[發(fā)明專利]用于碳纖維復(fù)合材料縱臂的熱模壓成型模具

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410356699.5
• 申請日: 2014-07-24
• 公開（公告）號: CN104647672B
• 公開（公告）日: 2017-07-21
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 甘露;彭雄奇;王韜;龔友坤;萬紫;姚遠;平艷盈
• 申請（專利權(quán)）人: 上海匯眾汽車制造有限公司
• 主分類號: B29C43/36
• 分類號: B29C43/36;B29C70/48
• 代理公司: 上海專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司31100
• 代理人: 陳亮

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種熱模壓成型模具，特別涉及一種用于碳纖維復(fù)合材料縱臂的熱模壓成型模具。

背景技術(shù)

汽車底盤的縱臂通常采用碳纖維復(fù)合材料制成。其中，碳纖維編織復(fù)合材料預(yù)浸料由于具有強度高、質(zhì)量輕、耐疲勞、抗沖擊等優(yōu)點，在航空航天領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用，其主要的成型工藝是熱壓罐和RTM(樹脂傳遞模塑)成型工藝。但這兩種工藝都無法滿足大批量生產(chǎn)的要求，因此限制了碳纖維編織復(fù)合材料在汽車工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用。在復(fù)合材料成型工藝中，熱模壓成型工藝以其高效的優(yōu)勢得到了廣泛的應(yīng)用。因此，采用高效的熱模壓成型是一個較為理想的解決辦法，能夠更好的實現(xiàn)自動化、大規(guī)模的流水線生產(chǎn)。

汽車底盤的縱臂為底盤零部件中的典型結(jié)構(gòu)件，其典型結(jié)構(gòu)如圖1所示，臂身采用高強鋼沖壓成型，三個金屬套圈2通過焊接連接臂身1。然而，為了滿足汽車輕量化要求，實現(xiàn)節(jié)能減排，現(xiàn)采用碳纖維編織復(fù)合材料替換原金屬材料，開發(fā)新的碳纖維編織復(fù)合材料縱臂，其結(jié)構(gòu)如圖2所示。縱臂1整體采用碳纖維編織復(fù)合材料預(yù)浸料經(jīng)熱模壓成型，并且通過碳纖維編織布預(yù)浸料3包覆金屬套圈2實現(xiàn)兩者的連接和整體成型。因此，基于上述針對碳纖維復(fù)合材料縱臂零部件的熱模壓成型，開發(fā)新的熱模壓成型模具具有重要的意義，有助于汽車底盤碳纖維輕量化的發(fā)展進程。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是為了克服現(xiàn)有技術(shù)中成型工藝無法滿足大批量生產(chǎn)要求的缺陷，提供一種熱模壓成型模具，特別適用于對碳纖維復(fù)合材料縱臂零部件進行熱模壓成型。

本發(fā)明是通過下述技術(shù)方案來解決上述技術(shù)問題的：一種用于碳纖維復(fù)合材料縱臂的熱模壓成型模具，包括前后瓣模部分、上下瓣模部分、內(nèi)模嵌件部分及導(dǎo)向定位部分，其特點在于，所述前后瓣模部分包括兩個結(jié)構(gòu)對稱且大小相同的前瓣模板和后瓣模板，所述嵌件內(nèi)模部分包括多個用于成型金屬套筒的內(nèi)模嵌件，所述前瓣模板和所述后瓣模板內(nèi)設(shè)有多個固定孔，所述多個內(nèi)模嵌件固定在相應(yīng)的所述多個固定孔內(nèi)，所述上下瓣模部分通過所述導(dǎo)向定位部分固定在所述前瓣模板和所述后瓣模板之間，使得所述前后瓣模部分、所述上下瓣模部分及所述內(nèi)模嵌件部分共同形成一成型模腔；所述上下瓣模部分包括上凹瓣模和下凸瓣模，所述上凹瓣模和所述下凸瓣模通過所述導(dǎo)向定位部分固定在所述前瓣模板和所述后瓣模板之間；

所述導(dǎo)向定位部分包括若干對導(dǎo)柱和上下瓣模導(dǎo)套，所述上凹瓣模和所述下凸瓣模通過所述導(dǎo)柱連接在所述前瓣模板和所述后瓣模板之間，并通過固定件固定；

所述前瓣模板、所述下凸瓣模和所述后瓣模板由所述導(dǎo)柱穿過并由所述上下瓣模導(dǎo)套緊固，所述前瓣模板、所述上凹瓣模和所述后瓣模板由所述導(dǎo)柱穿過并由所述上下瓣模導(dǎo)套緊固。

較佳地，所述前瓣模板和所述后瓣模板上開設(shè)有安裝槽，用于安裝在線加熱軟管，所述熱模壓成型模具通過所述在線加熱軟管與一在線加熱裝置連接。

較佳地，所述在線加熱裝置采用柔性管式加熱器，設(shè)置在所述成型模腔外圍的加熱管道中，用于控制所述熱模壓成型模具內(nèi)的溫度。

較佳地，所述導(dǎo)向定位部分還包括若干前后瓣模導(dǎo)套，所述前瓣模板和所述后瓣模板通過所述導(dǎo)柱和所述前后瓣模導(dǎo)套相連接。

較佳地，所述上凹瓣模和所述下凸瓣模的兩端的分型面不在一直線上，分別位于相應(yīng)所述內(nèi)模嵌件的最外側(cè)。

較佳地，所述多個內(nèi)模嵌件的外部均包覆有增強體碳纖維編織預(yù)浸料。

較佳地，所述多個內(nèi)模嵌件與所述前瓣模板及所述后瓣模板的連接處采用圓弧和斜面過渡，并在中間填充碳纖維布增強體。

較佳地，所述前瓣模板和所述后瓣模板的上下兩側(cè)邊緣處設(shè)有方形凹槽。

本發(fā)明的積極進步效果在于：本發(fā)明特別針對碳纖維復(fù)合材料縱臂零部件的熱模壓成型開發(fā)了新型的熱模壓成型模具，其采用增強體碳纖維編織預(yù)浸料包覆內(nèi)模嵌件，并且采用圓弧與斜面過渡，中間填充碳纖維布增強體，保證成型后的復(fù)合材料縱臂臂身與金屬套圈連接可靠性。采用這種熱模壓成型模具可以有效提高生產(chǎn)效率，使得制件的力學(xué)性能更好。

附圖說明

圖1為現(xiàn)有技術(shù)中金屬縱臂的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為碳纖維編織復(fù)合材料縱臂的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3為本發(fā)明熱模壓成型模具的較佳實施例的整體結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4為本發(fā)明熱模壓成型模具的較佳實施例的分解示意圖。

圖5為本發(fā)明熱模壓成型模具的較佳實施例中移除前瓣模板后的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖給出本發(fā)明的較佳實施例，以詳細說明本發(fā)明的技術(shù)方案。