热塑性复合材料模压成型的模具及其冷却系统技术方案

本实用新型专利技术提供了一种热塑性复合材料模压成型的模具及其冷却系统,包括模具本体和冷却系统；模具本体包括下层钢板、中间隔框以及上层钢板，下层钢板和上层钢板二者内部均设置有冷却管道，下层钢板和上层钢板二者上均设置有进气/进水口和出气/出水口；冷却系统通过管路与任一进气/进水口均连通；冷却系统包括空气阀门和水阀门；第一管路上自空气阀门依次设置有气调节阀、气体流量计以及气止回阀；第二管路上自水阀门依次设置有水调节阀、涡轮流量计以及水止回阀。本实用新型专利技术通过模具和冷却系统二者的配合，有助于控制热塑性复合材料在热压成型后的冷却速率，从而有助于为热塑性复合材料的制备提供支持，有助于提高实用性。有助于提高实用性。有助于提高实用性。

【技术实现步骤摘要】
热塑性复合材料模压成型的模具及其冷却系统


[0001]本技术涉及模具加工技术和模具加工辅助装置
，具体地，涉及一种热塑性复合材料模压成型的模具及其冷却系统。

技术介绍

[0002]碳纤维增强热塑性复合材料具有比强度和比刚度高、可设计性强、可回收性、抗疲劳断裂性能好、耐腐蚀性好、结构尺寸稳定性好以及便于大面积整体成形的独特优点，因而在航空航天、建筑、机械、交通、能源、化工、电子、体育等方面应用广泛。碳纤维增强热塑性复合材料一般经过热压成型制备板材，板材再经过预热快速转移冲压制备热塑性复合材料零部件，在这其中，由于部分热塑性材料具有一定的结晶度，其在热压成型后会有一个冷却过程，冷却过程中冷却速率的快慢会严重影响热塑性材料的结晶性能，而热塑性材料结晶性能的好坏会直接决定热塑性复合材料最终的力学性能和耐冲击性能。
[0003]热塑性复合材料的力学性能主要体现在拉伸强度、拉伸模量，压缩强度、压缩模量，耐冲击强度主要体现在G
IC、
G
IIC
和CAI等值。
[0004]现有公开号为CN210148765U的中国专利，其公开了一种长纤维热塑性管材的制作设备，包括料仓、传动装置、熔融部、纤维复合部以及冷却部；所述熔融将热塑性材料熔融后挤出至纤维复合部；所述纤维复合部的滚筒转动时，使得纤维复合部中的熔融的热塑性材料转动，从而带动所述第一纤维排线装置以及第二纤维排线装置中的长纤维缠绕至热塑性材料中，得到长纤维复合材料；长纤维复合材料经过所述冷却部后，冷却定型得到长纤维热塑性管材。
[0005]专利技术人认为现有技术无法较好的控制热塑性复合材料在成型之后的冷却速率，需要提供一种更合理的结构。

技术实现思路

[0006]针对现有技术中的缺陷，本技术的目的是提供一种热塑性复合材料模压成型的模具及其冷却系统。
[0007]根据本技术提供的一种热塑性复合材料模压成型的模具及其冷却系统，包括模具本体和冷却系统；所述模具本体包括下层钢板、中间隔框以及上层钢板，所述下层钢板和所述上层钢板二者内部均设置有冷却管道，所述下层钢板和所述上层钢板二者上均设置有进气/进水口和出气/出水口，所述冷却管道连通所述进气/进水口和所述出气/出水口；所述冷却系统通过管路与任一所述进气/进水口均连通；所述冷却系统包括空气阀门和水阀门，所述空气阀门通过第一管路与所述管路连通，所述水阀门通过第二管路与所述管路连通；所述第一管路上自所述空气阀门依次设置有气调节阀、气体流量计以及气止回阀；所述第二管路上自所述水阀门依次设置有水调节阀、涡轮流量计以及水止回阀；所述出气/出水口通过管路与外界环境连通。
[0008]优选地，所述管路包括多个三通管路；所述第一管路和所述第二管路与第一三通
管路连通，所述第一三通管路连通有第二三通管路，所述第二三通管路分别连通所述下层钢板和所述上层钢板二者上的所述进气/进水口。
[0009]优选地，所述下层钢板和所述上层钢板二者上均设置有两个所述进气/进水口；所述第二三通管路连通有两个第三三通管路，两个所述第三三通管路分别与所述下层钢板和所述上层钢板二者上的所述进气/进水口连通。
[0010]优选地，所述下层钢板和所述上层钢板二者的两侧均设置有所述出气/出水口。
[0011]优选地，所述下层钢板和所述上层钢板二者内部均设置有多个所述冷却管道；所述冷却管道包括直的圆形冷却管道；所述冷却管道的开口方向与所述出气/出水口的开口方向垂直设置。
[0012]优选地，所述空气阀门包括压缩空气阀门，温度在250℃～450℃时使用。
[0013]优选地，所述水阀门包括冷却水阀门，温度在室温～250℃时使用。
[0014]优选地，所述气止回阀和所述水止回阀二者之间仅一个打开。
[0015]优选地，所述气调节阀和所述水调节阀二者均能够在十二分之一开度至全开度范围调节。
[0016]优选地，所述中间隔框包括可拆卸式隔框。
[0017]与现有技术相比，本技术具有如下的有益效果：
[0018]1、本技术通过模具和冷却系统二者的配合，有助于控制热塑性复合材料在热压成型后的冷却速率，从而有助于为热塑性复合材料的制备提供支持，有助于提高实用性。
[0019]2、本技术通过将压缩空气冷却和水冷却两种冷却方式结合在冷却系统中，有助于简化冷却系统结构，有助于提高不同温度下的冷却效率，从而有助于提高适用性。
[0020]3、本技术通过气调节阀和水调节阀二者的开度可调节，有助于可定量地控制热塑性复合材料在热压成型后的冷却速率。
附图说明
[0021]通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本技术的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
[0022]图1为本技术主要体现模具本体的整体结构示意图；
[0023]图2为本技术主要体现冷却系统的结构示意图。
[0024]附图标记：
[0025]下层钢板1
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中间隔框2
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上层钢板3
[0026]空气阀门4
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水阀门5
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气调节阀6
[0027]水调节阀7
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气体流量计8
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涡轮流量计9
[0028]气止回阀10
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水止回阀11
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进气/进水口12
[0029]冷却管道13
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出气/出水口14
具体实施方式
[0030]下面结合具体实施例对本技术进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本技术，但不以任何形式限制本技术。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本技术构思的前提下，还可以做出若干变化和改进。
这些都属于本技术的保护范围。
[0031]如图1所示，根据本技术提供的一种热塑性复合材料模压成型的模具及其冷却系统，包括模具本体和冷却系统。模具本体包括下层钢板1、中间隔框2以及上层钢板3，下层钢板1和上层钢板3二者内部均设置有冷却管道13，下层钢板1和上层钢板3二者上均设置有进气/进水口12和出气/出水口14，冷却管道13连通进气/进水口12和出气/出水口14。冷却系统通过管路与任一进气/进水口12均连通；冷却系统包括空气阀门4和水阀门5，空气阀门4通过第一管路与管路连通，水阀门5通过第二管路与管路连通；第一管路上自空气阀门4依次设置有气调节阀6、气体流量计8以及气止回阀10；第二管路上自水阀门5依次设置有水调节阀7、涡轮流量计9以及水止回阀11。出气/出水口14通过管路与外界环境连通。
[本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种热塑性复合材料模压成型的模具及其冷却系统，其特征在于，包括模具本体和冷却系统；所述模具本体包括下层钢板(1)、中间隔框(2)以及上层钢板(3)，所述下层钢板(1)和所述上层钢板(3)二者内部均设置有冷却管道(13)，所述下层钢板(1)和所述上层钢板(3)二者上均设置有进气/进水口(12)和出气/出水口(14)，所述冷却管道(13)连通所述进气/进水口(12)和所述出气/出水口(14)；所述冷却系统通过管路与任一所述进气/进水口(12)均连通；所述冷却系统包括空气阀门(4)和水阀门(5)，所述空气阀门(4)通过第一管路与所述管路连通，所述水阀门(5)通过第二管路与所述管路连通；所述第一管路上自所述空气阀门(4)依次设置有气调节阀(6)、气体流量计(8)以及气止回阀(10)；所述第二管路上自所述水阀门(5)依次设置有水调节阀(7)、涡轮流量计(9)以及水止回阀(11)；所述出气/出水口(14)通过管路与外界环境连通。2.如权利要求1所述的热塑性复合材料模压成型的模具及其冷却系统，其特征在于，所述管路包括多个三通管路；所述第一管路和所述第二管路与第一三通管路连通，所述第一三通管路连通有第二三通管路，所述第二三通管路分别连通所述下层钢板(1)和所述上层钢板(3)二者上的所述进气/进水口(12)。3.如权利要求2所述的热塑性复合材料模压成型的模具及其冷却系统，其特征在于，所述下层钢板(1)和所述上层钢板(3)二者上均设置有两个所述进气/进水口(12)；所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：丁小马，杨青，刁春霞，梁昀翔，吕玥蒽，程超，陈正国，沈灏，顾建军，
申请(专利权)人：上海碳纤维复合材料创新研究院有限公司，
类型：新型
国别省市：