[發明專利]一種異型中空復合材料密封框架一體化成型方法及其專用軟硬組合模具

在審

• 申請號: 202010747997.2
• 申請日: 2020-07-30
• 公開（公告）號: CN111890709A
• 公開（公告）日: 2020-11-06
• 發明（設計）人: 薛亞娟;鄭威;齊燕燕;孔令美;王寶春;徐洪敏;王小兵;王炤亮;高泉喜
• 申請（專利權）人: 山東非金屬材料研究所
• 主分類號: B29C70/54
• 分類號: B29C70/54;B29C70/48;B29C33/50;B29C33/38;B29L31/30
• 代理公司: 濟南泉城專利商標事務所 37218
• 代理人: 李桂存

本發明公開了一種異型中空復合材料密封框架一體化成型方法及其專用軟硬組合模具，屬于復合材料制備技術領域。本發明的異型中空復合材料密封框架一體化成型方法，采用軟硬組合模具成型異型中空復合材料密封框架，解決了脫模難、工藝復雜、成本高等問題，由該方法制備的連續纖維增強樹脂基復合材料密封框架，具有結構強度高、耐腐蝕、耐鹽霧、比重輕以及良好的整體剛強度和質量一致性等優點，可有效延長使用壽命、大幅提高異型中空密封框架的輕量化水平，大大提高經濟性和安全性。本發明的軟硬組合模具，具有操作方便、可重復利用等優點。

技術領域

本發明屬于復合材料制備技術領域,特別涉及異型中空復合材料密封框架一體化成型方法及其專用軟硬組合模具。

背景技術

密封框架是特種車輛上必不可少的裝備。在其內部安裝密封帶，安裝于空氣濾進氣道與二級濾之間，可以起到良好的密封作用。

現有的密封框架，是由鋼或鋁等金屬材質焊接而成。

鋼和鋁制密封框架的優點是，制造方便，可以通過焊接或鑄造實現；但缺點是制作能耗高、易被酸堿、海水、鹽霧等腐蝕，環境適應性差，更重要的是比重大，影響車輛的輕量化水平。

為了方便脫模，目前在成型異型復合材料制品時，通常采用水溶性材料制備模具，通過溶解模具來進行脫模，但該種模具的缺點是利用率低，屬于一次性用品，導致大規模成型異型復合材料制品時的成本高、效率低。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種異型中空復合材料密封框架一體化成型方法，及其專用軟硬組合模具。

為解決上述材料問題，本發明采用軟硬組合模具成型異型中空復合材料密封框架的工藝方法，在軟硬組合模具上鋪置連續纖維織物，形成復合材料異型中空復合材料密封框架預制件，在其預制件上通過真空輔助灌注工藝一體化灌注成型復合材料異型中空復合材料密封框架框架，在異型中空復合材料密封框架固化后的脫模過程中，將異型中空復合材料密封框架坯料、外模具和內模具同時從金屬模具上取下，并通過外模具和內模具的可變形性將兩者從異型中空復合材料密封框架坯料的內部取出，完成異型中空復合材料密封框架的制備，從而實現本發明目的。

本發明涉及的異型中空復合材料密封框架一體化成型方法，其步驟如下：

1）根據異型中空復合材料密封框架的結構尺寸，設計連續纖維織物的形狀、尺寸及層數，并裁剪，備用；

2）制備軟硬組合模具，由外模具、內模具和金屬模具構成；所述外模具和內模具，由邵氏A硬度60～70的彈性材料制成；所述金屬模具，由底面平板與位于中心位置的立環構成，立環底部內外側分別設置內凹槽和外凹槽；所述內模具放置于內凹槽內，外模具放置于外凹槽內；組合狀態的外模具、內模具和立環結構與異型中空復合材料密封框架的內部中空結構一致；

3）制備異型中空復合材料密封框架的預制件：將裁剪好的連續纖維織物鋪置到軟硬組合模具上；鋪置時，連續纖維織物跨過并貼緊由內模具、立環和外模具組成的凸起鋪置面；鋪置完成后，連續纖維織物的外部末端，應距離凸起鋪置面外邊緣和軟硬組合模具外沿各不少于50mm；

4）利用真空輔助成型工藝，將樹脂灌入異型中空復合材料密封框架的預制件內；

5）固化成型；

6）脫模：將異型中空復合材料密封框架坯料、外模具和內模具同時從金屬模具上取下，再借助外模具和內模具的可變形性，將兩者從異型中空復合材料密封框架坯料中取出；

7）后處理：按照產品要求，對外形進行加工修整，制得異型中空復合材料密封框架。

本發明涉及的異型中空復合材料密封框架一體化成型方法，其特征在于：所述彈性材料，包括天然橡膠和硅膠。