[發(fā)明專利]一種用于成型碳纖維汽車輪圈的模具及用該模具制作產(chǎn)品的方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210362339.7
• 申請日: 2012-09-16
• 公開（公告）號: CN103507185A
• 公開（公告）日: 2014-01-15
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王景山
• 申請（專利權(quán)）人: 王景山
• 主分類號: B29C33/00
• 分類號: B29C33/00;B29C33/38;B29C70/44
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

所屬技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及到一種完全用碳纖維成型的汽車輪轂的模具結(jié)構(gòu)及用該模具制作產(chǎn)品的方法。

背景技術(shù)

已有的汽車輪輪轂是采用鋁合金澆鑄模成型坯品，然后再進行機械加工，由于汽車輪輪轂產(chǎn)品尺寸較大、壁厚不均勻，澆鑄出來的坯品經(jīng)加工后常發(fā)現(xiàn)氣孔，密度疏松，達不到產(chǎn)品的使用強度及密封效果，輕的經(jīng)補救后可以使用，嚴重的只能作廢料重新回爐，這樣增加了產(chǎn)品的成本及降低了生產(chǎn)效率。而且由于眾多凹槽、安裝孔也需要后續(xù)加工，增加了輪圈生產(chǎn)工序及生產(chǎn)時間。

眾所周知，碳纖維是一種重量為鋼材的1/4，但強度比鋼大、而密度又比鋁少、比不銹鋼更加耐腐蝕和耐高溫、抗拉能力也經(jīng)鋼強的一種適合在多個領(lǐng)域使用的新型材料。其應(yīng)用在體育方面大約占了30％。而最令大家熟悉的應(yīng)該是應(yīng)用在各種賽車的各式各樣的碳纖維部件了。因此怎樣將碳纖維成型汽車輪圈則是業(yè)界所研發(fā)的項目，也是本申請人所研發(fā)的課題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的創(chuàng)作目的是提供一種用于碳纖維汽車輪轂坯品固化成型的模具結(jié)構(gòu)，主要是可以增加汽車輪圈強度、提升產(chǎn)品品質(zhì)層次，節(jié)能降耗，成型結(jié)構(gòu)簡單，減少制作過程所需的步驟與時間的損耗等優(yōu)點及功效，并且可增加模具配件的使用壽命，易耗配件容易更換。

為達致上述目的，本申請人特別設(shè)計一種用于碳纖維汽車輪轂坯品固化成型的模具結(jié)構(gòu)，包括固化成型碳纖維汽車輪轂坯品底部形狀的下芯模、至少兩片固化成型碳纖維汽車輪轂坯品外圈形狀的側(cè)模及設(shè)有內(nèi)氣袋的上芯模，內(nèi)氣袋與上芯模固定連接，其形狀與汽車輪轂坯品內(nèi)腔形狀一致，尺寸略小于汽車輪轂坯品內(nèi)腔；上芯模與兩側(cè)模及下芯模合模，其上芯模的內(nèi)氣袋與兩側(cè)模及下芯模形成容納汽車輪轂坯品的腔體；所述的上芯模還設(shè)有可將內(nèi)氣袋加熱、充脹的熱源及氣體通道。

其優(yōu)選方案為：在坯品與上芯模的內(nèi)氣袋之間還夾設(shè)有外氣袋；外氣袋的形狀與汽車輪轂坯品內(nèi)腔形狀相一致，且內(nèi)氣袋尺寸略小于外氣袋尺寸。

其優(yōu)選方案為：所述的內(nèi)氣袋采用硅膠制成，它與上芯模配合面設(shè)有凸緣，內(nèi)氣袋的凸緣通過壓板鎖固在上芯模。

其優(yōu)選方案為：所述的外氣袋采用硅膠制成，它與壓板的配合面設(shè)有凸緣，外氣袋通過凸緣夾設(shè)在壓板與輪轂坯品之間，且將壓板、內(nèi)氣袋與汽車輪轂坯品分隔。

其優(yōu)選方案為：所述的熱源為加熱器，加熱器固定在上芯模上，其加熱部分懸設(shè)在內(nèi)氣袋中。

其優(yōu)選方案為：所述的熱源為蒸氣，并通過氣體通道輸入內(nèi)氣袋。

本申請人特別設(shè)計還提供有采用上述模具結(jié)構(gòu)制作碳纖維汽車輪轂產(chǎn)品的方法：

步驟一、將碳纖維層排疊成汽車輪轂的預(yù)型產(chǎn)品，并對形成預(yù)型產(chǎn)品的碳纖維層進行理順及補強；

步驟二、將預(yù)型產(chǎn)品放置在權(quán)利要求1的模具中的下芯模，并按預(yù)型產(chǎn)品的花鼓結(jié)構(gòu)與下芯模的相應(yīng)結(jié)構(gòu)進行對接定位，使預(yù)型產(chǎn)品貼合下芯模；

步驟三、將模具中的兩側(cè)模從側(cè)面推入合模，使預(yù)型產(chǎn)品的外圈與側(cè)模腔體貼合到位；

步驟四、將已經(jīng)裝配好的上芯模與下芯模及側(cè)模合模到位無大縫隙；所述上芯模設(shè)有內(nèi)氣袋，內(nèi)氣袋與上芯模固定連接，其形狀與汽車輪轂坯品內(nèi)腔形狀一致，且尺寸略小于汽車輪轂內(nèi)腔；所述的上芯模還設(shè)有可將內(nèi)氣袋加熱、充脹的熱源及氣體通道；

步驟五、按預(yù)設(shè)值對內(nèi)氣袋進行加熱、加壓使汽車輪轂的預(yù)型產(chǎn)品在模具中固化成型，冷卻后打開模具即可得到汽車輪轂產(chǎn)品。

其優(yōu)選方案為：在步驟三和步驟四之間還包括將已制作好的、且與輪轂產(chǎn)品形狀一致的外氣袋放入輪轂的預(yù)型產(chǎn)品內(nèi)腔，外氣袋與輪轂的預(yù)型產(chǎn)品內(nèi)腔貼合到位，且外氣袋將壓板、內(nèi)氣袋與汽車輪轂坯品分隔。

其優(yōu)選方案為：對內(nèi)氣袋進行加熱的溫度為120-150度，氣壓為6-12KG。

本發(fā)明的有益效果是：

一、由于可對內(nèi)氣袋進行加熱、加壓，輪轂坯品不但可通過模具外部進行加熱達到固化溫度，同時還由內(nèi)氣袋溫度加熱，這樣不但節(jié)省了輪轂坯品固化時間，同時也迅速達到固化溫度，節(jié)省了加熱時間，提高了效率，降低成本。

二、由于本發(fā)明采用了雙層成型氣袋，固定在上芯模的內(nèi)氣袋不便于更換，它通過外氣袋間接的對輪轂坯品進行加熱、加壓，使之固化成型；這樣內(nèi)氣袋因有外氣袋的保護，不與坯品直接接觸，沒有受到坯品中化學物的侵蝕和污染，可以提升10倍以上的使用壽命，而外氣袋因不考慮其密封性能，其使用命也大有提高；另外雖然外氣袋會與輪轂坯品接觸受到污染，但它夾設(shè)在輪轂坯品與上芯模內(nèi)氣袋之間，沒有固定連接便于更換。

三、采用上述模具結(jié)構(gòu)生產(chǎn)的全碳纖維汽車輪轂，相比普通的鋁合金輪轂強度高，提升產(chǎn)品品質(zhì)層次。