CN110509473A - 一种复合阻尼材料的成型模具及其使用方法 - Google Patents

一种复合阻尼材料的成型模具及其使用方法 Download PDF

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刘晓东
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姜海健
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陈明月
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宋美慧
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Abstract

一种复合阻尼材料的成型模具，它涉及一种阻尼材料的成型模具。它是要解决现有的制备层状复合阻尼材料的模具各层不精准、金属网易发生位移的技术问题。该模具包括下层模具、中层模具、上层模具和锁紧装置；下层模具中设置底腔和下层凹槽，中层模具中设置中腔和中层凹槽，上层模具中设置上腔，底腔、中腔和上腔的位置对应。用法：先将金属网各层的凹槽内，然后将各层模具组装在一起，再浇注，固化，即可。或者边组装边浇注，再整体固化。该模具可灵活搭配不同成份的阻尼材料，制备多种配方的复合材料。用各层间的凹槽可以将金属网固定在两层复合材料之间，不沉降、不偏移，位置精准。易于更换，节约资源，可用于阻尼材料制备领域。

Description

一种复合阻尼材料的成型模具及其使用方法
技术领域
本发明涉及一种阻尼材料的成型模具及其使用方法。
背景技术
随着人们工作和生活质量的提高，对环境中的抗震、减振、降噪的要求也越来越高，高阻尼结构材料是解决上述问题的十分有效手段，现有的高阻尼结构材料一般由黏弹性不同的聚合物材料分层组合，形成三明治结构或其他层状排列结构，以提高材料的阻尼性。如利用三层黏弹性高分子阻尼材料与钢板组成的复合结构，金属网夹层结构复合阻尼材料等，层状复合阻尼材料中的结构灵活可变，各层的性质可以不同，各层之间还可以加入板、网等金属片层以提高复合材料的阻尼性能。由于层状复合阻尼材料的结构复杂，同时在制备过程中还要加热固化，如何保证各层材料的厚度达到设计要求、固化的加热过程中金属板网不发生位移都是在材料制备前要考虑的问题，目前这种层状复合阻尼材料的制备方法是：是利用一体化模具，将金属网放在模具中，再将高分子浇注液浇注在模腔中，固化。金属网经常发生偏移，而且各层高分子浇注液的厚度也不精准，不利于生产及科研。
发明内容
本发明是要解决现有的制备层状复合阻尼材料的模具各层不精准、金属网易发生位移的技术问题，而提供一种复合阻尼材料的成型模具及其使用方法。
本发明的复合阻尼材料的成型模具包括下层模具、中层模具、上层模具和锁紧装置；
其中下层模具中设置一个底腔，在下层模具的上表面设置一个下层凹槽，底腔位于下层凹槽覆盖的区域内，上表面设置的下层凹槽，用于金属网定位和固定；在下层模具的边缘设置下层定位孔；底腔为盲型；
在中层模具中设置一个中腔，中腔的位置与底腔的位置相对应；在中层模具的上表面设置中层凹槽，中腔位于中层凹槽覆盖的区域内；在中层模具的边缘设置第一中层定位孔和第二中层定位孔；中腔为贯通型；
下层定位孔与第一中层定位孔的位置相对应；
在上层模具中设置一个上腔，上腔的位置与中腔的位置相对应；在上层模具的边缘设置上层定位孔；上腔为贯通型；
上层定位孔与第二中层定位孔的位置相对应。
本发明的复合阻尼材料的成型模具的使用方法，如下：
一、将金属网放在下层模具的上表面的下层凹槽内，用螺栓螺母套件的螺栓穿过下层定位孔与中层模具的第一中层定位孔并用螺母紧固；
二、将金属网放在中层模具的中层凹槽内，用螺栓螺母套件的螺栓穿过上层模具的上层定位孔3-2与中层模具2的第二中层定位孔并用螺母紧固；
三、用高分子浇注液整体浇注或用不同类型的浇注液分层浇注，固化后，得到复合阻尼材料。
上述的复合阻尼材料的成型模具的使用方法，还可以如下：
一、将金属网放在下层模具的上表面的下层凹槽内，用高分子浇注液浇注在下层凹槽及下腔内；用螺栓螺母套件的螺栓穿过下层定位孔与中层模具的第一中层定位孔并用螺母紧固；
二、将金属网放在中层模具中的中层凹槽内，用高分子浇注液浇注在中层凹槽2-2及中腔内；用螺栓螺母套件的螺栓穿过上层模具的上层定位孔与中层模具的第二中层定位孔并用螺母紧固；
三、用高分子浇注液浇注在上腔内；
四、固化后，得到复合阻尼材料样件。
本发明的复合阻尼材料的成型模具可灵活搭配不同成份的浇注液材料，制备复杂组合的复合材料。用各层间的凹槽可以很好的将金属网固定在两层复合材料之间，不沉降、不偏移，位置精准。本发明的复合阻尼材料的成型模具的分层设计、自由组合也符合节约的原则，更换不同厚度的中层模具，可获得不同特定尺寸规格的复合材料样件，当任何一部分模具损坏时，只更换损坏部分即可，降低了模具开发的投入，同时也充分实现了对资源的再利用。
附图说明
图1是本发明的复合阻尼材料的成型模具结构示意图；
图2是下层模具1的结构示意图；
图3是中层模具2的结构示意图；
图4是上层模具3的结构示意图；
图中：
1为下层模具，1-1为底腔，1-2为下层凹槽，1-3为下层定位孔；
2为中层模具，2-1为中腔，2-2为中层凹槽，2-3为第一中层定位孔，2-4为第二中层定位孔；
3为上层模具，3-1为上腔，3-2为上层定位孔。
具体实施方式
具体实施方式一：(参见附图1、2、3和4)本实施方式的复合阻尼材料的成型模具包括下层模具1、中层模具2、上层模具3和锁紧装置；
其中下层模具1中设置一个底腔1-1，在下层模具的上表面设置一个下层凹槽1-2，底腔1-1位于下层凹槽1-2覆盖的区域内，上表面设置的下层凹槽1-2，用于金属网定位和固定；在下层模具1的边缘设置下层定位孔1-3；底腔1-1为盲型；
在中层模具2中设置一个中腔2-1，中腔2-1的位置与底腔1-1的位置相对应；在中层模具2的上表面设置中层凹槽2-2，中腔2-1位于中层凹槽2-2覆盖的区域内；在中层模具2的边缘设置第一中层定位孔2-3和第二中层定位孔2-4；中腔2-1为贯通型；
下层定位孔1-3与第一中层定位孔2-3的位置相对应；
在上层模具3中设置一个上腔3-1，上腔3-1的位置与中腔2-1的位置相对应；在上层模具3的边缘设置上层定位孔3-2；上腔3-1为贯通型；
上层定位孔3-2与第二中层定位孔2-4的位置相对应。
具体实施方式二：本实施方式与具体实施方式一不同的是：锁紧装置为螺栓螺母套件，螺栓穿过下层定位孔1-3与第一中层定位孔2-3并用螺母紧固，螺栓穿过上层定位孔3-2与第二中层定位孔2-4并用螺母紧固。其它与具体实施方式一相同。
本实施方式中，螺栓螺母套件的螺栓穿过下层定位孔1-3与第一中层定位孔2-3并用螺母紧固，可将下层模具1和中层模具2锁紧；螺栓穿过上层定位孔3-2与第二中层定位孔2-4并用螺母紧固，可将上层模具1与中层模具2锁紧，从而将上、中和下层模具结合成一个整体，上、中和下层模具中的上腔、中腔和底腔形成一个整体型腔。
具体实施方式三：本实施方式与具体实施方式一或二不同的是底腔1-1、中腔2-1、上腔3-1的形状为圆柱形或棱柱形。其它与具体实施方式一或二相同。
具体实施方式四：本实施方式与具体实施方式一至三之一不同的是底腔1-1、中腔2-1、上腔3-1的横截面形状和大小相同。其它与具体实施方式一至三之一相同。
具体实施方式五：本实施方式与具体实施方式一至四之一不同的是底腔1-1的高度为下层模具1厚度的50％～80％。其它与具体实施方式一至四之一相同。
本实施方式中，底腔1-1为盲型，中腔2-1、上腔3-1为贯通型，它们的高度可相同，也可不同，根据需求设定。
具体实施方式六：本实施方式与具体实施方式一至五之一不同的是下层模具1为结晶性树脂材料下层模具1，中层模具2为结晶性树脂材料中层模具2，上层模具3为结晶性树脂材料上层模具3。其它与具体实施方式一至五之一相同。
本实施方式中，结晶性树脂材料为聚四氟乙烯(PTFE)。
本实施方式，下层模具1、中层模具2、上层模具3的材质为结晶性树脂材料，结晶性树脂材料制成的模腔表面光滑，使复合阻尼材料在成型时有较好的脱模性。使复合阻尼产品在成型生产过程中不必使用脱模剂，不但降低了产品的生产成本，减少了对环境的污染，同时使产品获得光亮的表面。
结晶性树脂材料下层模具1、中层模具2、上层模具3的制造方法为：先用电脑三维设计软件分别按下层模具1、中层模具2、上层模具3的结构绘图设计，再采用CNC数控加工方法制造完成。用该方法生产的模腔不需抛光处理，就将获得较好的表面光洁度，，使后续加工和测试更方便。
具体实施方式七：本实施方式与具体实施方式一至六之一不同的是中层模具2的个数为1～10个。其它与具体实施方式一至六之一相同。
本实施例的中层模具2的个数可调节，从而调整复合阻尼材料中金属网的个数，也可以调节复合阻尼材料件的层数。
具体实施方式八：本实施方式与具体实施方式一至七之一不同的是下层模具1和上层模具3的截面的外形为矩形，中层模具2的截面的外形是：将下层模具1和上层模具3的长边垂直叠放在一起后的俯视图的外形形状。其它与具体实施方式一至七之一相同。
中层模具2的截面的外形便于中层模具2分别与下层模具1和上层模具3连接。
具体实施方式九：具体实施方式一所述的复合阻尼材料的成型模具的使用方法，如下：
一、将金属网放在下层模具1的上表面的下层凹槽1-2内，用螺栓螺母套件的螺栓穿过下层定位孔1-3与中层模具2的第一中层定位孔2-3并用螺母紧固；
二、将金属网放在中层模具2的中层凹槽2-2内，用螺栓螺母套件的螺栓穿过上层模具1的上层定位孔3-2与中层模具2的第二中层定位孔2-4并用螺母紧固；
三、用高分子浇注液整体浇注或用不同类型的浇注液分层浇注，固化后，得到复合阻尼材料。
具体实施方式十：具体实施方式一所述的复合阻尼材料的成型模具的使用方法，还可以如下：
一、将金属网放在下层模具1的上表面的下层凹槽1-2内，用高分子浇注液浇注在下层凹槽1-2及下腔1-1内；用螺栓螺母套件的螺栓穿过下层定位孔1-3与中层模具2的第一中层定位孔2-3并用螺母紧固；
二、将金属网放在中层模具2中的中层凹槽2-2内，用高分子浇注液浇注在中层凹槽2-2及中腔2-1内；用螺栓螺母套件的螺栓穿过上层模具3的上层定位孔3-2与中层模具2的第二中层定位孔2-4并用螺母紧固；
三、用高分子浇注液浇注在上腔3-1内；
四、固化后，得到复合阻尼材料样件。
用下面的实施例验证本发明的有益效果：
实施例1：(参见附图1～4)本实用例的复合阻尼材料的成型模具由结晶性树脂材料聚四氟乙烯的下层模具1、一个聚四氟乙烯的中层模具2、长×宽×高＝260×160mm×15mm的聚四氟乙烯的上层模具3和8个钛螺栓螺母套件锁紧装置组成；
其中下层模具1的外形尺寸长×宽×高＝260×160mm×15mm，下层模具1中设置一个直径为50mm、高度为10mm的圆柱形底腔1-1，在下层模具的上表面设置一个长×宽×高＝110×110mm×2mm的下层凹槽1-2，底腔1-1位于下层凹槽1-2覆盖的区域内，上表面设置的下层凹槽1-2，用于金属网定位和固定；在下层模具1的边缘设置下层定位孔1-3；底腔1-1为盲型；
中层模具2的外形尺寸是在长×宽×高＝260×660mm×15mm的块体的四个角分别截掉一个长×宽×高＝50×50mm×50mm的角后得到的，在中层模具2中设置一个直径为50mm、高度为13mm的圆柱形中腔2-1，中腔2-1的位置与底腔1-1的位置相对应；在中层模具2的上表面设置一个长×宽×高＝110×110mm×2mm的中层凹槽2-2，中腔2-1位于中层凹槽2-2覆盖的区域内；在中层模具2的边缘设置第一中层定位孔2-3和第二中层定位孔2-4；中腔2-1为贯通型；
下层定位孔1-3与第一中层定位孔2-3的位置相对应；
上层模具3的外形尺寸为长×宽×高＝260×160mm×15mm，在上层模具3中设置至一个直径为50mm、高度为15mm的圆柱形上腔3-1，上腔3-1的位置与中腔2-1的位置相对应；在上层模具3的边缘设置上层定位孔3-2；上腔3-1为贯通型；
上层定位孔3-2与第二中层定位孔2-4的位置相对应。
螺栓螺母套件，螺栓穿过下层定位孔1-3与第一中层定位孔2-3并用螺母紧固，可将下层模具1和中层模具2锁紧；螺栓穿过上层定位孔3-2与第二中层定位孔2-4并用螺母紧固，可将上层模具1与中层模具2锁紧。
本实施例的复合阻尼材料的成型模具的使用方法，如下：
一、将金属铜网放在下层模具的上表面的下层凹槽1-2内，用螺栓螺母套件的螺栓穿过下层定位孔1-3与第一中层定位孔2-3并用螺母紧固；
二、将金属网放在中层模具2中的中层凹槽2-2内，用螺栓螺母套件的螺栓穿过上层定位孔3-2与第二中层定位孔2-4并用螺母紧固；通过上述的操作，将下层模具1、中层模具2和上层模具3组装成一个整体，各层腔体组合成一个大的型腔，各层间固定有金属网；
三、用高分子浇注液整体浇注或用不同类型的浇注液分层浇注；
四、固化后，得到一个直径为50mm、高度为42mm的圆柱形的复合阻尼材料样件。
本实施例的复合阻尼材料的成型模具的使用方法，还可以如下：
一、将金属铜网放在下层模具的上表面的下层凹槽1-2内，用高分子浇注液浇注在下层凹槽1-2内；用螺栓螺母套件的螺栓穿过下层定位孔1-3与第一中层定位孔2-3并用螺母紧固；
二、将金属铜网放在中层模具2中的中层凹槽2-2内，用高分子浇注液浇注在中层凹槽2-2内；用螺栓螺母套件的螺栓穿过上层定位孔3-2与第二中层定位孔2-4并用螺母紧固；
三、用高分子浇注液浇注在上腔3-1内；
四、固化后，得到一个直径为50mm、高度为42mm的圆柱形的复合阻尼材料样件。
该样件整体分为三层，三层的高分子材料可以相同，也可以不同，中间含有2层金属铜网。
本实施例的复合阻尼材料的成型模具可灵活搭配不同成份的浇注液材料，制备复杂组合的复合材料。用各层间的凹槽可以很好的将金属网固定在两层复合材料之间，不沉降、不偏移，位置精准。
本实施例的复合阻尼材料的成型模具的分层设计、自由组合也符合节约的原则，更换不同厚度的中层模具，可获得不同特定尺寸规格的复合材料样件，当任何一部分模具损坏时，只更换损坏部分即可，降低了模具开发的投入，同时也充分实现了对资源的再利用。

Claims (9)

1.一种复合阻尼材料的成型模具，其特征在于该模具包括下层模具(1)、中层模具(2)、上层模具(3)和锁紧装置；
其中下层模具(1)中设置一个底腔(1-1)，在下层模具的上表面设置一个下层凹槽(1-2)，底腔(1-1)位于下层凹槽(1-2)覆盖的区域内，上表面设置的下层凹槽(1-2)，用于金属网定位和固定；在下层模具(1)的边缘设置下层定位孔(1-3)；底腔(1-1)为盲型；
在中层模具(2)中设置一个中腔(2-1)，中腔(2-1)的位置与底腔(1-1)的位置相对应；在中层模具(2)的上表面设置中层凹槽(2-2)，中腔(2-1)位于中层凹槽(2-2)覆盖的区域内；在中层模具(2)的边缘设置第一中层定位孔(2-3)和第二中层定位孔(2-4)；中腔(2-1)为贯通型；
下层定位孔(1-3)与第一中层定位孔(2-3)的位置相对应；
在上层模具(3)中设置一个上腔(3-1)，上腔(3-1)的位置与中腔(2-1)的位置相对应；在上层模具(3)的边缘设置上层定位孔(3-2)；上腔(3-1)为贯通型；
上层定位孔(3-2)与第二中层定位孔(2-4)的位置相对应。
2.根据权利要求1所述的一种复合阻尼材料的成型模具，其特征在于锁紧装置为螺栓螺母套件，螺栓穿过下层定位孔(1-3)与第一中层定位孔(2-3)并用螺母紧固，螺栓穿过上层定位孔(3-2)与第二中层定位孔(2-4)并用螺母紧固。
3.根据权利要求1或2所述的一种复合阻尼材料的成型模具，其特征在于底腔(1-1)、中腔(2-1)、上腔(3-1)的形状为圆柱形或棱柱形。
4.根据权利要求1或2所述的一种复合阻尼材料的成型模具，其特征在于对应的底腔(1-1)、中腔(2-1)、上腔(3-1)的横截面形状和大小相同。
5.根据权利要求1或2所述的一种复合阻尼材料的成型模具，其特征在于下层模具(1)为结晶性树脂材料下层模具(1)，中层模具(2)为结晶性树脂材料中层模具(2)，上层模具(3)为结晶性树脂材料上层模具(3)。
6.根据权利要求1或2所述的一种复合阻尼材料的成型模具，其特征在于中层模具(2)的个数为1～10个。
7.根据权利要求1或2所述的一种复合阻尼材料的成型模具，其特征在于下层模具(1)和上层模具(3)的截面的外形为矩形，中层模具(2)的截面的外形是：将下层模具(1)和上层模具(3)的长边垂直叠放在一起后的俯视图的外形。
8.权利要求1所述的一种复合阻尼材料的成型模具的使用方法，其特征在于该方法按以下步骤进行：
一、将金属网放在下层模具(1)的上表面的下层凹槽(1-2)内，用螺栓螺母套件的螺栓穿过下层定位孔(1-3)与中层模具(2)的第一中层定位孔(2-3)并用螺母紧固；
二、将金属网放在中层模具(2)的中层凹槽(2-2)内，用螺栓螺母套件的螺栓穿过上层模具(1)的上层定位孔(3-2)与中层模具(2的第二中层定位孔(2-4)并用螺母紧固；
三、用高分子浇注液整体浇注或用不同类型的浇注液分层浇注，固化后，得到复合阻尼材料。
9.权利要求1所述的一种复合阻尼材料的成型模具的使用方法，其特征在于该方法按以下步骤进行：
一、将金属网放在下层模具(1)的上表面的下层凹槽(1-2)内，用高分子浇注液浇注在下层凹槽(1-2)及下腔(1-1)内；用螺栓螺母套件的螺栓穿过下层定位孔(1-3)与中层模具(2)的第一中层定位孔(2-3)并用螺母紧固；
二、将金属网放在中层模具(2)中的中层凹槽(2-2)内，用高分子浇注液浇注在中层凹槽(2-2)及中腔(2-1)内；用螺栓螺母套件的螺栓穿过上层模具(3)的上层定位孔(3-2)与中层模具(2)的第二中层定位孔(2-4)并用螺母紧固；
三、用高分子浇注液浇注在上腔(3-1)内；
四、固化后，得到复合阻尼材料样件。
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