本实用新型专利技术公开了一种精密级复合材料层板及生产模具，包括多个纵向单层碳纤维材料和多个横向单层碳纤维材料，所述纵向单层碳纤维材料和横向单层碳纤维材料沿经度、纬度两个方向纵横交叉的铺叠在一起，组合后的纵向单层碳纤维材料和横向单层碳纤维材料在长度方向上延伸出复合边缘，所述复合边缘垂直于纵横交叉平面，所述纵向单层碳纤维材料和横向单层碳纤维材料纵横交叉的角度设置为90度。本实用新型专利技术碳纤维复合材料的排列方式更加合理，产生的内应力更小，产品尺寸变形，翘曲变形，得到有效改善，重新设计后的模具生产出的碳纤维复合材料层板尺寸更加符合客户所需，达到了精密级碳纤维复合材料层板的要求。维复合材料层板的要求。维复合材料层板的要求。
【技术实现步骤摘要】
一种精密级复合材料层板及生产模具
[0001]本技术涉及复合材料领域，尤其涉及一种精密级复合材料层板及生产模具。
技术介绍
[0002]如图3所示，碳纤维复合材料层板一般依据用户要求设计产品，然后开制钢铁模具。钢铁模具结构一般考虑复合材料层板的出模和入模，模具结构构成，产品的尺寸，材料的缩水比例。如图5所示，制作复合材料层板时，因为碳纤维复合材料的可设计性，往往没有规范碳纤维复合材料角度，纤维方向，设计各种不同的纤维角度进行铺层。碳纤维复合材料层板预型完，放入模具内，合模完成，放到成型机器上，进行产品高温固化成型。成型时间到达后，模具放到冷却机器上，依照作业标准冷却到可开模温度，开模取出复合材料层板，产品即制作完成。如图6、7所示，但是如此成型制作的碳纤维复合材料层板，放置一段时间，会逐渐尺寸变大变长，甚至发生变形。如图4所示，这是因为，在高温成型时——碳纤维复合材料层板一般成型温度在150℃左右。模具会随着温度的上升，逐渐热胀，尺寸L2变大变长，碳纤维复合材料层板在模具型腔里面，碳纤维复合材料层板尺寸L1同样跟着变大变长。在模具和碳纤维复合材料层板处于最高温时，层板尺寸在模具里面达到最大尺寸L1+D1，模具也到达最大尺寸L2+D2。随着模具移转至冷却机器上面，逐渐降温，模具尺寸和模具型腔里面的碳纤维复合材料层板，逐渐冷缩，回缩后的尺寸比原设制尺寸L1大。碳纤维复合材料层板的出模后，因为其经过高温高压，尺寸变大变长的状态，通过冷涨难以回到原始设制尺寸，而且这个过程产生了碳纤维复合材料层板较大的内应力。在产品脱离模具，没有型腔限制时，内应力释放，加之碳纤维复合材料的热缩冷胀特性，碳纤维复合材料层板尺寸逐渐发生改变，甚至发生翘曲变形。因此，如何设计一种碳纤维复合材料排列方式和模具，减小内应力或者使内应力在可控制范围内，减小外形尺寸存在的偏差，成为本领域技术人员亟需解决的难题。
技术实现思路
[0003]本技术的目的是提供一种精密级复合材料层板及生产模具，解决传统碳纤维复合材料排列方式内应力大，模具生产的材料层板尺寸存在偏差的问题。
[0004]为解决上述技术问题，本技术采用如下技术方案：
[0005]本技术一种精密级复合材料层板，包括多个纵向单层碳纤维材料和多个横向单层碳纤维材料，所述纵向单层碳纤维材料和横向单层碳纤维材料沿经度、纬度两个方向纵横交叉的铺叠在一起，组合后的纵向单层碳纤维材料和横向单层碳纤维材料在长度方向上延伸出复合边缘，所述复合边缘垂直于纵横交叉平面，所述纵向单层碳纤维材料和横向单层碳纤维材料纵横交叉的角度设置为90度。
[0006]进一步的，所述纵向单层碳纤维材料和所述横向单层碳纤维材料的层数是相等的。
[0007]进一步的，相邻两层所述纵向单层碳纤维材料和多个横向单层碳纤维材料之间添
加有平纹K织布。
[0008]进一步的，所述平纹K织布采用1K/3K/6K型号的K织布。
[0009]进一步的，所述平纹K织布以90
°
垂直的方向或0
°
水平平行的方向进行铺层设置。
[0010]进一步的，所述平纹K织布的层数设置为至少一层。
[0011]进一步的，一种生产精密级复合材料层板的模具，包括上模和下模，所述上模和下模闭合后的型腔与所述精密级复合材料层板的形状相匹配，所述上模与所述下模型腔的尺寸设计时需要将产品收缩量计算在内。
[0012]与现有技术相比，本技术的有益技术效果：
[0013]本技术精密级复合材料层板及生产模具，包括纵横交叉90度排布的碳纤维复合材料，通过改变碳纤维复合材料的排列交叉角度为90度，使内应力降到最低，通过根据模具材料和碳纤维复合材料的膨胀系数重新设计模具型腔尺寸，保证了成型后的产品刚好达到复合材料层板的设计尺寸。本技术碳纤维复合材料的排列方式更加合理，产生的内应力更小，产品尺寸变形，翘曲变形，得到有效改善，重新设计后的模具生产出的碳纤维复合材料层板尺寸更加符合客户所需，达到了精密级碳纤维复合材料层板的要求。
附图说明
[0014]下面结合附图说明对本技术作进一步说明。
[0015]图1为本技术精密级复合材料层板碳纤维复合材料排布示意图；
[0016]图2为本技术模具示意图；
[0017]图3为本技术原模具示意图；
[0018]图4为本技术原模具高温状态示意图；
[0019]图5为本技术原产品碳纤维复合材料排布示意图；
[0020]图6为本技术原产品第一种缺陷示意图；
[0021]图7为本技术原产品第二种缺陷示意图；
[0022]附图标记说明：1、纵向单层碳纤维材料；2、横向单层碳纤维材料；3、复合边缘；
具体实施方式
[0023]如图1所示，一种精密级复合材料层板，包括多个纵向单层碳纤维材料1 和多个横向单层碳纤维材料2，所述纵向单层碳纤维材料1和横向单层碳纤维材料2沿经度、纬度两个方向纵横交叉的铺叠在一起，组合后的纵向单层碳纤维材料1和横向单层碳纤维材料2在长度方向上延伸出复合边缘3，所述复合边缘 3垂直于纵横交叉平面，所述纵向单层碳纤维材料1和横向单层碳纤维材料2纵横交叉的角度设置为90度。
[0024]所述纵向单层碳纤维材料1和所述横向单层碳纤维材料2的层数是相等的。
[0025]相邻两层所述纵向单层碳纤维材料1和多个横向单层碳纤维材料2之间添加有平纹K织布。
[0026]所述平纹K织布采用1K/3K/6K型号的K织布。
[0027]所述平纹K织布以90
°
垂直的方向或0
°
水平平行的方向进行铺层设置。
[0028]所述平纹K织布的层数设置为至少一层。
[0029]如图2所示，一种生产精密级复合材料层板的模具，包括上模和下模，所述上模和
下模闭合后的型腔与所述精密级复合材料层板的形状相匹配，所述上模与所述下模型腔的尺寸设计时需要将收缩量计算在内。
[0030]本技术的生产过程如下：
[0031]首先，根据计算的型腔尺寸，对上模和下模进行加工，上模与下模型腔的尺寸设计时添加收缩量，加工制作完成模具。
[0032]然后，加热碳纤维复合材料，然后将碳纤维复合材料进行层叠，层叠方式采用纵横交叉，交叉角度为90度，经度或纬度的层数是对等的；或者采用添加平纹K织布的方式，在K织布铺叠时，必须以90度垂直的方向或0度水平平行的方向铺层；或者采用相互结合，混合搭配设计碳纤维复合材料层板的结构。将层叠完成的碳纤维复合材料层板根据尺寸预制成型完成。将预制完成后的碳纤维复合材料层板放入模具型腔中，合模，进行加温固化。成型时间到达后，模具放到冷却机器上，依照作业标准冷却到可开模温度，开模取出复合材料层板，产品即制作完成。
[0033]以上所述的实施例仅是对本技术的优选方式进行描述，并非对本技术的范围进行限本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种精密级复合材料层板，其特征在于：包括多个纵向单层碳纤维材料(1)和多个横向单层碳纤维材料(2)，所述纵向单层碳纤维材料(1)和横向单层碳纤维材料(2)沿经度、纬度两个方向纵横交叉的铺叠在一起，组合后的纵向单层碳纤维材料(1)和横向单层碳纤维材料(2)在长度方向上延伸出复合边缘(3)，所述复合边缘(3)垂直于纵横交叉平面，所述纵向单层碳纤维材料(1)和横向单层碳纤维材料(2)纵横交叉的角度设置为90度。2.根据权利要求1所述的精密级复合材料层板，其特征在于：所述纵向单层碳纤维材料(1)和所述横向单层碳纤维材料(2)的层数是相等的。3.根据权利要求1所述的精密级复合材料层板，其特征在于：相邻两层所述纵向单层碳纤维材料(1)和多个横向单层碳纤维材料(...
【专利技术属性】
技术研发人员：黄圣冠，
申请(专利权)人：柏逸新材料科技有限公司，
类型：新型
国别省市：
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