【技术实现步骤摘要】
一种树脂浇铸体制备装置及其制备方法
[0001]本专利技术涉及树脂基复合材料成型
，尤其涉及一种树脂浇铸体制备装置及其制备方法。
技术介绍
[0002]树脂转移模塑成型(Res i n Transfer Mo l d i ng，RTM)技术，其主要原理为首先在模腔中铺放设计好的预制体，在采用注射设备将专用树脂体系注入模腔，通过树脂流动排出模腔内的气体同时浸润纤维，再经加热固化、冷却脱模即可得到复合材料制件。在进行树脂浇铸体的制备过程中，树脂在固化收缩阶段如果没有压力的作用容易产生孔隙。另外，当大量聚集的树脂在升温和固化过程中积聚的反应热无法及时导出时会引发树脂爆聚，树脂浇铸体制备工艺需要控制反应器内的树脂反应速率以避免爆聚产生。当爆聚发生时，制备装置必须能有效保障人员和设备的安全。因此，专利技术人提供了一种树脂浇铸体制备装置及其制备方法。
技术实现思路
[0003]本专利技术主要针对以上问题，提出了一种树脂浇铸体制备装置及其制备方法，其目的是解决目前树脂浇铸体制备过程中安全性问题，以及减少所制备的树脂浇铸体内部孔隙。
[0004]为实现上述目的，本专利技术提供了一种树脂浇铸体制备装置，所述装置包括：
[0005]模具，具有用于成型制件的成型模腔和用于调控成型模腔压力的侧模压力腔，所述模具还具有与所述成型模腔连通的树脂注射管路接口孔，以从所述树脂注射管路接口孔向所述成型模腔注入树脂；
[0006]压力隔膜，用于将所述成型模腔和侧模压力腔隔离开并在一定压力下发生形变；>[0007]气压管路，指引气体流入或流出所述侧模压力腔；
[0008]气源装置，其与所述气压管路连通，用于向所述气压管路输入气体；
[0009]电气比例阀，其设置在所述气压管路上，用于根据电信号控制所述侧模压力腔的压力；以及
[0010]控制器，所述控制器控制所述电气比例阀在所述气压管路内的开度。
[0011]进一步地，所述压力隔膜用于将所述成型模腔和侧模压力腔隔离开并在一定压力下发生形变极限后破裂。
[0012]进一步地，所述压力隔膜为硅橡胶。
[0013]进一步地，所述模具具有多个冷却入流口，指引冷却流体或冷却气体流向各个单独的冷却流道分区；各所述冷却入流口通过单独的管路连接冷却器，所述冷却入流口与所述冷却器单独相连的管路上设置有冷却管路截止阀，所述冷却管路截止阀受控于所述控制器，在所述控制器的控制下，选择性地导通管路以单独冷却冷却流道分区。
[0014]进一步地，所述装置还包括多个热电偶，所述热电偶与所述控制器连接，用于感知
各冷却流道分区的温度，并向所述控制器发出感知各冷却流道分区温度的电信号。
[0015]进一步地，所述模具具有多个冷却回流口，指引所述冷却流体或冷却气体从所述冷却流道分区流回所述冷却器。
[0016]进一步地，所述模具内设置有多个分别与冷却入流口和冷却回流口连通的冷却流道，所述冷却流道至少为首尾不相连的“C”型结构或螺旋结构或迂回结构中的一种，每个所述冷却流道的中间位置设置有测温孔，所述热电偶安装在所述测温孔上。
[0017]进一步地，所述模具具有真空管路接口孔，所述真空管路接口孔与所述成型模腔连通。
[0018]为实现上述目的，本专利技术提供了一种树脂浇铸体的制备方法，其特征在于，使用上述所述的一种树脂浇铸体制备装置，所述制备方法包括：
[0019]步骤1、将模具置于加热环境，对完成预热和抽真空的成型模腔注入树脂；
[0020]步骤2、将模具升温至设定工艺温度，并通过侧模压力腔维持成型模腔的工艺压力，监控模具在共计n个冷却流道分区中的第i个冷却流道分区处的热电偶温度，计算当前区域的模具温度与此时设定工艺温度之间的偏差,当第i个冷却流道分区处的偏差大于设定的安全温度范围时，控制第i个冷却流道分区处对应的冷却管路截止阀开启，对冷却入流道通入冷却流体进行降温；当监控到的当前冷却流道分区处的温度偏差小于设定的安全温度范围时，则关闭当前冷却流道分区处对应的冷却管路截止阀；
[0021]步骤3、在设定的监控时间段内所有冷却流道分区处的冷却管路截止阀没有开启情况下，则将步骤2所设定的工艺温度增加至下一个工艺保温点；
[0022]步骤4、重复上述步骤2和步骤3，在工艺温度到达树脂的固化温度时，维持固化温度直至固化阶段结束，在固化过程期间步骤2继续起作用；
[0023]步骤5、开始降温并卸载成型模腔的工艺压力，监控模具在各个冷却流道分区处的热电偶温度，实时计算所有监控区域的平均温度，比较每个冷却流道分区处的模具温度与平均温度之间的偏差,把所有模具温度低于平均温度且温度偏差大于设定的温度范围的冷却流道分区记为集合A，其余的冷却流道分区记为集合B。控制集合B中冷却流道分区处对应的冷却管路截止阀开启，对冷却入流道通入冷却气体；当监控到集合A中某个冷却流道分区处的温度偏差从大于设定温度范围变动为小于设定温度范围时，则将其从集合A中去除，添加至集合B并开启其对应的冷却管路截止阀；当监控到集合B中某个冷却流道分区处的温度偏差从小于设定温度范围变动为大于设定温度范围时，则将其从集B合中去除，添加至集合A并关闭其对应的冷却管路截止阀；若所有冷却流道分区处的温度偏差均在设定温度范围内，则所有冷却流道分区处对应的冷却管路截止阀关闭，模具处于自然降温状态；
[0024]步骤6、待平均工艺温度降低至室温时，拆除模具取出成型模腔中完成固化的树脂浇铸体。
[0025]进一步地，还包括实时监控步骤2
‑
步骤4中侧模压力腔的压力，若所述侧模压力腔内的压力急速升高后，触发停止加热升温信号，并控制电气比例阀将侧模压力腔内的压力降至环境压力，维持常开状态对模具内部进行泄压。
[0026]本专利技术的上述技术方案具有如下优点：一方面，由于模具具有用于成型制件的成型模腔和用于调控成型模腔压力的侧模压力腔，且通过压力隔膜将成型模腔和侧模压力腔隔离开，该压力隔膜在一定压力下可发生形变，因此，可通过对侧模压力腔进行加压控制，
来保证固化压力，减少树脂浇铸体孔隙；另一方面，可以通过控制升温速率的方式防止浇铸热量聚集引发爆聚，通过冷却控温控制降温过程模具温度均匀性。
附图说明
[0027]图1为本专利技术披露的一种树脂浇铸体制备模具。
[0028]图2为本专利技术披露的一种树脂浇铸体制备模具的分解图。
[0029]图3为本专利技术披露的一种成型模下模仰视图。
[0030]图4为本专利技术披露的一种树脂浇铸体制备模具垂直于长度方向的剖视图。
[0031]图5为本专利技术披露的一种树脂浇铸体制备模具平行于长度方向的剖视图。
[0032]图6为本专利技术披露的一种树脂浇铸体制备模具管路连接正视图。
[0033]图7为本专利技术披露的一种树脂浇铸体制备模具管路连接俯视图。
[0034]图中：
[0035]10、模具；101、上压模；102、成型模上模；103、成型模下模；1本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种树脂浇铸体制备装置，其特征在于，所述装置包括：模具，具有用于成型制件的成型模腔和用于调控成型模腔压力的侧模压力腔，所述模具还具有与所述成型模腔连通的树脂注射管路接口孔，以从所述树脂注射管路接口孔向所述成型模腔注入树脂；压力隔膜，用于将所述成型模腔和侧模压力腔隔离开并在一定压力下发生形变；气压管路，指引气体流入或流出所述侧模压力腔；气源装置，其与所述气压管路连通，用于向所述气压管路输入气体；电气比例阀，其设置在所述气压管路上，用于根据电信号控制所述侧模压力腔的压力；以及控制器，所述控制器控制所述电气比例阀在所述气压管路内的开度。2.如权利要求1所述的一种树脂浇铸体制备装置，其特征在于，所述压力隔膜用于将所述成型模腔和侧模压力腔隔离开并在一定压力下发生形变极限后破裂。3.如权利要求1所述的一种树脂浇铸体制备装置，其特征在于，所述压力隔膜为硅橡胶。4.如权利要求1所述的一种树脂浇铸体制备装置，其特征在于，所述模具具有多个冷却入流口，指引冷却流体或冷却气体流向各个单独的冷却流道分区；各所述冷却入流口通过单独的管路连接冷却器，所述冷却入流口与所述冷却器单独相连的管路上设置有冷却管路截止阀，所述冷却管路截止阀受控于所述控制器，在所述控制器的控制下，选择性地导通管路以单独冷却冷却流道分区。5.如权利要求4所述的一种树脂浇铸体制备装置，其特征在于，所述装置还包括多个热电偶，所述热电偶与所述控制器连接，用于感知各冷却流道分区的温度，并向所述控制器发出感知各冷却流道分区温度的电信号。6.如权利要求4所述的一种树脂浇铸体制备装置，其特征在于，所述模具具有多个冷却回流口，指引所述冷却流体或冷却气体从所述冷却流道分区流回所述冷却器。7.如权利要求5所述的一种树脂浇铸体制备装置，其特征在于，所述模具内设置有多个分别与冷却入流口和冷却回流口连通的冷却流道，所述冷却流道至少为首尾不相连的“C”型结构或螺旋结构或迂回结构中的一种，每个所述冷却流道的中间位置设置有测温孔，所述热电偶安装在所述测温孔上。8.如权利要求1所述的一种树脂浇铸体制备装置，其特征在于，所述模具具有真空管路接口孔，所述真空管路接口孔与所述成型模腔连通。9.一种树脂浇铸体的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：步骤1、将模具置于加...
【专利技术属性】
技术研发人员：王宇，黄峰，刘强，沈锡钢，田琦楠，沈尔明，
申请(专利权)人：中国航空制造技术研究院，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。