用于连接预浸料预制体，以利用弹性架对预浸料预制体的连接位置进行限定；本专利技术利用弹性架固定预浸料预制体，通过弹性架的弹性力保持张力，利用弹性架调节三维进给量，从而调节施加的张力和产品成型时的张力角度，从而减少了成型过程中材料压缩区引起的起皱，提高了产品的合格率。附图说明为了更清楚地说明本专利技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术实施例提供的复合材料预浸料层压板模压成型机构使用时的结构示意图；图2为本专利技术实施例提供的复合材料预浸料层压板模压成型机构的结构示意图；图3为本专利技术实施例提供的第一弹性连接件的结构示意图；图4为本专利技术实施例提供的预浸料预制体的结构示意图；图5为本专利技术实施例提供的为第一连接杆与固定件之间的另一种连接方式示意图；图6为本专利技术实施例提供的复合材料预浸料层压板模压成型机构的成型方法流程图。附图标记说明：100-固定架；200-弹性架；300-预浸料预制体；101-第一连接杆；102-第二连接杆；103-内部容置空间；104-第一连接孔；105-第二连接孔；106-第一锁紧件；201-第一弹性连接件；202-第二弹性连接件；203-固定件；204-弹性件；205-卡接件；206-限位孔；207-第二锁紧件；208-卡槽；209-第三锁紧件；301-第一夹持块；302-第二夹持块。具体实施方式需要说明的是，在不冲突的情况下，本专利技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。在本专利技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种复合材料预浸料层压板模压成型机构，其特征在于，包括固定架(100)和弹性架(200)；/n所述固定架(100)设置在冲压机压头的下部，所述弹性架(200)设置在所述固定架(100)内；/n所述弹性架(200)的外侧端连接所述固定架(100)上，所述弹性架(200)的内侧端用于连接预浸料预制体(300)。/n

【技术特征摘要】
1.一种复合材料预浸料层压板模压成型机构，其特征在于，包括固定架(100)和弹性架(200)；
所述固定架(100)设置在冲压机压头的下部，所述弹性架(200)设置在所述固定架(100)内；
所述弹性架(200)的外侧端连接所述固定架(100)上，所述弹性架(200)的内侧端用于连接预浸料预制体(300)。


2.根据权利要求1所述的复合材料预浸料层压板模压成型机构，其特征在于，所述固定架(100)包括第一连接杆(101)和第二连接杆(102)；
所述第一连接杆(101)的数量至少为两个，所述第二连接杆(102)的数量至少为两个；
一个所述第一连接杆(101)与一个所述第二连接杆(102)交叉连接，连接为设有内部容置空间(103)的架体结构，所述弹性架(200)设置在所述内部容置空间(103)内。


3.根据权利要求2所述的复合材料预浸料层压板模压成型机构，其特征在于，所述第一连接杆(101)上设有第一连接孔(104)，所述第二连接杆(102)上设有第二连接孔(105)；
所述第一连接孔(104)与所述第二连接孔(105)通过第一锁紧件(106)连接，实现所述第一连接杆(101)与所述第二连接杆(102)连接。


4.根据权利要求3所述的复合材料预浸料层压板模压成型机构，其特征在于，所述第一连接孔(104)的数量为多个，所述第二连接孔(105)的数量为多个。


5.根据权利要求4所述的复合材料预浸料层压板模压成型机构，其特征在于，所述弹性架(200)包括第一弹性连接件(201)和第二弹性连接件(202)；
所述第一弹性连接件(201)的外侧端连接所述第一连接杆(101)上，所述第一弹性连接件(201)的内侧端连接预浸料预制体(300)的第一夹持块(301)上；所述第二弹性连接件(202)的外侧端连接所述第二连接杆(102)上，所述第二弹性连接件(202)的内侧端连接预浸料预制体(300)的第二夹持块(302)上；
所述第一弹性连接件(201)的结构与所述第二弹性连接件(202)的结构相同。


6.根据权利要求5所述的复合材料预浸料层压板模压成型机构，其特征在于，所述第一弹性连接件(201)包括固定件(203)、弹性件(204)和卡接件(205)；
所述固定件(203)的外侧端连接所述第一连接杆(101)上，所述固定件(203)的内侧端连接所述弹性件(204)的外侧端，所述弹性件(204)的内侧端连接所述卡接件(...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩宇，王志勇，刘含洋，金一，季宝锋，唐占文，丁常方，
申请(专利权)人：天津爱思达航天科技有限公司，
类型：发明
国别省市：天津;12