CN103552212B - 一种快速成型rtm模具 - Google Patents
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Abstract
本发明的目的是提出一种清理方便，可有效提高生产效率的快速成型RTM模具。本发明的快速成型RTM模具由阳模、阴模及设于阳模、阴模之间所形成的模具型腔内的型芯构成，所述阳模设有主注胶管和出胶管，关键在于所述型芯设有通往模具型腔不同位置的分出胶管，所述主注胶管通过注胶分流道与分出胶管连通；所述主注胶管内设有特氟龙套管。本发明的快速成型RTM模具采用了多点注胶设计，能迅速让树脂填充模腔；并通过设计结构独特的注胶分流道及在主注胶管内设有特氟龙套管，降低了清理残余树脂及维护模具的难度，在工作时可以采用工业生产商最普遍的压机作为平台，适用性很强，利于推广应用。
Description
技术领域
本发明涉及复合材料液体成型工艺技术中的快速成型树脂传递模塑（ResinTransferMoulding，简称RTM）模具。
背景技术
随着节能减排要求的提高，汽车的轻量化越来越受到人们的重视。近年来，先进复合材料的应用，尤其是碳纤维复合材料的应用大大降低了汽车的车身重量。目前汽车工业的复合材料成型工艺主要是以液体成形工艺为主，近年来，快速复合材料液体成型树脂相继被开发出来。Momentive（迈图）和Toray（东丽）开发出来的环氧树脂体系，其固化时间仅仅为数分钟。这些复合材料快速成型树脂体系的成功开发使得复合材料RTM快速成型成为可能。
通常，复合材料制件的成型所需的时间可以分为两个部分，即模具准备时间和真正用于生产的有效工作时间。对于复合材料液体成型RTM工艺而言，每次成型前后的模具腔内的清理将要花费不少时间，而这些时间不会直接创造价值。事实上有效工作时间包括开合模具的操作时间、树脂充模所需的时间、树脂固化所用的反应时间。对于特定的树脂体系，在热工艺确定的情况下，树脂固化所需的时间通常为确定值。因此，有效地缩短开合模具操作所需的时间就可以大幅度提高复合材料的生产效率，从而降低成本。
发明内容
本发明的目的是提出一种清理方便，可有效提高生产效率的快速成型RTM模具。
本发明的快速成型RTM模具由阳模、阴模及设于阳模、阴模之间所形成的模具型腔内的型芯构成，所述阳模设有主注胶管和出胶管，关键在于所述型芯设有通往模具型腔不同位置的分出胶管，所述主注胶管通过注胶分流道与分出胶管连通；所述主注胶管内设有特氟龙套管。
在RTM快速成型的具体实施过程中，先依靠压机装置施加合模压力，将阴模和阳模合模，接着再将液体树脂经阳模内的主注胶管道中注入，树脂通过注胶分流道及分出胶管注入到模具型腔内，完成树脂充模。在树脂充模的后期，多余的树脂可从出胶管溢出。主注胶管内设有的特氟龙套管可以防止树脂在注胶过程中凝胶固化而堵塞主注胶管道。由于采用了多点注胶设计，能迅速让树脂填充模具型腔，从而提高生产效率。
进一步地，所述注胶分流道由型芯顶面的沟槽和阳模底面的沟槽扣合而成；所述阳模与型芯通过连接件可拆卸地固定连接。在使用之后，可以将型芯与阳模分开，这样便于模具的维护和注胶分流道内的残余树脂的清理。
进一步地，所述主注胶管的端部位于阳模的中心位置，所述注胶分流道呈放射状分布，以使树脂能够尽快且均匀地注满模具型腔。
进一步地，所述阳模、阴模之间设有密封圈，以避免多余的树脂从阳模、阴模之间的缝隙流出，增加清理难度。
进一步地，所述阴模的顶面四周设有密封圈沟槽，所述密封圈安装于密封圈沟槽内，这样在阴模和阳模的合模过程中，密封圈不会变动位置，保证密封可靠，而且便于在密封圈长期使用后更换密封圈。
进一步地，所述阳模的出胶管的出口位置高于入口位置，这样只有树脂填充满模具型腔后，才会从出胶管流出，保证产品质量。
进一步地，所述阳模的出胶管由下方的垂直管和上方的水平管构成，且为“Γ”形状，所述垂直管的底端与模具型腔相通，所述水平管的端部连接至阳模外表面。将出胶管由垂直管和水平管连接而成，便于清理出胶管内的残余树脂，只需要将直杆插入垂直管或水平管内，即可清理掉其内部的残余树脂。
本发明的快速成型RTM模具采用了多点注胶设计，能迅速让树脂填充模腔；并通过设计结构独特的注胶分流道及在主注胶管内设有特氟龙套管，降低了清理残余树脂及维护模具的难度，在工作时可以采用工业生产商最普遍的压机作为平台，适用性很强，利于推广应用。
附图说明
图1是本发明的快速成型RTM模具的整体结构剖视图。
图2是阳模及型芯的结构剖视图（连接阳模及型芯的沉头螺钉在图中未画出）。
图3是阴模的结构剖视图。
具体实施方式
下面对照附图，通过对实施实例的描述，对本发明的具体实施方式如所涉及的各构件的形状、构造、各部分之间的相互位置及连接关系、各部分的作用及工作原理等作进一步的详细说明。
实施例1：
如图所示，本实施例的快速成型RTM模具由阳模1、阴模2及设于阳模1、阴模2之间所形成的模具型腔3内的型芯4构成，所述阳模1设有主注胶管11和出胶管12，所述型芯4设有通往模具型腔3不同位置的分出胶管41，所述主注胶管11通过注胶分流道13与分出胶管41连通；所述主注胶管11内设有特氟龙套管14。
注胶分流道13由型芯4顶面的沟槽和阳模1底面的沟槽扣合而成；所述阳模1与型芯4通过沉头螺钉15可拆卸地固定连接。在使用之后，可以将型芯4与阳模1分开，这样便于模具的维护和主注胶管11、注胶分流道13、分出胶管41内的残余树脂的清理。
主注胶管11的端部位于阳模1的中心位置，所述注胶分流道13呈放射状分布，即分出胶管41通往模具型腔3的四个角的位置，以使树脂能够尽快且均匀地注满模具型腔3。
阳模1、阴模2之间设有硅橡胶密封圈21，阴模2的顶面四周设有密封圈沟槽22，所述硅橡胶密封圈21安装于密封圈沟槽22内，以避免多余的树脂从阳模1、阴模2之间的缝隙流出。在阴模2和阳模1的合模过程中，密封圈不会变动位置，保证密封可靠，而且便于在密封圈长期使用后更换密封圈。
阳模1的出胶管12由下方的垂直管和上方的水平管构成，且为“Γ”形状，所述垂直管的底端与模具型腔3相通，所述水平管的端部连接至阳模1外表面；出胶管12的出口位置高于入口位置，这样只有树脂填充满模具型腔3后，才会从出胶管12流出，保证产品质量；只需要将直杆插入垂直管或水平管内，即可清理掉其内部的残余树脂，操作非常方便。
上述快速成型RTM模具可以通过焊接、螺栓连接等连接方式安装在压机装置的上下平板上，通过压机装置来实现操作。在RTM快速成型的具体实施过程中，首先将阳模1与型芯4通过沉头螺钉15固定连接，并将硅橡胶密封圈21安装于密封圈沟槽22内；然后依靠压机装置施加合模压力，将阴模2和阳模1合模，接着再将液体树脂经阳模1内的主注胶管11道中注入，树脂通过注胶分流道13及分出胶管41注入到模具型腔3内，完成树脂充模。在树脂充模的后期，多余的树脂可从出胶管12溢出。主注胶管11内设有的特氟龙套管14可以防止树脂在注胶过程中凝胶固化而堵塞主注胶管11道。由于采用了多点注胶设计，能迅速让树脂填充模具型腔3，从而提高生产效率。
模具流道部分的常规清理操作步骤如下：1、拧出沉头螺钉15，将阳模1和型芯4拆分；2、对主注胶管11道、注胶分流道13、分出胶管41及出胶管12进行分别清理。
Claims (4)
1.一种快速成型RTM模具，由阳模、阴模及设于阳模、阴模之间所形成的模具型腔内的型芯构成，所述阳模设有主注胶管和出胶管，所述型芯设有通往模具型腔不同位置的分出胶管，所述主注胶管通过注胶分流道与分出胶管连通；所述主注胶管内设有特氟龙套管；其特征在于所述阳模的出胶管的出口位置高于入口位置，所述阳模的出胶管由下方的垂直管和上方的水平管构成，且为“Γ”形状，所述垂直管的底端与模具型腔相通，所述水平管的端部连接至阳模外表面；所述注胶分流道由型芯顶面的沟槽和阳模底面的沟槽扣合而成；所述阳模与型芯通过连接件可拆卸地固定连接。
2.根据权利要求1所述的快速成型RTM模具，其特征在于所述主注胶管的端部位于阳模的中心位置，所述注胶分流道呈放射状分布。
3.根据权利要求2所述的快速成型RTM模具，其特征在于所述阳模、阴模之间设有密封圈。
4.根据权利要求3所述的快速成型RTM模具，其特征在于所述阴模的顶面四周设有密封圈沟槽，所述密封圈安装于密封圈沟槽内。
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