CN107683194B - 纤维增强复合构件的成型装置 - Google Patents
纤维增强复合构件的成型装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN107683194B CN107683194B CN201580081015.8A CN201580081015A CN107683194B CN 107683194 B CN107683194 B CN 107683194B CN 201580081015 A CN201580081015 A CN 201580081015A CN 107683194 B CN107683194 B CN 107683194B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- mold
- molded sections
- design
- center
- fiber
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 238000000465 moulding Methods 0.000 title claims abstract description 48
- 239000003733 fiber-reinforced composite Substances 0.000 title claims abstract description 30
- 229920005989 resin Polymers 0.000 claims abstract description 22
- 239000011347 resin Substances 0.000 claims abstract description 22
- 239000000835 fiber Substances 0.000 claims abstract description 18
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 15
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 9
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 9
- 239000002759 woven fabric Substances 0.000 claims description 2
- 239000004744 fabric Substances 0.000 abstract description 12
- 238000009941 weaving Methods 0.000 abstract description 10
- 230000000116 mitigating effect Effects 0.000 abstract description 3
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 14
- 229920005992 thermoplastic resin Polymers 0.000 description 13
- 229920001187 thermosetting polymer Polymers 0.000 description 10
- 238000000034 method Methods 0.000 description 7
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 6
- 229920000049 Carbon (fiber) Polymers 0.000 description 5
- 229910001315 Tool steel Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000004917 carbon fiber Substances 0.000 description 5
- 239000004918 carbon fiber reinforced polymer Substances 0.000 description 5
- 239000000463 material Substances 0.000 description 5
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 229910001374 Invar Inorganic materials 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 3
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 3
- 230000008023 solidification Effects 0.000 description 3
- 238000007711 solidification Methods 0.000 description 3
- 239000004696 Poly ether ether ketone Substances 0.000 description 2
- 239000004697 Polyetherimide Substances 0.000 description 2
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 230000002708 enhancing effect Effects 0.000 description 2
- JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N iron(III) oxide Inorganic materials O=[Fe]O[Fe]=O JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000002386 leaching Methods 0.000 description 2
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 2
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 2
- 229920002530 polyetherether ketone Polymers 0.000 description 2
- 229920001601 polyetherimide Polymers 0.000 description 2
- 229920001721 polyimide Polymers 0.000 description 2
- 239000009719 polyimide resin Substances 0.000 description 2
- KXGFMDJXCMQABM-UHFFFAOYSA-N 2-methoxy-6-methylphenol Chemical compound [CH]OC1=CC=CC([CH])=C1O KXGFMDJXCMQABM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 101100270417 Homo sapiens ARHGEF6 gene Proteins 0.000 description 1
- 102100033202 Rho guanine nucleotide exchange factor 6 Human genes 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 239000003822 epoxy resin Substances 0.000 description 1
- 229910052738 indium Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000004807 localization Effects 0.000 description 1
- 229920001568 phenolic resin Polymers 0.000 description 1
- 239000005011 phenolic resin Substances 0.000 description 1
- 229920000647 polyepoxide Polymers 0.000 description 1
- 230000002787 reinforcement Effects 0.000 description 1
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C43/00—Compression moulding, i.e. applying external pressure to flow the moulding material; Apparatus therefor
- B29C43/32—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
- B29C43/36—Moulds for making articles of definite length, i.e. discrete articles
- B29C43/361—Moulds for making articles of definite length, i.e. discrete articles with pressing members independently movable of the parts for opening or closing the mould, e.g. movable pistons
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C33/00—Moulds or cores; Details thereof or accessories therefor
- B29C33/30—Mounting, exchanging or centering
- B29C33/306—Exchangeable mould parts, e.g. cassette moulds, mould inserts
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C33/00—Moulds or cores; Details thereof or accessories therefor
- B29C33/38—Moulds or cores; Details thereof or accessories therefor characterised by the material or the manufacturing process
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C33/00—Moulds or cores; Details thereof or accessories therefor
- B29C33/38—Moulds or cores; Details thereof or accessories therefor characterised by the material or the manufacturing process
- B29C33/3828—Moulds made of at least two different materials having different thermal conductivities
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C43/00—Compression moulding, i.e. applying external pressure to flow the moulding material; Apparatus therefor
- B29C43/02—Compression moulding, i.e. applying external pressure to flow the moulding material; Apparatus therefor of articles of definite length, i.e. discrete articles
- B29C43/04—Compression moulding, i.e. applying external pressure to flow the moulding material; Apparatus therefor of articles of definite length, i.e. discrete articles using movable moulds
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C43/00—Compression moulding, i.e. applying external pressure to flow the moulding material; Apparatus therefor
- B29C43/32—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
- B29C43/36—Moulds for making articles of definite length, i.e. discrete articles
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C70/00—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts
- B29C70/04—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts comprising reinforcements only, e.g. self-reinforcing plastics
- B29C70/28—Shaping operations therefor
- B29C70/40—Shaping or impregnating by compression not applied
- B29C70/42—Shaping or impregnating by compression not applied for producing articles of definite length, i.e. discrete articles
- B29C70/46—Shaping or impregnating by compression not applied for producing articles of definite length, i.e. discrete articles using matched moulds, e.g. for deforming sheet moulding compounds [SMC] or prepregs
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C70/00—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts
- B29C70/04—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts comprising reinforcements only, e.g. self-reinforcing plastics
- B29C70/28—Shaping operations therefor
- B29C70/40—Shaping or impregnating by compression not applied
- B29C70/42—Shaping or impregnating by compression not applied for producing articles of definite length, i.e. discrete articles
- B29C70/46—Shaping or impregnating by compression not applied for producing articles of definite length, i.e. discrete articles using matched moulds, e.g. for deforming sheet moulding compounds [SMC] or prepregs
- B29C70/465—Shaping or impregnating by compression not applied for producing articles of definite length, i.e. discrete articles using matched moulds, e.g. for deforming sheet moulding compounds [SMC] or prepregs and impregnating by melting a solid material, e.g. sheets, powders of fibres
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C43/00—Compression moulding, i.e. applying external pressure to flow the moulding material; Apparatus therefor
- B29C43/32—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
- B29C43/36—Moulds for making articles of definite length, i.e. discrete articles
- B29C2043/3665—Moulds for making articles of definite length, i.e. discrete articles cores or inserts, e.g. pins, mandrels, sliders
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C33/00—Moulds or cores; Details thereof or accessories therefor
- B29C33/02—Moulds or cores; Details thereof or accessories therefor with incorporated heating or cooling means
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C33/00—Moulds or cores; Details thereof or accessories therefor
- B29C33/30—Mounting, exchanging or centering
- B29C33/303—Mounting, exchanging or centering centering mould parts or halves, e.g. during mounting
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C43/00—Compression moulding, i.e. applying external pressure to flow the moulding material; Apparatus therefor
- B29C43/32—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
- B29C43/52—Heating or cooling
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29K—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
- B29K2905/00—Use of metals, their alloys or their compounds, as mould material
- B29K2905/08—Transition metals
- B29K2905/12—Iron
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29K—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
- B29K2995/00—Properties of moulding materials, reinforcements, fillers, preformed parts or moulds
- B29K2995/0012—Properties of moulding materials, reinforcements, fillers, preformed parts or moulds having particular thermal properties
- B29K2995/0013—Conductive
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Composite Materials (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Moulds For Moulding Plastics Or The Like (AREA)
- Casting Or Compression Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
- Moulding By Coating Moulds (AREA)
Abstract
一种纤维增强复合构件的成型装置，其具备：一对成型模具部2、3，彼此接近、分开并在合模状态下夹入使树脂含浸于多片层叠的纤维织布所得的预浸料；以及热源4，隔着一对成型模具部2、3对预浸料的树脂进行加热；一对成型模具部2、3分别具备基础模具21、33和可装卸地安装于基础模具21、33并与预浸料接触的设计模具25、35，一对成型模具部2、3中的设计模具25、35由比基础模具21、33低热膨胀率的金属形成，通过在成型模具部采用分割结构，从而不仅实现了更换成型模具部所带来的操作者的负担的减轻，而且能够在成型之际的加热时，将成型模具部的热所引起的膨胀对纤维增强复合构件造成的影响抑制为低水平。
Description
技术领域
本公开涉及纤维增强复合构件的成型装置，用于成型将多片预浸料层叠而成的纤维增强复合构件，所述预浸料是使作为基体的热固性树脂或热塑性树脂含浸于纤维织布而得的。
背景技术
将多片使作为基体的热塑性树脂含浸于上述纤维织布、例如碳纤维织布所得的预浸料层叠而成型热塑性CFRP构件(纤维增强复合构件)的情况下，使用了高压釜的成型法已经确立，但近年来，作为将该使用了高压釜的成型法替代的成型法，正在构筑使用了成型装置的模具热压成型法。
作为该模具热压成型法中使用的成型装置，例如有专利文献1中记载的装置。该成型装置具备彼此接近、分开的一对成型模具部，在这些成型模具部中的上成型模具部配置有向下方突出的型芯，另一方面，在下成型模具部配置有向上方开口的型腔。
该成型装置中，成型时在开模状态的下成型模具部的型腔上设置多片层叠的预浸料后，使上成型模具部下降并在其型芯和下成型模具部的型腔之间夹入预浸料，进行加热，并且利用一对成型模具部对热塑性树脂熔融后的预浸料进行加压。
然后，在该加压后隔着一对成型模具部将热塑性树脂冷却而使其固化，从而得到所期望形状的热塑性CFRP构件。
该成型装置的一对成型模具部通常采用工具钢的一体物。这样，在成型模具部为工具钢的一体物的情况下，如果成型模具部的更换频率低则操作者所承受的负担可以较小，但是，在对变化多的热塑性CFRP构件进行成型时，重量增大的成型模具部的更换频率变高，相应地，操作者所承受的负担变大。
于是，在以往，例如，如专利文献2所记载，设计了分割成无需更换的标准部(基础模具)和根据制品形状差异而更换的变动部(设计模具)的成型模具部。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2002-086483号公报
专利文献2：日本特开2013-226785号公报
发明内容
发明要解决的课题
但是，上述以往的成型装置中，通过将成型模具部分割成标准部和变动部，虽然能够减轻更换成型模具部对操作者带来的负担，但具有在成型之际的加热时，成型模具部的热所引起的膨胀会对热塑性CFRP构件的尺寸精度等造成不小的影响这样的问题，解决该问题成为了以往技术中的课题。
本公开着眼于上述以往技术中的课题而完成，其目的在于，提供一种纤维增强复合构件的成型装置，其中，通过在成型模具部采用分割结构，从而不仅实现了更换成型模具部所带来的操作者的负担的减轻，而且能够在成型之际的加热时，将成型模具部的热所引起的膨胀对纤维增强复合构件造成的影响抑制为低水平。
用于解决课题的方法
本发明的第1方式设为如下构成，即具备：一对成型模具部，彼此接近、分开并在合模状态下夹入使树脂(热固性树脂或热塑性树脂)含浸于多片层叠的纤维织布所得的预浸料；以及加热部，隔着上述一对成型模具部对上述预浸料的上述树脂进行加热；上述一对成型模具部分别具备基础模具、和可装卸地安装于该基础模具并与上述预浸料接触的设计模具，上述一对成型模具部中的上述设计模具由比上述基础模具低热膨胀率的金属形成。
发明的效果
本发明的第1方式所涉及的纤维增强复合构件的成型装置中，成型模具部采用了分割结构，因此能够减轻更换成型模具部对操作者带来的负担。
而且，成型模具部的设计模具由比基础模具低热膨胀率的金属形成，因此能够带来如下这样非常优异的效果：能够在成型之际的加热时，将成型模具部的热所引起的膨胀对纤维增强复合构件造成的影响抑制为低水平。
附图说明
图1是表示根据本发明的一个实施例的纤维增强复合构件的成型装置的开模状态的截面说明图。
图2是表示图1的纤维增强复合构件的成型装置中的定位机构的、基于图1的A－A线位置的截面说明图。
图3是表示图1的纤维增强复合构件的成型装置中的定位机构的、基于图1的B－B线位置的截面说明图。
具体实施方式
以下，基于附图对本发明所涉及的纤维增强复合构件的成型装置的一个实施例进行说明。
图1～图3示出了本发明所涉及的纤维增强复合构件的成型装置的一个实施例。
如图1所示，该成型装置1是将多片使热固性树脂或热塑性树脂含浸于纤维织布所得的预浸料层叠而成的纤维增强复合构件(例如热塑性CFRP构件)的成型装置1，具备一对成型模具部2、3。纤维增强复合构件成为将使热固性树脂或热塑性树脂含浸于纤维织布所得的彼此纤维取向方向不同的多片预浸料交替层叠并被成型为平板状的构件。
一对成型模具部2、3中的下成型模具部2具备固定于支承物B上的基础模具21、和可装卸地安装于该基础模具21上的设计模具25，该设计模具25具有型腔26。
该下成型模具部2中，设计模具25由比基础模具21低热膨胀率的金属形成，基础模具21采用例如工具钢，设计模具25采用热膨胀率低的合金、例如因瓦合金(invar)。
另一方面，一对成型模具部2、3中的上成型模具部3具备：固定于进行升降操作的滑块S的基础模具31、通过支柱32固定于滑块S的悬挂基础模具33、以及在被基础模具31和悬挂基础模具33夹持的状态下可装卸地安装于悬挂基础模具33的设计模具35。该设计模具35具有在合模状态下与下成型模具部2中的设计模具25的型腔26配合的型芯36，在该型芯36与设计模具25的型腔26之间夹入多片预浸料层叠而成的预浸料层叠体(成型前的纤维增强复合构件)P。
该上成型模具部3中，设计模具35由比悬挂基础模具33低热膨胀率的金属形成，悬挂基础模具33采用例如工具钢，设计模具25采用热膨胀率低的合金、例如因瓦合金。
另外，该成型装置1具备对下成型模具部2和上成型模具部3的各设计模具25、35从各自的设计面26a、36a的相反侧分别施热的热源(加热部)4、4，该成型装置1中，一边利用热源4、4对下成型模具部2和上成型模具部3之间的预浸料层叠体P的热固性树脂或热塑性树脂进行加热一边进行加压，从而成型出纤维增强复合构件。
该情况下，在下成型模具部2的基础模具21和设计模具25之间，设有对基础模具21和设计模具25相互定位的定位机构。该定位机构吸收因热源4、4的加热产生的基础模具21与设计模具25的各热膨胀量之差。
该定位机构如图2所示，具备配置于下成型模具部2的基础模具21侧的两根其他方向移动限制销21a、21a以及一根单向移动限制销21b。
两根其他方向移动限制销21a、21a在基础模具21的中心C处正交的两根中心线X、Y中的一方中心线X上隔着中心C而配置，分别配置于基础模具21的靠图示左右侧面的部位。一根单向移动限制销21b配置于两根中心线X、Y中的另一方中心线Y上，该实施例中，配置于基础模具21的靠正面的部位(图2靠下面的部位)。
另外，该定位机构具备配置于下成型模具部2的设计模具25侧的两个其他方向移动限制槽25a、25a以及一个单向移动限制槽25b。
两个其他方向移动限制槽25a、25a在设计模具25的中心C处正交的两根中心线X、Y中的一方中心线X上隔着中心C而配置，并且以沿着中心线X的方式配置。这些其他方向移动限制槽25a、25a与基础模具21中的两根其他方向移动限制销21a、21a卡合，限制设计模具25相对于基础模具21在中心线Y方向上的移动，并且吸收因热源4、4的加热产生的基础模具21与设计模具25在中心线X方向的热膨胀量之差。
一个单向移动限制槽25b配置于两根中心线X、Y中的另一方中心线Y上，并且以沿着中心线Y的方式配置。该单向移动限制槽25b与基础模具21中的一根单向移动限制销21b卡合，限制设计模具25相对于基础模具21在中心线X方向上的移动，并且吸收因热源4、4的加热产生的基础模具21与设计模具25在中心线Y方向上的热膨胀量之差。
需要说明的是，图2中，示出了基础模具21和设计模具25的相互定位已完成的状态，因此基础模具21和设计模具25的各中心C和各两根中心线X、Y均一致。
也就是说，该定位机构中，通过使设计模具25侧的两个其他方向移动限制槽25a、25a与基础模具21侧的两根其他方向移动限制销21a、21a彼此卡合，并且使设计模具25侧的一个单向移动限制槽25b与基础模具21侧的一根单向移动限制销21b彼此卡合，从而以基础模具21和设计模具25的各中心C重合的方式将两模具21、25相互定位。
另外，该定位机构中，通过吸收因热源4、4的加热产生的基础模具21与设计模具25在中心线X方向和中心线Y方向上的热膨胀量之差，从而维持两模具21、25的定位状态。
该成型装置1在上成型模具部3的悬挂基础模具33和设计模具35之间也设有对两模具33、35相互定位的定位机构，该定位机构也吸收因热源4、4的加热产生的两模具33、35的各热膨胀量之差。
该定位机构如图3所示，也具备配置于上成型模具部3的悬挂基础模具33侧的两根其他方向移动限制销33a、33a以及一根单向移动限制销33b。
两根其他方向移动限制销33a、33a在悬挂基础模具33的中心C处正交的两根中心线X、Y中的一方中心线X上隔着中心C而配置，分别配置于悬挂基础模具33的靠图示左右侧面的部位。一根单向移动限制销33b配置于两根中心线X、Y中的另一方中心线Y上，该实施例中，配置于悬挂基础模具33的靠正面的部位(图3靠下面的部位)。
另外，该定位机构具备配置于上成型模具部3的设计模具35侧的两个其他方向移动限制槽35a、35a以及一个单向移动限制槽35b。
两个其他方向移动限制槽35a、35a在设计模具35的中心C处正交的两根中心线X、Y中的一方中心线X上隔着中心C而配置，并且以沿着中心线X的方式配置。这些其他方向移动限制槽35a、35a与悬挂基础模具33中的两根其他方向移动限制销33a、33a卡合，限制设计模具35相对于悬挂基础模具33在中心线Y方向上的移动，并且吸收因热源4、4的加热产生的悬挂基础模具33与设计模具35在中心线X方向上的热膨胀量之差。
一个单向移动限制槽35b配置于两根中心线X、Y中的另一方中心线Y上，并且以沿着中心线Y的方式配置。该单向移动限制槽35b与悬挂基础模具33中的一根单向移动限制销33b卡合，限制设计模具35相对于悬挂基础模具33在中心线X方向上的移动，并且吸收因热源4、4的加热产生的悬挂基础模具33与设计模具35在中心线Y方向上的热膨胀量之差。
需要说明的是，图3中，也示出了悬挂基础模具33和设计模具35的相互定位已完成的状态，因此悬挂基础模具33和设计模具35的各中心C和各两根中心线X、Y均一致。
也就是说，该定位机构中，通过使设计模具35侧的两个其他方向移动限制槽35a、35a与悬挂基础模具33侧的两根其他方向移动限制销33a、33a彼此卡合，并且使设计模具35侧的一个单向移动限制槽35b与悬挂基础模具33侧的一根单向移动限制销33b彼此卡合，从而以悬挂基础模具33和设计模具35的各中心C重合的方式将两模具33、35相互定位。
另外，该定位机构中，通过吸收因热源4、4的加热产生的悬挂基础模具33与设计模具35在中心线X方向上和中心线Y方向的热膨胀量之差，从而维持两模具33、35的定位状态。
接着，对通过该成型装置1而成型出纤维增强复合构件的要领进行说明。首先，对下成型模具部2的基础模具21设置设计模具25。
此时，如果使构成定位机构的设计模具25侧的两个其他方向移动限制槽25a、25a与基础模具21侧的两根其他方向移动限制销21a、21a彼此卡合，并且使设计模具25侧的一个单向移动限制槽25b与基础模具21侧的一根单向移动限制销21b彼此卡合，则能够以基础模具21和设计模具25的各中心C重合的方式将两模具21、25相互定位。
接着，对上成型模具部3的悬挂基础模具33设置设计模具35。
此时，如果使构成定位机构的设计模具35侧的两个其他方向移动限制槽35a、35a与悬挂基础模具33侧的两根其他方向移动限制销33a、33a彼此卡合，并且使设计模具35侧的一个单向移动限制槽35b与悬挂基础模具33侧的一根单向移动限制销33b彼此卡合，则能够以悬挂基础模具33和设计模具35的各中心C重合的方式将两模具33、35相互定位。
这样，该成型装置1中，成型模具部2、3采用了分割结构，因此在需要更换模具的情况下，仅更换设计模具25、35即可，其结果，更换对操作者带来的负担减轻。
成型模具部2、3的准备完成后，接着在开模状态的下成型模具部2的设计模具25中的型腔26上设置多片预浸料层叠而成的预浸料层叠体P。
然后，使上成型模具部3与滑块S一起下降而成为合模状态，将预浸料层叠体P夹入上成型模具部3的设计模具35中的型芯36和下成型模具部2的设计模具25中的型腔26之间，利用热源4、4隔着设计模具25和设计模具35对预浸料层叠体P进行加热，并且利用上成型模具部3和下成型模具部2对热固性树脂或热塑性树脂熔融后的预浸料层叠体P进行加压。
在此期间，配置于下成型模具部2的基础模具21和设计模具25之间的定位机构中，吸收因热源4、4的加热产生的基础模具21与设计模具25在中心线X方向和中心线Y方向上的热膨胀量之差，因此能够维持两模具21、25的定位状态。
与此相同，配置于上成型模具部3的悬挂基础模具33和设计模具35之间的定位机构中，吸收因热源4、4的加热产生的悬挂基础模具33与设计模具35在中心线X方向上和中心线Y方向的热膨胀量之差，因此能够维持两模具33、35的定位状态。
另外，在树脂为热固性树脂的情况下，使加热器4持续进行加热动作而使热固性树脂固化后，停止向多个加热器4供电，从而得到预浸料层叠体P的成型品(纤维增强复合构件)。
另外，在树脂为热塑性树脂的情况下，在上述加压后，停止向热源4、4供电，隔着上成型模具部3和下成型模具部2将热塑性树脂冷却而使其固化，从而得到预浸料层叠体P的成型品(纤维增强复合构件)。
该成型装置1中，成型模具部2、3的各设计模具25、35采用了比基础模具21和悬挂基础模具33低热膨胀率的金属，因此在成型之际的加热时，能够将成型模具部2、3的各设计模具25、35的热所引起的膨胀对预浸料层叠体P的成型品造成的影响抑制为低水平。
上述实施例中，在下成型模具部2的基础模具21侧配置了两根其他方向移动限制销21a、21a以及一根单向移动限制销21b作为定位机构，并且在下成型模具部2的设计模具25侧配置了两个其他方向移动限制槽25a、25a以及一个单向移动限制槽25b作为定位机构，但不限于此，作为定位机构，也可以在下成型模具部2的设计模具25侧配置两根其他方向移动限制销和一根单向移动限制销，并且在下成型模具部2的基础模具21侧配置两个其他方向移动限制槽和一个单向移动限制槽。
与此相同，也可以在上成型模具部3的设计模具35侧配置两根其他方向移动限制销和一根单向移动限制销，并且在上成型模具部3的悬挂基础模具33侧配置两个其他方向移动限制槽和一个单向移动限制槽。
另外，上述实施例中，列举构成预浸料的纤维织布为纤维使用了碳纤维的碳纤维织布的情况为例进行了说明，但不限于此。
本公开所涉及的纤维增强复合构件的成型装置的构成不限定于上述实施例。
本发明的第1方式设为如下构成，即，具备：一对成型模具部，彼此接近、分开并在合模状态下夹入使树脂(热固性树脂或热塑性树脂)含浸于多片层叠的纤维织布所得的预浸料；以及加热部，隔着上述一对成型模具部对上述预浸料的上述树脂进行加热；上述一对成型模具部分别具备基础模具、和可装卸地安装于该基础模具并与上述预浸料接触的设计模具，上述一对成型模具部中的上述设计模具由比上述基础模具低热膨胀率的金属形成。
本发明的第1方式所涉及的纤维增强复合构件的成型装置中，一对成型模具部采用了分割结构，因此在需要更换模具的情况下，仅更换设计模具即可，更换对操作者带来的负担减轻。
而且，本发明的第1方式所涉及的纤维增强复合构件的成型装置中，一对成型模具部的各设计模具采用了比基础模具低热膨胀率的金属，因此在成型之际的加热时，能够将成型模具部的各设计模具的热膨胀对纤维增强复合构件造成的影响抑制为低水平。
本发明的第2方式中，设为如下构成：在上述一对成型模具部中的上述基础模具和上述设计模具之间，分别设置对上述基础模具和上述设计模具相互定位的定位机构，上述定位机构吸收因上述加热部的加热产生的上述基础模具与上述设计模具的各热膨胀量之差。
设为该构成时，能够维持基础模具和设计模具相互的定位状态。
本发明的第3方式中，设为如下构成，即，上述定位机构具备：在上述基础模具和上述设计模具中的任意一方模具的中心处正交的两根中心线中的一方中心线上隔着上述中心而配置的两根其他方向移动限制销，配置于上述两根中心线中的另一方中心线上的一根单向移动限制销，在上述基础模具和上述设计模具中的任意另一方模具的中心处正交的两根中心线中的一方中心线上隔着上述中心而配置、并与上述一方模具中的两根其他方向移动限制销卡合的沿着一方中心线的其他方向移动限制槽，以及配置于上述两根中心线中的另一方中心线上、并与上述一方模具中的一根单向移动限制销卡合的沿着另一方中心线的单向移动限制槽。
本发明的第3方式所涉及的纤维增强复合构件的成型装置中，能够以基础模具和设计模具的各中心重合的方式将两模具相互定位。
本发明的各方式所涉及的纤维增强复合构件的成型装置中，成型模具部的基础模具采用例如工具钢，另一方面，设计模具采用热膨胀率低的合金、例如因瓦合金(注册商标)。
另外，本发明的各方式所涉及的纤维增强复合构件的成型装置中，作为构成预浸料的纤维织布，例如，可以采用纤维使用了碳纤维的碳纤维织布，但不限于此。
此时，作为纤维织布的基体的树脂可使用环氧树脂、酚醛树脂、聚酰亚胺树脂等热固性树脂，除此之外，还可使用PEEK(聚醚醚酮树脂)、PEI(聚醚酰亚胺树脂)、PIXA(热塑性聚酰亚胺树脂)等热塑性树脂。
符号说明
1 纤维增强复合构件的成型装置
2 下成型模具部(一对成型模具部)
3 上成型模具部(一对成型模具部)
4 热源(加热部)
21、31 基础模具
21a、33a 其他方向移动限制销(定位机构)
21b、33b 单向移动限制销(定位机构)
25、35 设计模具
25a、35a 其他方向移动限制槽(定位机构)
25b、35b 单向移动限制槽(定位机构)
33 悬挂基础模具(基础模具)
C 模的中心
P 预浸料层叠体(纤维增强复合构件)
X 一方中心线
Y 另一方中心线
Claims (2)
1.一种纤维增强复合构件的成型装置，其具备：
一对成型模具部，彼此接近、分开并在合模状态下夹入使树脂含浸于多片层叠的纤维织布所得的预浸料；以及
加热部，隔着所述一对成型模具部对所述预浸料的所述树脂进行加热，
所述一对成型模具部分别具备基础模具、和可装卸地安装于该基础模具并与所述预浸料接触的设计模具，
所述一对成型模具部中的所述设计模具由比所述基础模具低热膨胀率的金属形成，
在所述一对成型模具部中的各所述基础模具和所述设计模具之间，分别设置对所述基础模具和所述设计模具相互定位的定位机构，所述定位机构吸收因所述加热部的加热产生的所述基础模具与所述设计模具的各热膨胀量之差。
2.根据权利要求1所述的纤维增强复合构件的成型装置，所述定位机构具备：在所述基础模具和所述设计模具中的任意一方模具的中心处正交的两根中心线中的一方中心线上隔着所述中心而配置的两根其他方向移动限制销，配置于所述两根中心线中的另一方中心线上的一根单向移动限制销，在所述基础模具和所述设计模具中的任意另一方模具的中心处正交的两根中心线中的一方中心线上隔着所述中心而配置、并与所述一方模具中的两根其他方向移动限制销卡合的沿着一方中心线的其他方向移动限制槽，以及配置于所述两根中心线中的另一方中心线上、并与所述一方模具中的一根单向移动限制销卡合的沿着另一方中心线的单向移动限制槽。
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PCT/JP2015/078811 WO2017061047A1 (ja) | 2015-10-09 | 2015-10-09 | 繊維強化複合部材の成形装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN107683194A CN107683194A (zh) | 2018-02-09 |
| CN107683194B true CN107683194B (zh) | 2019-11-12 |
Family
ID=57582097
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201580081015.8A Expired - Fee Related CN107683194B (zh) | 2015-10-09 | 2015-10-09 | 纤维增强复合构件的成型装置 |
Country Status (7)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US20180104862A1 (zh) |
| EP (1) | EP3308930A4 (zh) |
| JP (1) | JP6052526B1 (zh) |
| CN (1) | CN107683194B (zh) |
| CA (1) | CA2992083C (zh) |
| RU (1) | RU2690804C1 (zh) |
| WO (1) | WO2017061047A1 (zh) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108466435B (zh) * | 2018-02-14 | 2020-04-28 | 北京航空航天大学 | 一种复合材料机翼防固化变形模具设计 |
Family Cites Families (17)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH085080B2 (ja) * | 1987-04-27 | 1996-01-24 | 三井東圧化学株式会社 | 繊維強化熱可塑性プラスチツクの製造法 |
| JPH04239612A (ja) * | 1991-01-24 | 1992-08-27 | Sekisui Chem Co Ltd | 熱圧縮成形用金型 |
| US5897814A (en) * | 1997-06-13 | 1999-04-27 | General Electric Company | Method for injection molding of optical discs |
| JP3490606B2 (ja) * | 1998-03-20 | 2004-01-26 | 富士通株式会社 | 半導体装置製造用金型 |
| WO2003061931A2 (en) * | 2002-01-22 | 2003-07-31 | E.I. Du Pont De Nemours And Company | Compression mould for making a membrane electrode assembly |
| US20040096535A1 (en) * | 2002-11-15 | 2004-05-20 | Hudecek Robert W. | Compression molding apparatus having replaceable mold inserts |
| JP4202844B2 (ja) * | 2003-07-02 | 2008-12-24 | 川崎重工業株式会社 | 複合材料の成形治具 |
| JP2006130675A (ja) * | 2004-11-02 | 2006-05-25 | Fj Composite:Kk | Ｃｆｒｐ成形型、ｃｆｒｐ成形体、及びｃｆｒｐ成形体の製造方法 |
| WO2006121079A1 (ja) * | 2005-05-10 | 2006-11-16 | Dainippon Ink And Chemicals, Inc. | 熱成形用シートの成形方法および成形装置 |
| DE102005053690A1 (de) * | 2005-11-10 | 2007-05-31 | Airbus Deutschland Gmbh | Werkzeug, Anordnung und Verfahren zum Herstellen eines Bauteils, Bauteil |
| GB0813785D0 (en) * | 2008-07-29 | 2008-09-03 | Airbus Uk Ltd | Method of manufacturing a composite element |
| DE102009052213A1 (de) * | 2009-11-06 | 2011-05-12 | Meissner Formentechnologie Gmbh | Temperierbares Werkzeug und Verfahren zur Herstellung desselben, Werkzeugträgerrahmen zur Aufnahme desselben |
| DE202010002328U1 (de) * | 2010-02-12 | 2010-10-14 | Konstruktionsbüro Hein GmbH | Formwerkzeug |
| FR2959694B1 (fr) * | 2010-05-10 | 2012-08-03 | Lorraine Construction Aeronautique | Dispositif pour la fabrication d'une piece composite par injection de resine |
| JP5794496B2 (ja) * | 2012-04-24 | 2015-10-14 | 株式会社ナカトガワ技研 | 金型位置決め機構 |
| JP2014205317A (ja) * | 2013-04-15 | 2014-10-30 | 株式会社イケックス工業 | 樹脂成形用の金型及びその製造方法 |
| JP6104730B2 (ja) * | 2013-06-18 | 2017-03-29 | 三菱重工業株式会社 | 成形金型及び複合材の成形方法 |
-
2015
- 2015-10-09 CN CN201580081015.8A patent/CN107683194B/zh not_active Expired - Fee Related
- 2015-10-09 RU RU2018116978A patent/RU2690804C1/ru active
- 2015-10-09 WO PCT/JP2015/078811 patent/WO2017061047A1/ja active Application Filing
- 2015-10-09 JP JP2015551898A patent/JP6052526B1/ja active Active
- 2015-10-09 CA CA2992083A patent/CA2992083C/en active Active
- 2015-10-09 EP EP15905866.8A patent/EP3308930A4/en not_active Withdrawn
-
2017
- 2017-12-18 US US15/844,783 patent/US20180104862A1/en not_active Abandoned
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN107683194A (zh) | 2018-02-09 |
| EP3308930A1 (en) | 2018-04-18 |
| WO2017061047A1 (ja) | 2017-04-13 |
| JP6052526B1 (ja) | 2016-12-27 |
| US20180104862A1 (en) | 2018-04-19 |
| EP3308930A4 (en) | 2019-02-27 |
| CA2992083C (en) | 2019-08-20 |
| CA2992083A1 (en) | 2017-04-13 |
| RU2690804C1 (ru) | 2019-06-05 |
| JPWO2017061047A1 (ja) | 2017-10-05 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN104275809A (zh) | 纤维强化复合件的成形方法及纤维强化复合件的成形装置 | |
| US10821683B2 (en) | Method for molding flame-retardant bending beam integrated with three-dimensional nylon air duct and production mould thereof | |
| JP6807880B2 (ja) | 不連続強化繊維と、マトリックスとしての熱可塑性樹脂とを含むプレス成形材料、その成形体、およびそれらの製造方法 | |
| CN109562578A (zh) | 复合材料结构体和复合材料结构体的制造方法 | |
| JP6728856B2 (ja) | Ｒｔｍ製造装置および繊維強化プラスチックのｒｔｍ製造方法 | |
| JP2016539826A (ja) | プリプレグで作られている半製品、３次元プリフォームおよびオーバーモールド部分 | |
| CN107683194B (zh) | 纤维增强复合构件的成型装置 | |
| JP2013046978A (ja) | 賦形成形方法、繊維強化樹脂成形品及び賦形成形型 | |
| US20190249684A1 (en) | Fan rotor blade and method of manufacturing same | |
| CN102933378A (zh) | 通过树脂注射模塑制造合成部件的设备 | |
| CN104647778B (zh) | 用于压制纤维半成品的压制模具和方法 | |
| JP2013046977A (ja) | 賦形成形方法及び繊維強化樹脂成形品 | |
| JP6519214B2 (ja) | 繊維強化プラスチック製造方法 | |
| CN107635741B (zh) | 纤维增强复合构件的成型装置 | |
| JP6229197B2 (ja) | 成型品およびその製造方法 | |
| JP2016179598A (ja) | 繊維強化熱可塑性樹脂からなる成形体の成形方法 | |
| JP5545974B2 (ja) | 賦形成形方法 | |
| JP3834628B2 (ja) | 繊維強化複合材料製造用の樹脂充填体及びそれを用いた繊維強化複合材料製造方法 | |
| JP2015189094A (ja) | 電磁波遮蔽板及び電磁波遮蔽板の製造方法 | |
| CN107601829B (zh) | 一种3d玻璃成型模具结构 | |
| JP2016198935A (ja) | 樹脂成形品の製造装置及び製造方法 | |
| JP2015147384A (ja) | 繊維強化複合材料成形体の製造方法 | |
| JP6054714B2 (ja) | 賦形成形方法及び賦形成形型 | |
| JP2016165856A (ja) | 繊維強化プラスチック製造装置および製造方法 | |
| JP5577632B2 (ja) | 圧縮成形用型および圧縮成形方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20191112 |