CN106956446A - 一种复合材料的模压成型装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种复合材料的模压成型装置及方法，包括模压成型装置，模压成型装置包括上模具、中模具和下模具，上模具和下模具可向中模具移动用于复合材料的模压成型；上模具、中模具和下模具内还设有用于加热和冷却上模具、中模具和下模具输油管道，输油管道分别与加热装置或冷却装置相连通，上模具、中模具和下模具上还设有用于探测复合材料温度的温度感应器。本发明本发明的有益效果是，采用本模压成型温控装置，具有升降温快、温控稳定、效率高、工作可靠、寿命长、泄露少、能量损失小、成本低的优点。

Description

一种复合材料的模压成型装置及方法

技术领域

本发明涉及复合材料的模压成型装置及成型方法。

背景技术

采用高强Kevlar纤维经热塑性胶制作的复合材料具有优良的防护性能、重量轻、无毒、阻燃、低烟密度、寿命长的特性。但在生产过程中需要加热生产，传统电加热升温不均匀造成板材有的地方温度过高造成过度固化，有的地方温度不足而固化不够，影响其加工后的性能，用水蒸汽加热，其温度不够。

现有的采用本模压成型温控装置，具有升降温快、温控稳定、效率高、工作可靠、寿命长、泄露少、能量损失小、成本低的优点。

发明内容

本发明的发明目的是提供一种快速加热和冷却多层模压成型温控装置。

本发明的技术方案是：

一种复合材料的模压成型装置，包括模压成型装置，模压成型装置包括上模具、中模具和下模具，上模具和下模具可向中模具移动用于复合材料的模压成型；

上模具、中模具和下模具内还设有用于加热和冷却上模具、中模具和下模具输油管道，输油管道分别与加热装置或冷却装置相连通，上模具、中模具和下模具上还设有用于探测复合材料温度的温度感应器。

进一步地，上述输油管道包括两个进油口和一个出油口，输油管道呈U型结构。

进一步地，上述加热装置包括一个加热油箱，热油泵和相关管道构成，其中热油泵的出口和所述输油管道的两个进油口相连通且其连通管道上设有闸阀；输油管道的出油口分别和加热油箱的进油口相连通且其连通管道上设有闸阀，

输油管道的两个进油口和加热油箱的进油口相连通且设有闸阀；

输油管道的出油口和所述热油泵的出口相连通且设有闸阀；

冷却装置包括一个冷却水箱、冷却油箱、冷油泵和相关管道；其冷油泵出口和输油管道的两个进油口相连通且其连通管道上设有闸阀；

冷却水箱内的管道为蛇形管道，蛇形管道的一端和输油管道的两个出油口相连通，另一端和冷却油箱相通其连通管道上也设有闸阀。

进一步地，上述加热油箱内的加热装置为加热丝。

进一步地，上述加热丝为两个主加热组和一个辅助加热组。

一种复合材料的模压成型方法，包括步骤：

1)打开冷油泵将冷油箱中的导热油抽到热油箱中，当热油箱中导流油己满时，关闭冷油泵；

2)给热油箱加热，当油温达到180℃时，在继续升温的同时，开启热循环泵，对模具加热；

3)当模具温度达到110(±10)℃时，继续加热，停止加热循环，启动液压机，将需要加热成型的复合材料放在各模具的之间；

4)给模具之间3～5MPA压力，开启高温循环油泵升温，随模料温度升高逐步加压，

当材料温度升至160℃时，每隔15-30分钟换阀；

当复合材料温度升至185(±5)℃时，液压加压到15(±1)MPA，并保证模料温度均匀，停止换阀，当物料温度达到195℃，保压至18-20MPA；

当模料温度升至197-205℃时，进行保温，保温时间为10-15分钟，保温结束后停止加压，让其自行卸压；

5)保温结束后，开启冷油泵进行强行降温；

6)当材料温度低于160度后，再次强行降温，或关闭液压机，让其自行冷却降温；

7)当材料温度低于100度下时，卸压脱模。

本发明的有益效果是：采用本模压成型温控装置，具有升降温快、温控稳定、效率高、工作可靠、寿命长、泄露少、能量损失小、成本低的优点。

附图说明

图1、本发明的模压成型温控装置油路图；

图2、本发明的油路模板俯视图；

图3、本发明的加热油箱电路控制图；

附图标记：1—上模具；2—中模具；3—下模具；4—温度感应器；51—1#阀；52-2#阀

53—3#阀；54—4#阀；55—5#阀；56—6#阀；61—冷油泵；62-热油泵；71-冷却油箱；72-冷却水箱；73-加热油箱；8-输油管道；81-进油口，82-出油口；

731-主加热电开关；732-辅助加热电开关；734-加热丝。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明。

参见图1、图2，该模压成型装置主要由上模具1、中模具2和下模具3组成，其中中模具固定，上模和下模可分别向下和向上移动用于模压成型。

上模具1、中模具2和下模具3内分别设有输油管道8，输油管道8上的两个进油口81和一个出油口82。

出油口82分别连通冷却水箱72和加热油箱73；出油口82和加热油箱73之间的管道上设有4#阀；

通冷却水箱72和冷却油箱71经输油管道相连通，其中通冷却水箱72和冷却油箱71连通管道上设有2#阀；冷却水箱72内的管道为蛇形管设计。

冷却油箱71内设有冷油泵61，冷油泵61的出山油口和输油管道8上的两个进油口81相连通，且它们之间设有1#阀。

蛇形管一端和输油管道8的出油口相通，另一端和冷却油箱71相连通。

热油泵62的入口和加热油箱相连通，热油泵62的出口和输油管道8上的两个进油口81相连通且它们的连通管道上设有3#阀；

出油口82的管道与热油泵62的出口管道相通，且它们连通管道上设有5#阀；

两个进油口81的管道与热油泵62的进油管道相通，且它们连通管道上设有6#阀。

图3为加热油箱电路控制图；加热油箱73内设有加热丝734，主加热电开关731和辅助加热电开关732分别控制不同加热丝组。

加热油箱73内还设有温度感应器4用于测试加热油箱73内的油温。

具体实施方式：

本发明以某一需要加热成型的复合材料为实施例，但本发明并不限于下面的实施例；

1)首先将油箱的温控仪的温度设定在295度，这时油箱中的油温控制在290-300度之间；上模板温度控制在l80-210度；中、下模板温度控制在200-230度；打开冷油泵将冷油箱中的导热油抽到热油箱中（开l、2 、3、4#阀），当热油箱中导流油己满时，关闭冷油泵（关1#、2#阀）；

2)给热油箱加热，当油温达到180℃（设备自带温度感应器4，误差值小于5度，以下油温测试设备及要求均相同）以上时，在继续升温的同时，开启热循环泵，对模具加热（开3#阀、4#阀或5#阀、6#阀，注意两组不能同时开）；

3)当模具温度达到110(±10)℃时（数显温度计，误差值小于1度，以下模具与产品温度测试设备要求均相同），继续加热，停止加热循环，启动液压机，将需要加热成型的复合材料放在模具1和模具2、模具2和模具3的中央（进料）；

4)给其3～5MPA压力(0～40MPA，误差±1MPA)，开启高温循环油泵升温（开3#、4#阀），随模料温度升高逐步加压，当材料温度升至16 0(±5)℃后，每隔15-30分钟换阀（开5#、6#．关3#、4#阀或开3#、4#，关5#、6#阀，一个轮回），当材料（任意一探测点）温度升至185(±5)℃时，加压到15(±1)MPA，并保证模料温度均匀（各点温差小于5℃），停止换阀，当物料温度达到195℃（任一点），保压至18-20MPA，当模料温度升至197-205℃时，进行保温，保温时间为10-15分钟，保温结束后停止加压，让其自行卸压；注意复合材料温度不能超过208℃；

5)保温结束后，开启冷油泵进行强行降温，（开1#、2#阀，关1#、2#、3#、4#阀）同时将材料测温探头从材料中抽出，保留一根中间部位探头，观察材料降温情况；

6)当材料温度低于160度后，可强行降温，也可关闭液压机，让其自行冷却降温；

7)当材料温度低于100度下时，才能卸压脱模。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种复合材料的模压成型装置，其特征在于，模压成型装置包括上模具、中模具和下模具，所述上模具和下模具可向中模具移动用于复合材料的模压成型；

其特征在于，所述上模具、中模具和下模具内还设有用于加热和冷却所述上模具、中模具和下模具输油管道，所述输油管道分别与加热装置或冷却装置相连通，所述上模具、中模具和下模具上还设有用于探测所述复合材料温度的温度感应器。

2.如权利要求1所述的模压成型装置，其特征在于，所述输油管道包括两个进油口和一个出油口，所述输油管道呈U型结构。

3.如权利要求2所述的模压成型装置，其特征在于，所述加热装置包括一进个加热油箱，热油泵和相关管道，其中所述热油泵的出口和所述输油管道的两个进油口相连通且其连通管道上设有闸阀；所述输油管道的出油口分别和所述加热油箱的进油口相连通且其连通管道上设有闸阀，

所述输油管道的两个进油口和加热油箱的进油口相连通且设有闸阀；

所述输油管道的出油口和所述热油泵的出口相连通且设有闸阀；

所述冷却装置包括一个冷却水箱、冷却油箱、冷油泵和相关管道构成；其冷油泵出口和所述输油管道的两个进油口相连通且其连通管道上设有闸阀；

所述冷却水箱内的管道为蛇形管道，所述蛇形管道的一端和所述输油管道的两个出油口相连通，另一端和所述的冷却油箱相能其连通管道上设有闸阀。

4.如权利要求3所述的模压成型装置，其特征在于，所述加热油箱内的加热装置为加热丝。

5.如权利要求4所述的模压成型装置，其特征在于，所述加热丝为两个主加热组和一个辅助加热组。

6.一种复合材料的模压成型方法，包括步骤：

1)打开冷油泵将冷油箱中的导热油抽到热油箱中，当热油箱中导流油己满时，关闭冷油泵；

2)给热油箱加热，当油温达到180℃时，在继续升温的同时，开启热循环泵，对模具加热；

3)当模具温度达到110(±10)℃时，继续加热，停止加热循环，启动液压机，将需要加热成型的复合材料放在各模具的之间；

4)给模具之间3～5MPA压力，开启高温循环油泵升温，随模料温度升高逐步加压，

当材料温度升至160℃时，每隔15-30分钟换阀；

当复合材料温度升至185(±5)℃时，液压加压到15(±1)MPA，并保证模料温度均匀，停止换阀，当物料温度达到195℃，保压至18-20MPA；

当模料温度升至197-205℃时，进行保温，保温时间为10-15分钟，保温结束后停止加压，让其自行卸压；

5)保温结束后，开启冷油泵进行强行降温；

6)当材料温度低于160度后，再次强行降温，或关闭液压机，让其自行冷却降温；

7)当材料温度低于100度下时，卸压脱模。