CN101585236A - 复合材料异形产品成型工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种复合材料异形产品的成型工艺。复合材料异形产品成型工艺，包括：1.模具制作，即采用金属合成材料，按成型产品形状要求和真空系统要求加工外模；内模为弹性体制品，需要使用模芯加热硫化成型，形成内模；2.备料，该过程进一步包括纤维冲裁、预浸纤维和环氧树脂调配；3.产品结构排叠，根据所成型产品选择不同类型的高分子复合材料；根据产品测试要求设定环氧树脂和纤维的含量，进行复合材料前期制作，将制作好的材料按设计逐层铺设达到相应厚度；4.成型，按产品所需模量，设定好温度、时间、气压、负压、油压等一系列成型条件，将铺设好的内模置于相应的外模内加热充气；5.离型，用高压冷空气接入模具冷却系统，使产品冷却定形以达到产品与模具自然离型。该工艺方法效率高，成本低。

Description

复合材料异形产品成型工艺
技术领域
本发明涉及一种复合材料异形产品的成型工艺。
背景技术
当前，复合材料的应用已经非常的广泛，涉及的行业及领域也非常之多，工业，民用更是看好复合材料的廉价，易成型，操作简单，耐用。而许多高科技行业则看好它的高端用途，如：航天，医疗，汽车，高档运动器材，体育用品等。
但是，目前复合材料产品的成型多为手工成型，这种成型方法无疑所需人力成本高，效率低，而且材料的浪费也较大。而如果采用机械化成型工艺，异形产品的模具有比较复杂。
发明内容
本发明的目的是提供一种低成本、效率高的复合材料异形产品成型工艺。
为实现上述的，本发明提供如下技术方案：
复合材料异形产品成型工艺，
其包括如下工艺过程：
A、模具制作，即采用金属合成材料，按成型产品形状和真空系统要求加工外模；内模为弹性体制品，需要使用模芯加热硫化成型，形成内模；
B、备料，该过程进一步包括纤维冲裁、预浸纤维和环氧树脂调配；
C、产品结构排叠，根据所成型产品选择不同类型的高分子复合材料；根据产品测试要求设定环氧树脂和纤维的含量，进行复合材料前期制作，将制作好的材料按设计逐层铺设达到相应厚度；
D、成型，按产品所需模量，设定好温度、时间、气压、负压、油压等一系列成型条件，将铺设好的内模置于相应的外模内加热充气；
E、离型，用高压冷空气接入模具冷却系统，使产品冷却定形以达到产品与模具自然离型。
本发明的复合材料异形产品成型工艺适用于高科技产品的壳类产品。它适用于规则和不规则异形产品。此工艺成型的产品具有质量轻，强度高，硬度好，钢性强，外型美观等优点。内模具有很好的弹性，因此脱模方便。另外，使用该工艺方法对复合材料进行成型，效率高，成本低。
具体实施方式
下面以成型摩托车挡泥板为例，介绍本发明复合材料异形产品成型工艺，
1、模具设计。模具设计主要包括外模设计和内模设计。外模采用易导热、钢性强、硬度高、材质细腻的金属合成材料，例如，合成铝、合成钢等，按所成型的挡泥板尺寸和真空系统要求，使用数控机床进行加工。内模采用耐高温、且固化后有优越弹性的材料制成，例如硅胶、橡胶或者合成橡胶等。内模为弹性体制品，需要使用模芯加热硫化成型，形成内模。该模芯采用易导热、材质轻的有色金属，如铝等，按所成型的挡泥板外形尺寸要求使用数控机床进行加工。
2、备料。包括纤维冲裁，预浸纤维，环氧树脂调配。根据所成型的挡泥板排叠来设计冲裁刀模，使用冲床冲裁纤维；将冲裁好的纤维用调配好的环氧树脂按含浸量预浸纤维。或者也可以先用调配好的具有B阶段固化的环氧树脂按所按含浸量预浸纤维，然后再进行冲裁。
3、产品结构排叠：根据所成型的挡泥板选择不同类型的高分子复合材料；根据所成型的挡泥板测试要求设定环氧树脂和纤维的含量，进行复合材料前期制作，将制作好的材料按设计逐层铺设达到所需厚度。
4、成型。按所成型的挡泥板所需模量，设定好温度、时间、气压、负压、油压等一系列成型条件，将铺设好的内模置于相应的外模内加热充气成型。成型时要保持产品所需的真空负压来抽除环氧树脂固化时产生的气泡。
5、离型。用高压冷空气接入模具冷却系统，使挡泥板冷却定形以达到挡泥板与模具自然离型。
上述工艺与目前手工成型工艺相比有如下优点，成型产品质量轻且可很好的控制，而且强度高。
当然，本发明空调的复合材料异形产品成型工艺也可以有其它变形。总之，根据上述实施例的提示而做显而易见的变动，以及其他凡是不脱离本发明实质的改动，均应包括在权利要求所述的范围之内。

Claims (6)

1、复合材料异形产品成型工艺，
其特征在于：包括如下工艺过程：
A、模具制作，即采用金属合成材料，按成型产品形状要求和真空系统要求加工外模；内模为弹性体制品，需要使用模芯加热硫化成型，形成内模；
B、备料，该过程进一步包括纤维冲裁、预浸纤维和环氧树脂调配；
C、产品结构排叠，根据所成型产品选择不同类型的高分子复合材料；根据产品测试要求设定环氧树脂和纤维的含量，进行复合材料前期制作，将制作好的材料按设计逐层铺设达到相应厚度；
D、成型，按产品所需模量，设定好温度、时间、气压、负压、油压等一系列成型条件，将铺设好的内模置于相应的外模内加热充气；
E、离型，用高压冷空气接入模具冷却系统，使产品冷却定形以达到产品与模具自然离型。
2、根据权利要求1所述的复合材料异形产品成型工艺，
其特征在于：
所述模芯采用有色金属，按所成型产品外形要求加工。
3、根据权利要求1所述的复合材料异形产品成型工艺，
其特征在于：
在所述过程B中，备料过程具体为：使用冲床冲裁纤维，将冲裁好的纤维用调配好的环氧树脂按含浸量预浸纤维；或者先用调配好的具有B阶段固化的环氧树脂按所按含浸量预浸纤维，然后再进行冲裁。
4、根据权利要求1-3中任意一项所述的复合材料异形产品成型工艺，
其特征在于：
在过程D中，成型时要保持产品所需的真空负压来抽除环氧树脂固化时产生的气泡。
5、根据权利要求1-3中任意一项所述的复合材料异形产品成型工艺，
其特征在于：
所述外模采用合成铝或者合成钢材料。
6、根据权利要求1-3中任意一项所述的复合材料异形产品成型工艺，
其特征在于：
所述内模采用硅胶或者橡胶或者合成橡胶。
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