一种复合材料层压成型的实验装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种用于长纤维复合材料层压成型的简易实验装置，包括上模和下模；上模下表面内凹，下模上表面外凸，上模和下模合拢后形成的型腔为横截面L形状的结构；所述的下模外凸的上表面的两个端部分别安装有边框；边框包括两个长边，组成L形状，边框的两个长边上分别设有多个齿牙框；下模两端的两个边框上的齿牙框位置一一对应；还包括多个挡板，挡板的两端分别设有插口，每个该装置可以连接到万能拉伸实验机上，实现在实验室能够通过层压成型的工艺方式制造所需的复合材料，并研究和解决该工艺过程中所出现的问题，从而改善该工艺方法在工业上的应用。在工业上的应用。在工业上的应用。

【技术实现步骤摘要】
一种复合材料层压成型的实验装置


[0001]本专利技术属于复合材料制造领域，具体涉及一种复合材料层压成型的实验装置。

技术介绍

[0002]工业上制造长纤维复合材料，通常采用复杂的钢材模具和预制相匹配的大型设备，因而需要高昂的开发费用，且需要一定的安全环境进行生产。通常实验室中采用真空袋辅助成型等方法研究复合材料成型中的相关问题，而几乎没有人采用层压工艺的方式研究该过程中出现的相关问题。
[0003]长纤维复合材料层压成型工艺的过程：长纤维预浸料按照指定方式铺层到模具上，然后送入层压机进行加热、加压，固化成型为所需形状。而一般实验研究层压工艺过程并没有配置相关的大型工业设备的费用和能力，因此，实验研究者需要开发能够满足层压成型工艺的简易装置。

技术实现思路

[0004]本专利技术提供一种用于长纤维复合材料层压成型的简易实验装置，该装置可以连接到万能拉伸实验机上，实现在实验室能够通过层压成型的工艺方式制造所需的复合材料，并研究和解决该工艺过程中所出现的问题，从而改善该工艺方法在工业上的应用。
[0005]具体的技术方案为：
[0006]一种复合材料层压成型的实验装置，包括上模和下模；上模下表面内凹，下模上表面外凸，上模和下模合拢后形成的型腔为横截面L形状的结构；
[0007]所述的下模外凸的上表面的两个端部分别安装有边框；边框包括两个长边和一个圆弧，组成L形状，边框的两个长边上分别设有多个齿牙框；下模两端的两个边框上的齿牙框位置一一对应且水平对齐；
[0008]还包括多个挡板，挡板的两端分别设有插口，每个挡板的两端插口，分别插在一对边框上位置对应的齿牙框内。
[0009]上模与万能拉伸实验机通过螺栓链接，随着万能拉伸实验机上下运动。
[0010]下模横截面为三角形结构，固定在万能拉伸实验机平台上固定。
[0011]边框的宽度尺寸可改变。
[0012]边框组装位置可移动。
[0013]边框和下模的连接方式，包括螺栓连接、焊接等
[0014]挡板和边框的高度可调节。
[0015]所述的下模与两个边框和两个个挡板组合成内凹结构。
[0016]本专利技术提供了一种用于长纤维复合材料层压成型的简易实验装置，装置结构简单，易组装/拆卸，模具成本低，对实验环境要求低，能够安装在万能拉伸试验机上使用，方便研究者使用。
附图说明
[0017]图1是本专利技术的爆炸图；
[0018]图2是本专利技术上模和下模合拢示意图。
具体实施方式
[0019]结合附图说明本专利技术的具体技术方案。
[0020]如图1所示，一种复合材料层压成型的实验装置，能够形成L形状类的复合材料板，装置为组合体，包括上模1和下模2；上模1下表面内凹，下模2上表面外凸，如图2所示，上模1和下模2合拢后形成的型腔为横截面L形状的结构；
[0021]所述的下模2外凸的上表面的两个端部分别安装有边框4；边框4包括两个长边和圆弧，组成L形状，边框4的两个长边上分别设有多个齿牙框；下模2两端的两个边框4上的齿牙框位置一一对应；
[0022]还包括多个挡板3，挡板3的两端分别设有插口，每个挡板3的两端插口，分别插在一对边框4上位置对应的齿牙框内。
[0023]上模1与万能拉伸实验机通过螺栓链接，随着万能拉伸实验机上下运动。
[0024]下模2横截面为三角形结构，固定在万能拉伸实验机平台上固定。所述的下模2与两个边框4和两个个挡板3组合成内凹结构。
[0025]实验时，在下模2中间按需求铺放长纤维预浸料至指定厚度，然后在封闭温度箱中升温，至指定温度后通过上模1完成预浸料的压实，最后完成复合材料的固化成型。
[0026]上模1的作用是通过试验机给铺放的预浸料施加压力，并压到指定厚度使得复合材料能够满足要求。下模2的作用是铺放预浸料，给预浸料提供支撑。施加压力后预浸料铺层被压实，并向两侧散开，因此边框4的作用是约束预浸料不要过度散开，且两侧边框4的高度决定厚度方向可压缩的最大行程，上模1压到边框4后可停止下压，因此能有效防范预浸料层被过度压缩。挡板3可按照不同的设计需求调整成型件的长度尺寸，如两个挡板3间曲线距离小于预浸料长度距离时，可限制预浸料层的滑动，从而产生面外褶皱等。
[0027]该装置结构简单，易组装/拆卸，模具成本低，对实验环境要求低，适用于绝大部分研究条件。装置能够安装在万能拉伸试验机上使用，方便研究层压成型工艺中出现的问题，大大节省了实验费用和时间。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种复合材料层压成型的实验装置，其特征在于，包括上模(1)和下模(2)；上模(1)下表面内凹，下模(2)上表面外凸，上模(1)和下模(2)合拢后形成的型腔为横截面L形状的结构；所述的下模(2)外凸的上表面的两个端部分别安装有边框(4)；边框(4)成L形状，边框(4)的两个长边上分别设有多个齿牙框；下模(2)两端的两个边框(4)上的齿牙框位置水平对齐；还包括多个挡板(3)，挡板(3)的两端分别设有插口，每个挡板(3)的两端插口，分别插在一对边框(...

【专利技术属性】
技术研发人员：梁军，李永善，葛敬冉，刘凯，李雪枫，马世恒，
申请(专利权)人：北京理工大学，
类型：发明
国别省市：