CN101954737A

CN101954737A - 可变型腔的高聚物热压模具及使用方法

Info

Publication number: CN101954737A
Application number: CN2010102881621A
Authority: CN
Inventors: 徐文峰; 杨方洲; 廖晓玲
Original assignee: Chongqing University of Arts and Sciences
Current assignee: Chongqing University of Science and Technology
Priority date: 2010-09-21
Filing date: 2010-09-21
Publication date: 2011-01-26
Anticipated expiration: 2030-09-21
Also published as: CN101954737B

Abstract

本发明公开了一种可变型腔的高聚物热压模具及其使用方法，包括上阳模(1)、阴模(2)、下阳模(6)，其特征在于：热压模具整体为长方体，所述上阳模(1)、下阳模(6)呈长方体的凸形台；所述阴模(2)内部腔体横截面呈矩形，腔体上部开有矩形槽与上阳模(1)的凸台精密配合，阴模(2)的腔体下部与下阳模(6)的凸台精密配合；阴模(2)的腔体内放置有阴模型腔垫板(5)和短型腔板(3)和长型腔板(4)组成的可变型腔组合。该发明实现了高聚物热压模具的型腔的可变，能够批量同时生产尺寸满足多个材料力学性能检测国家标准所要求的多个平行试样件，省时省工，试样件的制作成本低。

Description

可变型腔的高聚物热压模具及使用方法

技术领域

本发明涉及一种模具及其使用方法，具体地讲，是一种可变型腔的，用于高聚物以及复合材料满足制作不同力学性能测试的平行试样件的热压模具和其使用方法，属于材料成型技术领域。

技术背景

目前，热压模具多为在阴模上设有阴模型腔，然后在阴模型腔内上部设有上阳模，下部设有下阳模，上阳模和下阳模在阴模型腔内相向运动，使阴模型腔内的材料成型，制备出的试样件尺寸单一。而对于结构高聚物及其复合材料材料而言，力学性能检测是必须的，根据此类材料力学性能检测国家标准，如拉伸(GB3354-82和GB3355-82)、弯曲(GB3356-82)、压缩(GB1448-83)、剪切(GB3357-82)以及抗冲击韧性(GB1451-83)可知，每种检测试样件的尺寸差异很大，通常会耗费大量的时间和金钱去制造热压模具和生产平行试样件；而且，因为每次生产的工艺条件都会不可避免地存在差异，所以难以保证每次生产的试样件都相同，给检测的结果带来误差。因此，需要一种用于高聚物以及复合材料制作的，能同时满足一次生产多个平行试样件的，且能生产不同规格尺寸试样件的热压模具。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于：提供一种既能满足不同尺寸要求，又能批量的生产高聚物以及复合材料的多个平行试样件的成型热压模具。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：可变型腔的高聚物热压模具，包括上阳模、阴模、下阳模，所述阴模内部有上下贯通的腔体，腔体的上下部分别与上阳模和下阳模配合，其特征在于：热压模具整体为长方体，所述上阳模、下阳模呈长方体的凸形台；所述阴模为上下空心的长方体，内部腔体横截面呈矩形，腔体的上部开有比腔体矩形各边长大6～10mm、距阴模上口25～40mm深的矩形槽与上阳模的凸台精密配合，阴模的腔体下部与下阳模的凸台精密配合；所述下阳模的凸台面的上面放置短型腔板和长型腔板组成的可变型腔组合，或者在短型腔板和长型腔板组成的可变型腔组合与上阳模、下阳模的凸台面之间，放置有阴模型腔垫板；所述短型腔板和长型腔板的组合后的上、下面和两端头面，与上阳模、下阳模的凸台面，阴模腔体的内表面，均按照配合关系相互贴合；或者，当放置有阴模型腔垫板时，所述阴模型腔垫板的下、上面和两端头面，以及短型腔板和长型腔板的组合后的上、下面和两端头面，上阳模、下阳模的凸台面，阴模腔体的内表面，均按照配合关系相互贴合。

采用上述技术方案后，短型腔板和长型腔板与阴模型腔垫板的配合使用，实现了高聚物热压模具的型腔的可变；上阳模凸台与阴模通过矩形槽贴合增加了接触面积，有利于热压模具通过上阳模向阴模传热；同时，分隔出的型腔因只通过短型腔板和长型腔板的端头和上下两面传热，避免了阴模腔体大从阴模壁直接给模料传递热量而产生的温度梯度的影响，保证了每个小型腔受热的均匀，热压条件一致。

上述技术方案中，所述的可变型腔的高聚物热压模具，还配置有下高阳模，其与下阳模形状一致，只是凸台的尺寸高度比下阳模的凸台大，尺寸范围为H下高阳模≥H阴模腔体。所述下高阳模使用在方便脱模上，该下高阳模的凸台部分可方便地将产品从阴模型腔内顶出，实现脱模。

作为上述技术方案的优选实施例，所述短型腔板、长型腔板和阴模型腔垫板都有相互配套的各种规格；可变型腔组合是由2～4个短型腔板与3～5个长型腔板通过型腔板上下开的凹槽口，相互垂直连接成的“#”字形的立板框架，一次可将阴模的腔体分隔为四个相同的、共4～12个小型腔；再与配套的阴模型腔垫板组合，共组成三个尺寸区间段的不同规格的型腔，能够批量同时生产尺寸满足多个材料力学性能检测国家标准所要求的多个平行试样件。

作为上述技术方案的另一优选实施例，所述上阳模、阴模、下阳模和阴模型腔垫板的轴心线重合，如此压力均匀，可保证产品的效果。

本发明的有益效果是：生产的试样件都是在同一工艺过程中制备的平行试样，具有可比性，检测结果误差小；而且，可根据需要对型腔的尺寸进行变化调整，热压生产不同尺寸的试样件，省时省工，试样件的制作成本低。

附图说明

图1为本模具的主视半剖的一种结构示意图；

图2为本模具的图1去掉上阳模的俯视结构示意图；

图3为本模具的各型腔板使用状态的俯视示意图；

图4为本模具的上阳模的主视结构示意图；

图5为本模具的阴模的主视剖面结构示意图；

图6为本模具的阴模型腔垫板的主视结构示意图；

图7为本模具的下阳模的主视结构示意图；

图8为本模具的下高阳模的主视结构示意图；

图9为本模具的两种下阳模的俯视结构示意图；

图10为本模具的主视半剖的一种结构示意图；

图11为本模具的主视半剖的一种结构示意图；

图12为本模具的一种长型腔板的主视结构示意图；

图13为本模具的一种长型腔板的主视结构示意图；

图14为本模具的一种短型腔板的主视结构示意图；

图15为本模具的一种短型腔板的主视结构示意图；

图中：1.上阳模；2.阴模；3.短型腔板；4.长型腔板；5.阴模型腔垫板；6.下阳模；7.下高阳模

具体实施方式：

下面结合附图对本发明作进一步的说明。

参见图1～15，可变型腔的高聚物热压模具，包括上阳模1、阴模2、下阳模6，所述阴模2内部有上下贯通的腔体，腔体的上下部分别与上阳模1和下阳模6配合，其特征在于：热压模具整体为长方体，所述上阳模1、下阳模6呈长方体的凸形台；所述阴模2为上下空心的长方体，内部腔体横截面呈矩形，腔体的上部开有比腔体矩形各边长大6～10mm、距阴模2上口25～40mm深的矩形槽与上阳模1的凸台精密配合，阴模2的腔体下部与下阳模6的凸台精密配合；所述下阳模6的凸台面的上面放置有短型腔板3和长型腔板4组成的可变型腔组合，或者在短型腔板3和长型腔板4组成的可变型腔组合与上阳模1、下阳模6的凸台面之间，放置有阴模型腔垫板5；所述短型腔板3和长型腔板4的组合后的上、下面和两端头面，与上阳模1、下阳模6的凸台面，阴模2腔体的内表面，均按照配合关系相互贴合；或者，当放置有阴模型腔垫板5时，所述阴模型腔垫板5的下、上面和两端头面，以及短型腔板3和长型腔板4的组合后的上、下面和两端头面，上阳模1、下阳模6的凸台面，阴模2腔体的内表面，均按照配合关系相互贴合；所述短型腔板3和长型腔板4的侧面不与阴模2腔体的内表面贴合。短型腔板3和长型腔板4与阴模型腔垫板5的配合使用，实现了高聚物热压模具的型腔的可变。上阳模1凸台与阴模2通过矩形槽贴合增加了接触面积，有利于热压模具通过上阳模1向阴模2传热；同时，分隔出的型腔因只通过短型腔板3和长型腔板4的端头和上下两面传热，避免了阴模2腔体大从阴模2壁直接给模料传递热量而产生的温度梯度的影响，保证了每个型腔受热的均匀，热压条件一致。

本发明的模具还配置有下高阳模7，其与下阳模6形状一致，只是凸台的尺寸高度比下阳模6的凸台大，尺寸范围为H_下高阳模≥H_阴模腔体。该下高阳模7与可变型腔的高聚物热压模具配合使用，主要用于模具产品的脱模。脱模时，先取下下阳模6，将下高阳模7替代装入，然后顶出上阳模1，试样件即可取出。

所述短型腔板3、长型腔板4和阴模型腔垫板5都有相互配套的各种规格；可变型腔组合是由2～4个短型腔板3与3～5个长型腔板4通过型腔板上下开的凹槽口，相互垂直连接成的“#”字形的立板框架，一次可将阴模2的腔体分隔为四个一组的、共4～12个小型腔；再与配套的阴模型腔垫板5组合，共组成三个尺寸区间段的不同规格的型腔。三个区间段的型腔尺寸为：长a＝100.0～250.0mm，宽b＝10.5～30.5mm，高H＝2.0～6.0mm；长a＝30.0～50.0mm，宽b＝10.0～16.5mm，高H＝10.0～16.5mm；长a＝10.0～50.0mm，宽b＝5.0～8.5mm，高H＝2.0～10.0mm，能够批量同时生产尺寸满足多个材料力学性能检测国家标准所要求的多个平行试样件。所述上阳模1、阴模2、下阳模6和阴模型腔垫板5的轴心线重合，如此压力均匀，可保证产品的效果。

具体操作一：见图10，首先将下阳模6与阴模2配合安装，按试样件尺寸要求，放入规格选配好的短型腔板3和长型腔板4的组合，加入提前计算设计好的材料用量。如要制备纤维增强高聚物复合材料，可以把修剪好的纤维预制体放于阴模2中被短型腔板3和长型腔板4分隔出的各个小型腔中，上面用高聚物铺层，然后将上阳模1嵌入阴模中，置于平板热压机热压，然后冷却成型；脱模时先取下下阳模6，将下高阳模7替换装入，顶出上阳模1，试样件即可取出，完成高聚物以及复合材料试样件的热压成型。

具体操作二：见图1，首先将下阳模6与阴模2配合安装，按试样件尺寸要求，依次放入规格选配好的阴模型腔垫板5、短型腔板3和长型腔板4的组合；或者，先放短型腔板3和长型腔板4的组合，再放入规格选配好的阴模型腔垫板5，然后加入提前计算设计好的材料用量。后续操作同上面具体操作一，完成高聚物以及复合材料试样件的热压成型。

具体操作三：见图11，首先将下阳模6与阴模2配合安装，按试样件尺寸要求，依次放入规格选配好的第一块阴模型腔垫板5、短型腔板3和长型腔板4的组合、第二块阴模型腔垫板5，然后加入提前计算设计好的材料用量。后续操作同上面具体操作一，完成高聚物以及复合材料试样件的热压成型。

Claims

1.一种可变型腔的高聚物热压模具，包括上阳模、阴模、下阳模，所述阴模内部有上下贯通的腔体，腔体的上下部分别与上阳模和下阳模配合，其特征在于：热压模具整体为长方体，所述上阳模、下阳模呈长方体的凸形台；所述阴模为下空心的长方体，内部腔体横截面呈矩形，腔体的上部开有比腔体矩形各边长大6～10mm、距阴模上口25～40mm深的矩形槽与上阳模的凸台精密配合，阴模的腔体下部与下阳模的凸台精密配合；所述下阳模的凸台面的上面放置有的短型腔板和长型腔板组成的可变型腔组合；或者在短型腔板和长型腔板组成的可变型腔组合与上阳模、下阳模的凸台面之间，放置有阴模型腔垫板；所述短型腔板和长型腔板的组合后的上、下面和两端头面，与上阳模、下阳模的凸台面，阴模腔体的内表面，均按照配合关系相互贴合；或者，当放置有阴模型腔垫板时，所述阴模型腔垫板的下、上面和两端头面，以及短型腔板和长型腔板的组合后的上、下面和两端头面，上阳模、下阳模的凸台面，阴模腔体的内表面，均按照配合关系相互贴合；所述短型腔板和长型腔板的侧面不与阴模腔体的内表面贴合。

2.根据权利要求1所述的可变型腔的高聚物热压模具，其特征在于：还配置有下高阳模，其与下阳模形状一致，只是凸台的尺寸高度比下阳模的凸台大，尺寸范围为H_下高阳模≥H_阴模腔体。

3.根据权利要求1所述的可变型腔的高聚物热压模具，其特征在于：所述短型腔板、长型腔板和阴模型腔垫板)都有相互配套的各种规格；可变型腔组合是由2～4个短型腔板与3～5个长型腔板)通过型腔板上下开的凹槽口，相互垂直连接成的“#”字形的立板框架，一次可将阴模的腔体分隔为四个一组的、共4～12个小型腔；再与配套的阴模型腔垫板组合，共组成三个尺寸区间段的不同规格的型腔。

4.根据权利要求1所述的可变型腔的高聚物热压模具，其特征在于：所述上阳模、阴模、下阳模和阴模型腔垫板的轴心线重合。

5.一种可变型腔的高聚物热压模具的使用方法，通过短型腔板和长型腔板与阴模型腔垫板的配合使用，实现了高聚物热压模具的型腔的可变，其特征在于：操作之一是首先将下阳模与阴模配合安装，按试样件尺寸要求，放入规格选配好的短型腔板和长型腔板的组合，加入提前计算设计好的材料用量；操作之二是首先将下阳模与阴模配合安装，按试样件尺寸要求，依次放入规格选配好的阴模型腔垫板、短型腔板和长型腔板的组合；或者，先放短型腔板和长型腔板的组合，再放入规格选配好的阴模型腔垫板，然后加入提前计算设计好的材料用量；操作之三是首先将下阳模与阴模配合安装，按试样件尺寸要求，依次放入规格选配好的第一块阴模型腔垫板、短型腔板和长型腔板的组合、第二块阴模型腔垫板，然后加入提前计算设计好的材料用量。