[發(fā)明專利]塑形成型工藝

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201711481921.4
• 申請日: 2017-12-29
• 公開（公告）號: CN109986798A
• 公開（公告）日: 2019-07-09
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 吳紅霞
• 申請（專利權(quán)）人: 吳紅霞
• 主分類號: B29C69/02
• 分類號: B29C69/02;B29C51/00;B29C70/44;B29C70/30
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塑形成型工藝涉及快速成型領(lǐng)域和樹脂基復(fù)合材料成型領(lǐng)域，是一種用塑形板成型機將塑形板加工成具有預(yù)定形狀的塑形板制品，然后用噴射成型技術(shù)和真空袋壓技術(shù)對塑形板制品進行加固，進而獲得復(fù)合材料加固塑形板制品的成型工藝。在生產(chǎn)少量樹脂基復(fù)合材料或高分子材料產(chǎn)品具有優(yōu)勢。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及快速成型領(lǐng)域和樹脂基復(fù)合材料成型領(lǐng)域，具體是一種用塑形板數(shù)控無模成形機將塑形板加工成具有預(yù)定形狀的塑形板制品，然后用噴射成型技術(shù)和真空袋壓技術(shù)對塑形板制品進行加固，進而獲得復(fù)合材料加固塑形板制品的成型工藝。

背景技術(shù)

常規(guī)的樹脂基復(fù)合材料和高分子材料制品的制造都需要模具，如果只生產(chǎn)少量產(chǎn)品或制作新產(chǎn)品的樣品，采用常規(guī)生產(chǎn)方法將提高成本、延長生產(chǎn)周期。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種不需要模具而獲得復(fù)合材料加固塑形板制品的成型工藝。

本發(fā)明是這樣實現(xiàn)的：

本發(fā)明的塑形成型工藝，包括以下步驟：

(1)用CAD軟件設(shè)計工件的三維模型，進行成型工藝規(guī)劃和加工路徑規(guī)劃，生成數(shù)控成形頭動作步驟和加工軌跡。

(2)將塑形板固定在塑形板數(shù)控無模成形機上，塑形板數(shù)控無模成形機依據(jù)所設(shè)定的程序控制數(shù)控成形頭對塑形板進行塑形。塑形原理：數(shù)控成形頭上的熱氣流噴射口對塑形板上一小塊區(qū)域進行加熱使其達到成型溫度，與此同時數(shù)控成形頭上的輥輪輥壓在此區(qū)域上，使該區(qū)域變形，數(shù)控成形頭按照預(yù)定加工軌跡對塑形板進行連續(xù)的加熱和輥壓；整個成型過程分為兩個階段，第一階段數(shù)控成型頭一層一層在XY平面進行逐層成型，第二階段數(shù)控成型頭在XYZ三維空間對曲面和斜面進行成型。

(3)取下塑形板制品，對此塑形板制品進行清理。在塑形板內(nèi)表面均勻涂一層膠劑，然后用小型復(fù)合材料噴射成型機向塑形板的內(nèi)表面均勻噴涂適當厚度的短切纖維、樹脂和各種添加劑的混合物，在樹脂凝膠前將其放入真空袋中并抽真空，以便排出氣泡并壓實，而后固化，修整。獲得復(fù)合材料加強的塑形板制品，其力學(xué)性能得到大幅提高。此塑形板制品可以作為最終的產(chǎn)品，也可以作為手糊成型、噴射成型等復(fù)合材料低壓接觸成型的模具。

本發(fā)明所述的塑形板，具有良好熱延伸性、成型收縮率低、成型溫度較低、分解溫度高、熱導(dǎo)率較高等性質(zhì)，如：聚苯乙烯和ABS等塑料板。

本發(fā)明所述的塑形板數(shù)控無模成形機，包括計算機數(shù)控系統(tǒng)、動力系統(tǒng)、熱氣流生成裝置、數(shù)控成形頭、塑形板固定裝置和機架等。數(shù)控成形頭上有輥輪和熱氣流噴口，熱氣流噴口對準輥輪和塑形板的下一接觸區(qū)域的中心線，以便輥輪到達時此區(qū)域已達到成型溫度；熱氣流噴口的寬度小而長度較大，可以避免達到成型溫度的區(qū)域過寬，輥輪輥壓時造成旁邊的塑形板變形過大。數(shù)控成形頭可以沿X、Y、Z三個軸向移動，數(shù)控成形頭還可以沿自身的中心軸轉(zhuǎn)動。數(shù)控成形頭上的輥輪尺寸越小，則塑形板制品的精度越高，但加工軌跡會更長、更復(fù)雜。

本發(fā)明所述的塑形板數(shù)控無模成形機與現(xiàn)有的金屬板料數(shù)控無模成形機的構(gòu)成相似，主要區(qū)別為：(1)塑形板數(shù)控無模成形機的數(shù)控成形頭上有輥輪和熱氣流噴射口，數(shù)控成形頭可以沿XYZ三個軸向移動并且可以沿中心軸轉(zhuǎn)動，而金屬板料數(shù)控無模成形機的成形頭為一個金屬壓頭，可以沿XY兩個軸向移動(2)金屬板料數(shù)控無模成形機的金屬板料固定裝置可以沿Z軸移動，并且金屬板料下面有支架和支撐模型，塑形板數(shù)控無模成形機的塑形板固定裝置不能移動，塑形板下面無支撐物(3)塑形板數(shù)控無模成形機有熱氣流生成裝置，而金屬板料數(shù)控無模成形機沒有；(4)塑形板數(shù)控無模成形機主要成形高分子塑料類板材，金屬板料數(shù)控無模成形機成形金屬板材。

本發(fā)明所述的復(fù)合材料噴射成型工藝不包括用輥子輥壓的步驟。

本發(fā)明可以快速生產(chǎn)出新產(chǎn)品的樣品，并且成本低。在生產(chǎn)少量樹脂基復(fù)合材料或高分子材料產(chǎn)品具有優(yōu)勢，成本低、生產(chǎn)周期短。