[實用新型]復合材料成型模具

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201922477418.2
• 申請日: 2019-12-31
• 公開（公告）號: CN211941661U
• 公開（公告）日: 2020-11-17
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張陽;程崇強;段曉威;韓帥;何文奎;陳偉龍
• 申請（專利權(quán)）人: 鄭州宇通模具有限公司
• 主分類號: B29C33/04
• 分類號: B29C33/04;B29C70/48;B29C70/54
• 代理公司: 鄭州睿信知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 41119
• 代理人: 李天龍

本實用新型提供一種復合材料成型模具，能夠解決現(xiàn)有技術(shù)中產(chǎn)品固化質(zhì)量差、生產(chǎn)效率低的問題。復合材料成型模具包括：模具基體，具有分型面，分型面上設(shè)有用于成型工件的型腔；熱管，設(shè)置在模具基體內(nèi)，供熱媒流動；熱管與型腔在分型面的法向上對應(yīng)，以使熱管內(nèi)熱媒的熱量傳遞至型腔的對應(yīng)位置處；熱管包括與型腔的外圍對應(yīng)的外圍部分，以及與型腔的中心對應(yīng)的中心部分；熱管的外圍部分呈全包圍或半包圍狀，在熱媒流動的方向上，熱管的外圍部分位于中心部分的上游。

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及一種復合材料成型模具。

背景技術(shù)

RTM（樹脂傳遞模塑）成型工藝是一種低成本、高質(zhì)量的復合材料生產(chǎn)工藝，適合于中、小尺寸構(gòu)件的中等批量生產(chǎn)。使用該工藝時，首先在模具的模腔中鋪放好按性能和結(jié)構(gòu)要求設(shè)計好的增強材料預成型體( Preform) ，然后采用注射設(shè)備將專用低粘度樹脂體系注入閉合的模腔中，同時排氣系統(tǒng)保證樹脂流動順暢并排出模腔中的全部氣體，以及保證樹脂能夠徹底浸潤增強材料預成型體中的纖維，最后使用加熱系統(tǒng)使樹脂加熱固化而成型復合材料構(gòu)件。

RTM 工藝屬于半機械化的復合材料成型工藝，特別適合于一次整體成型，無需二次粘接，與手糊、模壓和熱壓罐等傳統(tǒng)工藝相比，它節(jié)約各種工裝設(shè)備，生產(chǎn)效率高，成本低；同時，由于采用低粘度樹脂浸潤纖維以及加溫固化工藝，復合材料質(zhì)量高，并且其生產(chǎn)較少依賴操作人員的技術(shù)水平，產(chǎn)品質(zhì)量易于保證，廢品率低。而現(xiàn)有技術(shù)中，對RTM產(chǎn)品的固化方式有兩種，分別為：

1）常溫下生產(chǎn)固化：RTM產(chǎn)品整個成型過程均在常溫下進行，但其中存在的問題是，樹脂凝膠速度受溫度的變化差異較大，產(chǎn)品提前凝膠、固化或延后凝膠、固化現(xiàn)象常見，嚴重影響產(chǎn)品成品率及生產(chǎn)效率；

2）烘箱輔助固化：RTM產(chǎn)品在常溫下生產(chǎn)，樹脂注射完畢后進烘箱進行固化，但在生產(chǎn)過程需要往復多次在生產(chǎn)現(xiàn)場和烘箱件轉(zhuǎn)運，搬運浪費較多，生產(chǎn)效率低下；另外烘箱預熱時間及閑置時間較長，能耗浪費大，搬運時需要撤掉真空管，再加搬運過程的產(chǎn)生的震動，極易出現(xiàn)產(chǎn)品分層等質(zhì)量問題。

實用新型內(nèi)容

本實用新型的目的在于提供一種復合材料成型模具，能夠解決現(xiàn)有技術(shù)中產(chǎn)品固化質(zhì)量差、生產(chǎn)效率低的問題。

為實現(xiàn)上述目的，本實用新型中的復合材料成型模具采用如下技術(shù)方案：

復合材料成型模具，包括：

模具基體，具有分型面，分型面上設(shè)有用于成型工件的型腔；

熱管，設(shè)置在模具基體內(nèi)，供熱媒流動；

熱管與型腔在分型面的法向上對應(yīng)，以使熱管內(nèi)熱媒的熱量傳遞至型腔的對應(yīng)位置處；

熱管包括與型腔的外圍對應(yīng)的外圍部分，以及與型腔的中心對應(yīng)的中心部分；熱管的外圍部分呈全包圍或半包圍狀，在熱媒流動的方向上，熱管的外圍部分位于中心部分的上游。

其有益效果在于：在模具基體內(nèi)埋設(shè)熱管，熱管內(nèi)流動的熱媒能夠與型腔中的復合材料進行熱交換，使復合材料在模具內(nèi)就可以進行加熱固化，無需轉(zhuǎn)運，加工效率較高；適應(yīng)性地，復合材料在型腔中成型時，中心處的溫度高，外圍處溫度低，存在溫度差，當產(chǎn)品在固化時溫度差會使同一產(chǎn)品的不同部分的固化存在差異。熱管的外圍部分對應(yīng)于型腔的外圍，熱管的中心部分對應(yīng)于型腔的中心處，且外圍部分位于中心部分的上游，熱管的外圍部分與中心部分存在溫度差，利用外圍部分溫度高的特點來向型腔的外圍部分提供熱量，使復合材料在型腔中固化時受熱均勻，保證固化效果。

進一步的，模具基體包括沿厚度方向疊設(shè)的成型層、保溫層；

型腔設(shè)置在成型層的背向保溫層的一側(cè)，熱管設(shè)置在保溫層內(nèi)。

其有益效果在于：采用分層結(jié)構(gòu)的模具基體，實現(xiàn)模具基體的功能分區(qū)，技術(shù)人員可以根據(jù)不同部位所要實現(xiàn)的功能，來對應(yīng)調(diào)整模基體的材料，比較靈活，同時也提高了模具的適用性。