[發明專利]一種適用于真空輔助成形工藝的萬用模具

有效

• 申請號: 201611226513.X
• 申請日: 2016-12-27
• 公開（公告）號: CN106738810B
• 公開（公告）日: 2019-07-16
• 發明（設計）人: 趙剛;祝穎丹;余海濤;張修平
• 申請（專利權）人: 中國科學院寧波材料技術與工程研究所
• 主分類號: B29C51/30
• 分類號: B29C51/30;B29C51/46
• 代理公司: 杭州天勤知識產權代理有限公司 33224
• 代理人: 徐敏

本發明公開了一種適用于真空輔助成形工藝的萬用模具，包括模具成形模塊和掃描測控模塊；所述模具成形模塊包括：多個伸縮單元，規則排布形成成型區域；柔性模具面板，位于成型區域，底面與所有伸縮單元的輸出端連接；所述掃描測控模塊包括：控制單元，根據接收的模型數據控制多個伸縮單元的輸出端位置以使柔性模具面板形成所需的模具表面；掃描單元，布置在所述柔性模具面板的上方用于收集模具面成形數據并反饋給控制單元；本發明具有成形速度快，成形精度高，并且可以多次反復使用的優點，解決了用于真空輔助成形工藝的傳統玻璃鋼模具成形工藝復雜，制作周期長，不可重構，浪費材料等問題。

技術領域

本發明涉及復合材料制造技術領域，特別涉及一種適用于真空輔助成形工藝的萬用模具。

背景技術

在復合材料制造領域，真空輔助成形工藝具有成本低，適合大尺寸、大厚度結構件的制作，制件質量較好，是復合材料產品研發階段較為合適的成形工藝。真空輔助成形工藝是在單面剛性模具上以柔性真空袋薄膜包覆、密封纖維增強材料，然后在真空負壓下排除模腔中的氣體，利用樹脂的流動和滲透實現對樹脂及其織物的浸漬，并在室溫或者加熱條件下固化成形的一種工藝方法。

目前，真空輔助成形工藝的單面剛性模具根據制件數量和質量的要求可分為自帶加熱模塊的鋼制模具和不帶加熱模塊的玻璃鋼模具。鋼制模具反復多次使用后不變形，穩定性較好，但是造價昂貴，適用于所需樣件數量較多的產品；玻璃鋼模具造價相對較低，只能保證前幾次制件的質量，適用于所需樣件數量較少的產品。

例如公開號為CN104772911A的專利文獻公開了一種熱塑性纖維復合材料的成形方法及其成形模具，該成形方法包含：一入模步驟：將熱塑性材料及纖維布材置于模具的模穴內；一抽真空步驟：將該模具的模穴進行抽真空，使該纖維布材貼緊于該模穴表面；一第一加熱步驟：對該模具進行加熱，并將該模具溫度保持在80～200℃之間，讓該熱塑性材料及纖維布材軟化；一第二加熱步驟：對該模具持續進行加熱，并將該模具溫度保持在150～300℃之間，讓該熱塑性材料及纖維布材相互粘結成一體；一降溫固化步驟：對該模具進行降溫，并將該模具保持在室溫，且時間在15秒至30分鐘之間，讓相互粘結成一體的該熱塑性材料及纖維布材固化，而得一成品；一取料步驟：開模后，取出已固化完成的成品，使用方便。

但是由于玻璃鋼模具可重復使用性較差，使用若干次之后便報廢，造成了極大的資源浪費。同時產品的研發階段其結構與形狀一直在改進和優化，所需要的樣件數量也較少，因此大部分產品在研發階段均使用玻璃鋼模具。但是每更新一次產品的形狀就需要重新制造模具，在影響產品的研發進度同時還會造成資源的浪費。

發明內容

本發明提供了一種適用于真空輔助成形工藝的萬用模具，可以多次重復使用，同時保證模具面的精度，大大縮短了模具制作時間，提高了產品研發效率，節約了大量資源。

一種適用于真空輔助成形工藝的萬用模具，包括模具成形模塊和掃描測控模塊；

所述模具成形模塊包括：

多個伸縮單元，規則排布形成成型區域；

柔性模具面板，位于成型區域，底面與所有伸縮單元的輸出端連接；

所述掃描測控模塊包括：

控制單元，根據接收的模型數據控制多個伸縮單元的輸出端位置以使柔性模具面板形成所需的模具表面；

掃描單元，布置在所述柔性模具面板的上方用于收集模具面成形數據并反饋給控制單元。

本發明的伸縮單元的個數以及排布方式可以根據研發產品的尺寸和結構類型進行調整，伸縮單元的個數越多，模具面的有效控制點就越多，能夠提高模具面的精度與光順度，通過真空輔助成形做出的產品質量更高。