CN106541563B - 树脂板多点热成形均匀控温和加载方法 - Google Patents

树脂板多点热成形均匀控温和加载方法 Download PDF

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Abstract

本发明的目的在于提供一种树脂板多点热成形均匀控温和加载方法，包括以下步骤：1)通过多点成形CAD/CAE/CAM软件调节多点基本体模具的高度，使之形成目标零件型面；2)将树脂板置于多点基本体模具上方；3)通过布置在热胀形箱内部和多点基本体模具四周的加热器对待成形树脂板进行加热，直至目标成形温度；4)通过向热胀形箱和多点基本体间隙充入压缩空气致使硅胶膜膨胀变形，带动树脂板和聚氨酯膜慢慢贴合模具型面成形；5)成形后关闭热胀形箱和多点基本体四周的加热器，继续向热胀形箱和多点基本体间隙充入气体，对贴模后的树脂板进行保压处理；6)停止向热胀形箱和多点基本体间隙充入气体，待其慢慢冷却至室温。

Description

树脂板多点热成形均匀控温和加载方法
技术领域
本发明涉及一种均匀控温和加载方法，具体而言，涉及一种用于对三维树脂板进行多点热成形均匀控温和加载方法，属于机械工程领域。
背景技术
树脂类三维蒙皮件的成形工艺主要有模压成形、热隔膜成形和胀压成形，但是三种成形方式均需通过特定设备和模具成形相应零件，导致树脂类板材成形成本高。多点成形是一种金属板材三维曲面成形的新技术，将多点成形与热胀成形相结合，可以实现树脂类板材柔性、高效、低成本成形，但是多点基本体模具为金属，散热快，导致局部冷却速度快，此外，相邻多点基本体模具之间存在间隙，容易导致树脂板热胀成形时受力失稳，发生皱曲现状，最终影响树脂板成形质量。
发明内容
鉴于上述情况，本发明的目的在于：提供能够简单、快速并且低成本地实现树脂板多点热成形均匀控温和加载方法。
本发明提供一种用于树脂板多点热成形均匀控温和加载方法，其成形步骤包括：1) 通过多点成形CAD/CAE/CAM软件调节多点基本体模具的高度，使之形成目标零件型面；2) 将树脂板置于多点基本体模具上方；3)通过布置在热胀形箱内部和多点基本体模具四周的加热器对待成形树脂板进行加热，直至目标成形温度；4)通过向热胀形箱和多点基本体间隙充入压缩空气致使硅胶膜膨胀变形，带动树脂板和聚氨酯膜慢慢贴合模具型面成形；5) 成形后关闭热胀形箱和多点基本体四周的加热器，继续向热胀形箱和多点基本体间隙充入气体，对贴模后的树脂板进行保压处理；6) 停止向热胀形箱和多点基本体间隙充入气体，待其慢慢冷却至室温。
进一步，所述步骤1）中，多点基本体模具的多点基本体杆部是金属材质，头部是聚氨酯材质；多点基本体头部形状可以是完全柔性的聚氨酯橡胶头，也可以是半柔性的聚氨酯板，亦可以是类刚性的聚氨酯块；
优选地，完全柔性的聚氨酯头的形状通过机加而成，聚氨酯头与多点基本体之间通过销孔结构连接；半柔性的聚氨酯板的内侧加工成形排列规则的类蜂窝孔状结构，聚氨酯板的形状通过机加而成，聚氨酯头与多点基本体之间通过支撑杆以销孔结构连接；类刚性聚氨酯块的型面需基于目标零件型面加工，不同的目标零件需要加工不同曲率的聚氨酯组合块，聚氨酯块与多点基本体之间通过销孔结构连接。
进一步，所述步骤2）中，树脂板置于热胀形箱硅胶膜与多点基本体上方聚氨酯膜之间。
进一步，所述步骤3）中，树脂板的温度通过热电偶监控。
进一步，所述步骤4）中，热胀形箱与硅胶膜之间通过铆接方式连接；压缩空气通过空气泵提供；完全柔性的聚氨酯头作为模具时，需要向多点基本体间隙处充入压缩空气，支撑相邻多点基本体之间的聚氨酯膜；半柔性的聚氨酯板作为模具时，可根据聚氨酯板的厚度判断是否需要向多点基本体间隙处充入压缩空气，支撑相邻多点基本体之间的聚氨酯板；类刚性的聚氨酯块作为模具时，无需充入压缩空气支撑。
进一步，所述步骤5）中，树脂板成形后保压时间不少于20min。
如上所述，本发明提供了一种树脂板多点热成形均匀控温和加载方法，包括模具调形、上料、加热、加压、保压和冷却六个步骤，通过多点模具快速调形、模具型面材料改变、多点基本体模具加热、模具间隙充入压缩空气等方法的有机融合，为树脂类板材多点热成形提供一种均匀控温和加载方法。
附图说明
图1是用于说明本发明的一个实施方式所涉及的树脂板多点成形均匀控温和加载方法的示意图。
图2是用于说明本发明的另一实施方式所涉及的树脂板多点成形均匀控温和加载方法的示意图。
图3是用于说明本发明的另一实施方式所涉及的树脂板多点成形均匀控温和加载方法的示意图。
具体实施方式
下面结合附图进一步说明本发明所涉及的多点热胀形均匀控温和加载方法。
（实施方式1）
图1是用于说明本发明的一个实施方式所涉及的多点热胀形均匀控温和加载方法的示意图，包括多点模具调形、加热、加压、保压和冷却五个步骤；其中在所述多点模具调形步骤中，多点基本体8和聚氨酯模具9通过销孔结构连接，多点基本体8的高度通过多点成形CAD/CAE/CAM软件控制，规则排列的聚氨酯模具9形成离散模具型面；在所述加热步骤中，树脂板5放置在聚氨酯膜6的上方，通过布置在热胀形箱1内部和多点基本体8四周的加热器2对树脂板5进行加热，通过热电偶7对树脂板5的温度进行监控，直至目标成形温度；在所述加压步骤中，压缩空气通过进气孔4充入至热胀形箱1内，致使硅胶膜3膨胀变形，带动树脂板5和聚氨酯膜6慢慢贴合聚氨酯模具9，同时通过进气孔4向多点基本体8间隙充入压缩空气，抑制聚氨酯膜6在热胀形箱1内部的气体压力下填入相邻聚氨酯模具9之间的间隙；在所述保压步骤中，继续向热胀形箱1和多点基本体8间隙充入气体，关闭热胀形箱1和多点基本体9四周的加热器2，对贴模后的树脂板5进行保压处理；在所述冷却步骤中，停止向热胀形箱1和多点基本体7间隙充入气体，待其慢慢冷却至室温。
（实施方式2）
图2是用于说明本发明的另一实施方式所涉及的多点热胀形均匀控温和加载方法的示意图，包括多点模具调形、加热、加压、保压和冷却五个步骤；其中在所述多点模具调形步骤中，多点基本体8和聚氨酯模具9通过多点支撑头固定，多点基本体8与支撑头通过销孔结构连接，聚氨酯模具9与支撑头通过球头塞入孔洞连接，多点基本体8高度通过多点成形CAD/CAE/CAM软件控制，多点基本体8高度的变化带动聚氨酯模具9形成连续模具型面；在所述加热步骤中，树脂板5放置在聚氨酯膜6上方，通过布置在热胀形箱1内部和多点基本体7四周的加热器2对树脂板5进行加热，通过热电偶7对树脂板5的温度进行监控，直至目标成形温度；在所述加压步骤中，压缩空气通过进气孔3充入至热胀形箱内，致使硅胶膜膨胀变形，带动树脂板4和聚氨酯膜慢慢贴合聚氨酯垫9；在所述保压步骤中，继续向热胀形箱1内充入气体，关闭热胀形箱1和多点基本体8四周的加热器2，对贴模后的树脂板5进行保压处理；在所述冷却步骤中，停止向热胀形箱1内充入气体，待其慢慢冷却至室温。
（实施方式3）
图3是用于说明本发明的另一实施方式所涉及的多点热胀形均匀控温和加载方法的示意图，包括多点模具调形、加热、加压、保压和冷却五个步骤；其中在所述多点模具调形步骤中，多点基本体8和聚氨酯模具9通过销孔结构连接，多点基本体8高度通过多点成形CAD/CAE/CAM软件控制，多点基本体9高度的变化带动聚氨酯模具9的高度发生变化，然后对聚氨酯模具9的型面机加至目标曲面；在所述加热步骤中，树脂板5放置在聚氨酯膜6上方，通过布置在热胀形箱1内部和多点基本体8四周的加热器2对树脂板5进行加热，通过热电偶7对树脂板5的温度进行监控，直至目标成形温度；在所述加压步骤中，压缩空气通过进气孔3充入至热胀形箱内，致使硅胶膜膨胀变形，带动树脂板4和聚氨酯膜慢慢贴合聚氨酯垫9；在所述保压步骤中，继续向热胀形箱1内充入气体，关闭热胀形箱1和多点基本体7四周的加热器2，对贴模后的树脂板5进行保压处理；在所述冷却步骤中，停止向热胀形箱1内充入气体，待其慢慢冷却至室温。

Claims (5)

1.一种树脂板多点热成形均匀控温和加载方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1) 通过多点成形CAD/CAE/CAM软件调节多点基本体模具的高度，使之形成目标零件型面；
多点基本体模具的多点基本体杆部是金属材质，头部是聚氨酯材质；多点基本体模具的头部为完全柔性的聚氨酯橡胶头、半柔性的聚氨酯板或类刚性的聚氨酯块;
步骤2) 将树脂板置于多点基本体模具上方；
步骤3)通过布置在热胀形箱内部和多点基本体模具四周的加热器对待成形树脂板进行加热，直至目标成形温度；
步骤4)通过向热胀形箱和多点基本体间隙充入压缩空气致使硅胶膜膨胀变形，带动树脂板和聚氨酯膜慢慢贴合模具型面成形；
完全柔性的聚氨酯橡胶头作为模具时，向多点基本体间隙处充入压缩空气，支撑相邻多点基本体之间的聚氨酯膜；半柔性的聚氨酯板作为模具时，根据聚氨酯板的厚度判断是否需要向多点基本体间隙处充入压缩空气，支撑相邻多点基本体之间的聚氨酯板; 类刚性的聚氨酯块作为模具时，无需充入压缩空气支撑;
步骤5) 成形后关闭热胀形箱和多点基本体四周的加热器，继续向热胀形箱和多点基本体间隙充入气体，对贴模后的树脂板进行保压处理；
步骤6) 停止向热胀形箱和多点基本体间隙充入气体，待其慢慢冷却至室温。
2.根据权利要求1所述的树脂板多点热成形均匀控温和加载方法，其特征在于：所述完全柔性的聚氨酯橡胶头的形状通过机加而成，聚氨酯橡胶头与多点基本体之间通过销孔结构连接；半柔性的聚氨酯板的内侧加工成形排列规则的类蜂窝孔状结构，聚氨酯板的形状通过机加而成，聚氨酯板与多点基本体之间通过支撑杆以销孔结构连接；类刚性的聚氨酯块的型面需基于目标零件型面加工，不同的目标零件需要加工不同曲率的聚氨酯组合块，聚氨酯块与多点基本体之间通过销孔结构连接。
3.根据权利要求1所述的树脂板多点热成形均匀控温和加载方法，其特征在于：所述步骤2）中，树脂板置于热胀形箱硅胶膜与多点基本体上方聚氨酯膜之间。
4.根据权利要求1所述的树脂板多点热成形均匀控温和加载方法，其特征在于：所述步骤3）中，树脂板的温度通过热电偶监控。
5.根据权利要求1所述的树脂板多点热成形均匀控温和加载方法，其特征在于：所述步骤5）中，树脂板成形后保压时间≥20min。
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