CN111169037B - 一种用于成型树脂基复合材料异形件的压制模具及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于成型树脂基复合材料异形件的压制模具及方法，该压制模具包括设置在凹模固定板上的凹模和设置在凸模固定板上的凸模组件，凸模组件包括成型凸模和压紧组件，成型凸模包括第一凸模和第二凸模，压紧组件包括第一压紧块和两个对称布设在第二凸模两侧的第二压紧块，凸模组件和预浸布铺设件共同形成一个与矩形模腔相配合的组合式凸模结构；该压制方法包括：一、预浸布的裁剪；二、预浸布的铺层装模；三、合模压制；四、开模脱模。本发明成型的异形件具有内应力低、翘曲变形小、机械性能稳定的优点，在第一凸模和第二凸模上采用一种或多种形状的裁剪工整的预浸布，提高了异形件的力学强度和外观质量。

Description

一种用于成型树脂基复合材料异形件的压制模具及方法

技术领域

本发明属于树脂基复合材料异形件加工技术领域，具体涉及一种用于成型树脂基复合材料异形件的压制模具及方法。

背景技术

如图1所示，树脂基复合材料异形件包括立板1-1和设置在立板1-1侧面上的门型护板1-2，目前，树脂基复合材料异形件的生产方式有多种，其中最常见的生产方式是热压罐成型和模具压制成型。采用热压罐成型树脂基复合材料异形件时，首先，需要在成型模具表面铺设多层预浸布形成预浸布铺设件，再依次用多孔防粘布、吸胶毡、透气毡对成型模具和预浸布铺设件进行覆盖，并将成型模具与预浸布铺设件同时密封于真空袋内，之后，将真空袋放入热压罐中，预浸布铺设件固化成型为树脂基复合材料异形件，制作步骤繁琐，热压设备昂贵，且对生产人员的技术要求高；而现有的模具压制成型，大多采用碎布进行压制，压制成型的树脂基复合材料异形件存在胶液分布不均、碎布排列不规整，以及力学强度差，外观不美观等缺陷；因此，应该提供一种便于操作的用于成型树脂基复合材料异形件的压制模具及方法。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种用于成型树脂基复合材料异形件的压制模具，其结构简单、设计合理，利用本压制模具成型的树脂基复合材料异形件具有内应力低、翘曲变形小、机械性能稳定的优点，在第一凸模和第二凸模上采用一种或多种形状的裁剪工整的预浸布，而不是采用形状各异的碎布，提高了树脂基复合材料异形件的力学强度和外观质量，使用效果好。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种用于成型树脂基复合材料异形件的压制模具，其特征在于：包括平行布设的凹模固定板和凸模固定板、设置在所述凹模固定板上的凹模和设置在所述凸模固定板上的凸模组件，所述凸模组件包括固定安装在所述凸模固定板上的成型凸模和设置在所述成型凸模周侧的压紧组件，所述凹模内具有脱模斜度的矩形模腔，所述成型凸模包括垂直设置在所述凸模固定板上用于成型树脂基复合材料异形件的立板的第一凸模和与所述第一凸模紧贴用于成型树脂基复合材料异形件的门型护板的第二凸模，所述压紧组件包括位于所述第二凸模正上方的第一压紧块和两个对称布设在所述第二凸模两侧的第二压紧块，所述第一凸模、所述第二凸模、所述第一压紧块和两个所述第二压紧块共同围设形成一个将预浸布铺设件压制成树脂基复合材料异形件的压制腔，所述预浸布铺设件由一种或多种形状的裁剪工整的预浸布铺设形成，所述凸模组件和所述预浸布铺设件共同形成一个与所述矩形模腔相配合的组合式凸模结构，所述第二凸模内设置有顶出块，所述凸模固定板上开设有流胶槽。

上述的一种用于成型树脂基复合材料异形件的压制模具，其特征在于：所述第一凸模和所述第二凸模均为长方体凸模，所述第一凸模的长度大于所述第二凸模的长度，所述第一凸模的高度大于所述第二凸模的高度，所述第一凸模上形成一个竖直布设的供预浸布铺设的异形铺层面，所述第二凸模上形成一个呈门拱型的供预浸布铺设的立体铺层面。

上述的一种用于成型树脂基复合材料异形件的压制模具，其特征在于：所述第一压紧块和所述第二压紧块均为长方体压紧块，所述第一压紧块的底部压紧面压紧在铺设在所述立体铺层面上的预浸布的顶面，所述第二压紧块的第一竖直压紧面压紧在铺设在所述立体铺层面上的预浸布的侧面，所述第一压紧块的侧面压紧面和所述第二压紧块的第二竖直压紧面均压紧在铺设在所述异形铺层面上的预浸布的表面。

上述的一种用于成型树脂基复合材料异形件的压制模具，其特征在于：所述第一凸模、所述第二凸模、所述第一压紧块和所述第二压紧块上均具有与所述矩形模腔相配合的配合面。

上述的一种用于成型树脂基复合材料异形件的压制模具，其特征在于：所述凹模的底端与所述凸模固定板的顶面之间设置有合模间隙，所述合模间隙的取值范围为5mm～10mm。

本发明还提供了一种用于成型树脂基复合材料异形件的压制方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤一、预浸布的裁剪，具体包括以下步骤：

步骤101、预浸布铺设件的铺层设计：

根据树脂基复合材料异形件的立板和门型护板的厚度尺寸以及预浸布的压缩量，确定所述预浸布铺设件的铺层层数N，N为正整数，且N的取值范围为50～100，N层预浸布包括由下至上交替铺设的M个第一铺设单元和M个第二铺设单元，所述第一铺设单元包括m个所述第一单层预浸布组合，所述第二铺设单元包括m个所述第二单层预浸布组合，其中，N/M为正整数；m＝2或3；

当M/N为非整数时，N层预浸布还包括一个位于顶部的预留铺设单元；

步骤102、第一单层预浸布组合和第二单层预浸布组合的形状设计：

所述第一单层预浸布组合包括用于铺设在所述异形铺层面上的I型预浸布和用于铺设在所述立体铺层面上的II型预浸布；所述第二单层预浸布组合包括用于铺设在所述异形铺层面上的III型预浸布和用于铺设在所述立体铺层面上的IV型预浸布；

步骤103、裁剪四种不同形状的预浸布，且预浸布的裁剪误差均不大于1mm；

步骤二、预浸布的铺层装模，具体包括以下步骤：

步骤201、将压制模具放置在液压压机的下加热板上进行预热，使压制模具的温度达到50℃～55℃；

步骤202、将预热后的压制模具放置在操作平台上，在所述第一凸模和所述第二凸模上由下至上交替铺设M个第一铺设单元和M个第二铺设单元，形成预浸布铺设件，其中，在所述第一凸模和所述第二凸模上铺设所述第一单层预浸布组合的过程为：先在所述异形铺层面上铺设所述I型预浸布，再在所述立体铺层面铺设所述II型预浸布，所述II型预浸布与所述I型预浸布之间拼接间隙不大于1mm；在所述第一凸模和所述第二凸模上铺设所述第二单层预浸布组合的过程为：先在所述异形铺层面上铺设III型预浸布，再在所述立体铺层面铺设IV型预浸布，并将IV型预浸布的凸缘部翻折后，铺设在所述异形铺层面上；

步骤三、合模压制，具体包括以下步骤：

步骤301、将凹模固定板固定安装在液压压机的上加热板上，将凸模固定板固定安装在液压压机的下加热板上，并在所述凸模固定板上安装所述压紧组件，即将第一压紧块和两个第二压紧块依次安装在步骤二中铺层形成的预浸布铺设件上；

步骤302、初步压制：

由液压压机带动压制模具合模，且合模初始压力为2MPa～3MPa；加热压制模具，使压制模具的温度达到75℃～120℃，同时，增大所述合模初始压力，使所述合模初始压力上升至合模压制压力，所述合模压制压力的取值范围为12MPa～15MPa；之后，压制模具保温保压1h～2.5h，完成树脂基复合材料异形件的初步压制成型；

步骤303、最终压制：

对压制模具继续加热，使压制模具的温度达到190℃～210℃，所述合模压制压力的取值范围为12MPa～15MPa；之后，压制模具保温保压1h～2.5h，完成树脂基复合材料异形件的最终压制成型；

步骤四、开模脱模：

压制模具静置降温，当压制模具的温度达到20℃～25℃后，由液压压机带动压制模具开模，之后，拆除所述压紧组件，并采用所述顶出块将压制后的树脂基复合材料异形件从所述成型凸模上脱出。

上述的一种用于成型树脂基复合材料异形件的压制方法，其特征在于：步骤202中，在预浸布的铺层装模的过程中，对已铺设预浸布由下至上设置I次预压；第i次预压时，预浸布的层数为

其中I＝2～5，i＝1～m。

上述的一种用于成型树脂基复合材料异形件的压制方法，其特征在于：步骤202中，在进行第i次预压时，在所述第一压紧块与已铺设的预浸布铺设件之间支设第一垫块，在两个所述第二压紧块与已铺设的预浸布铺设件之间均支设第二垫块。

上述的一种用于成型树脂基复合材料异形件的压制方法，其特征在于：所述预留铺设单元包括k个第一单层预浸布组合，k为正整数，且k的取值范围为1～m。

上述的一种用于成型树脂基复合材料异形件的压制方法，其特征在于：所述预留铺设单元包括一个所述第一铺设单元和q个第二单层预浸布组合，q的取值为1或2。

本发明与现有技术相比具有以下优点：

1、本发明的第一凸模、第二凸模、第一压紧块和两个第二压紧块共同围设形成一个将预浸布铺设件压制成树脂基复合材料异形件的压制腔，凸模组件和位于压制腔内的预浸布铺设件共同形成一个与矩形模腔相配合的组合式凸模结构，通过组合式凸模结构和矩形模腔之间的相互配合，在利用液压压机对压制模具进行加热加压后，预浸布铺设件被压制成型为树脂基复合材料异形件，与现有技术中热压罐成型树脂基复合材料异形件的方式相比较，利用本压制模具成型的树脂基复合材料异形件具有内应力低、翘曲变形小、机械性能稳定的优点，同时，本压制模具制造成本低、操作方便，能够同时实现多模压制，生产效率高；更重要的是，在第一凸模和第二凸模上采用预浸布进行铺层时，采用剪裁规整的整片预浸布，而不是采用形状各异的碎布，提高了树脂基复合材料异形件的力学强度和外观质量，使用效果好。

2、本发明通过在凸模固定板上开设流胶槽，利用流胶槽能够将压制成型过程中多余的液态浸胶导流至压制模具的外部，使用效果好。

3、本发明压制方法中M个第一铺设单元和M个第二铺设单元由下至上交替铺设，且第一铺设单元包括m个第一单层预浸布组合，第二铺设单元包括m个第二单层预浸布组合，通过设计不同结构的第一单层预浸布组合和第二单层预浸布组合，在第一单层预浸布组合和第二单层预浸布组合交替铺设的情况下，在压制成型后，立板和门型护板之间形成的搭接缝转移至立板的底部，能够使立板和门型护板之间的搭接缝位置处避免出现胶液聚集的现象，同时能够解决立板和门型护板之间的搭接缝位置处强度不足的问题，能够保证树脂基复合材料异形件的力学强度，相邻的第一铺设单元和第二铺设单元之间连接紧密，提高了预浸布铺设件的稳定性。

4、本发明压制方法操作简便，劳动强度低，便于推广应用。

综上所述，本发明结构简单、设计合理，利用本压制模具成型的树脂基复合材料异形件具有内应力低、翘曲变形小、机械性能稳定的优点，在第一凸模和第二凸模上采用一种或多种形状的裁剪工整的预浸布，而不是采用形状各异的碎布，提高了树脂基复合材料异形件的力学强度和外观质量，使用效果好。

下面通过附图和实施例，对本发明做进一步的详细描述。

附图说明

图1为现有树脂基复合材料异形件的结构示意图。

图2为本发明压制模具的结构示意图。

图3为图2的A-A剖视图。

图4为图2的B-B剖视图。

图5为本发明压制模具的爆炸图。

图6为本发明压制方法的流程图。

图7为本发明I型预浸布的展开示意图。

图8为本发明II型预浸布的展开示意图。

图9为本发明III型预浸布的展开示意图。

图10为本发明IV型预浸布的展开示意图。

图11为本发明预压时的使用状态示意图。

附图标记说明:

1-1—立板； 1-2—门型护板； 2—凹模固定板；

3—凹模； 4—凸模固定板； 5—第一凸模；

5-1—异形铺层面； 6—第二凸模； 6-1—立体铺层面；

7—第一压紧块； 7-1—底部压紧面； 7-2—侧面压紧面；

8—第二压紧块； 8-1—第一竖直压紧面； 8-2—第二竖直压紧面；

9—顶出块； 10—流胶槽； 11—I型预浸布；

12—II型预浸布； 13—III型预浸布； 14—IV型预浸布；

14-1—凸缘部； 15—第一垫块； 16—第二垫块。

具体实施方式

如图2至图5所示，本发明的压制模具包括平行布设的凹模固定板2和凸模固定板4、设置在所述凹模固定板2上的凹模3和设置在所述凸模固定板4上的凸模组件，所述凸模组件包括固定安装在所述凸模固定板4上的成型凸模和设置在所述成型凸模周侧的压紧组件，所述凹模3内具有脱模斜度的矩形模腔，所述成型凸模包括垂直设置在所述凸模固定板4上用于成型树脂基复合材料异形件的立板1-1的第一凸模5和与所述第一凸模5紧贴用于成型树脂基复合材料异形件的门型护板1-2的第二凸模6，所述压紧组件包括位于所述第二凸模6正上方的第一压紧块7和两个对称布设在所述第二凸模6两侧的第二压紧块8，所述第一凸模5、所述第二凸模6、所述第一压紧块7和两个所述第二压紧块8共同围设形成一个将预浸布铺设件压制成树脂基复合材料异形件的压制腔，所述预浸布铺设件由一种或多种形状的裁剪工整的预浸布铺设形成，所述凸模组件和所述预浸布铺设件共同形成一个与所述矩形模腔相配合的组合式凸模结构，所述第二凸模6内设置有顶出块9，所述凸模固定板4上开设有流胶槽10。

实际使用时，如图1所示，树脂基复合材料异形件包括立板1-1和设置在立板1-1侧面上的门型护板1-2，树脂基复合材料异形件由所述预浸布铺设件压制而成，而所述预浸布铺设件由一种或多种形状的裁剪工整的预浸布铺设形成，因此，本实施例中，通过在所述凸模固定板4上设置凸模组件，所述凸模组件包括成型凸模和压紧组件，所述成型凸模包括垂直设置在所述凸模固定板4上的第一凸模5和与所述第一凸模5紧贴的第二凸模6，所述压紧组件包括第一压紧块7和两个第二压紧块8，第一压紧块7位于所述第二凸模6的正上方，两个第二压紧块8对称布设在所述第二凸模6的两侧，所述第一凸模5和所述第二凸模6主要用于支撑多层的一种或多种形状的裁剪工整的预浸布，所述第一压紧块7和两个所述第二压紧块8对一种或多种形状的裁剪工整的预浸布进行压紧，所述第一凸模5、所述第二凸模6、所述第一压紧块7和两个所述第二压紧块8共同围设形成一个将预浸布铺设件压制成树脂基复合材料异形件的压制腔，所述凸模组件和位于所述压制腔内的所述预浸布铺设件共同形成一个与所述矩形模腔相配合的组合式凸模结构，通过组合式凸模结构和矩形模腔之间的相互配合，在利用液压压机对压制模具进行加热加压后，预浸布铺设件被压制成型为树脂基复合材料异形件，与现有技术中热压罐成型树脂基复合材料异形件的方式相比较，利用本压制模具成型的树脂基复合材料异形件具有内应力低、翘曲变形小、机械性能稳定的优点，同时，本压制模具制造成本低、操作方便，能够同时实现多模压制，生产效率高；更重要的是，在所述第一凸模5和所述第二凸模6上采用预浸布进行铺层时，采用剪裁规整的整片预浸布，而不是采用形状各异的碎布，提高了树脂基复合材料异形件的力学强度和外观质量，使用效果好。

本实施例中，通过在所述第二凸模6内设置顶出块9，便于压制成型后的树脂基复合材料异形件脱模，能够避免树脂基复合材料异形件在脱模时发生变形的现象。

本实施例中，所述顶出块9为倒圆台形顶出块，所述第二凸模6的中心开设有倒圆台形顶出块安装孔。

本实施例中，在所述凸模固定板4上开设流胶槽10，其原因在于：在利用液压压机对压制模具进行加热加压的过程中，位于压制腔内的预浸布铺设件被压制成型时，预浸布内的浸胶会融化呈液态，利用流胶槽10能够将压制成型过程中多余的液态浸胶导流至压制模具的外部，使用效果好。

本实施例中，所述第一凸模5和所述第二凸模6均为长方体凸模，所述第一凸模5的长度大于所述第二凸模6的长度，所述第一凸模5的高度大于所述第二凸模6的高度，所述第一凸模5上形成一个竖直布设的供预浸布铺设的异形铺层面5-1，所述第二凸模6上形成一个呈门拱型的供预浸布铺设的立体铺层面6-1。

本实施例中，所述第一凸模5和所述第二凸模6均为长方体凸模，所述第一凸模5和所述第二凸模6共同形成与树脂基复合材料异形件的结构外形相匹配的成型凸模，在所述第一凸模5上形成一个竖直布设的异形铺层面5-1，在所述第二凸模6上形成一个呈门拱型的立体铺层面6-1，实际使用时，在异形铺层面5-1和立体铺层面6-1上铺设多层一种或多种形状的预浸布裁剪工整的预浸布，形成所述预浸布铺设件，便于操作，劳动成本低，使用效果好。

本实施例中，所述第一凸模5、所述第二凸模6和所述凸模固定板4为一体成型，能够保证所述第一凸模5和所述第二凸模6的强度和刚度。

本实施例中，所述第一压紧块7和所述第二压紧块8均为长方体压紧块，所述第一压紧块7的底部压紧面7-1压紧在铺设在所述立体铺层面6-1上的预浸布的顶面，所述第二压紧块8的第一竖直压紧面8-1压紧在铺设在所述立体铺层面6-1上的预浸布的侧面，所述第一压紧块7的侧面压紧面7-2和所述第二压紧块8的第二竖直压紧面8-2均压紧在铺设在所述异形铺层面5-1上的预浸布的表面。

实际使用时，在第一凸模5和第二凸模6上完成预浸布铺设件的铺设后，利用所述第一压紧块7和所述第二压紧块8对预浸布铺设件进行压紧，其中，所述第一压紧块7的底部压紧面7-1压紧在铺设在所述立体铺层面6-1上的预浸布的顶面，所述第二压紧块8的第一竖直压紧面8-1压紧在铺设在所述立体铺层面6-1上的预浸布的侧面，所述第一压紧块7的侧面压紧面7-2和所述第二压紧块8的第二竖直压紧面8-2均压紧在铺设在所述异形铺层面5-1上的预浸布的表面，能够保证预浸布铺设件处于完全压紧的状态，在合模压制的过程中，能够避免预浸布铺设件发生移动或者错位的现象，且便于加工制造，便于维修更换，制造成本低。

本实施例中，所述第一凸模5、所述第二凸模6、所述第一压紧块7和所述第二压紧块8上均具有与所述矩形模腔相配合的配合面。

本实施例中，由于所述矩形模腔具有脱模斜度，所述凸模组件和所述预浸布铺设件共同形成一个与所述矩形模腔相配合的组合式凸模结构，因此，所述第一凸模5、所述第二凸模6、所述第一压紧块7和所述第二压紧块8上均具有与所述矩形模腔相配合的配合面，便于开模和合模，使用效果好。

本实施例中，所述脱模斜度为α，α的取值范围3°～5°。

本实施例中，所述凹模3的底端与所述凸模固定板4的顶面之间设置有合模间隙，所述合模间隙的取值范围为5mm～10mm。

本实施例中，通过在所述凹模3的底端与所述凸模固定板4的顶面之间设置合模间隙，在压制过程中，能够保证矩形模腔与组合式凸模结构之间的相互配合，能够将液压压机的加载压力施加在预浸布铺设件上，避免所述凹模3的底端与所述凸模固定板4的顶面之间发生碰撞，同时，合模间隙也能够起到将液态浸胶导流至压制模具外部的作用，使用效果好。

如图6所示，本发明还提供了一种树脂基复合材料异形件的压制方法，该方法包括以下步骤：

步骤一、预浸布的裁剪，具体包括以下步骤：

步骤101、预浸布铺设件的铺层设计：

根据树脂基复合材料异形件的立板1-1和门型护板1-2的厚度尺寸以及预浸布的压缩量，确定所述预浸布铺设件的铺层层数N，N为正整数，且N的取值范围为50～100，N层预浸布包括由下至上交替铺设的M个第一铺设单元和M个第二铺设单元，所述第一铺设单元包括m个所述第一单层预浸布组合，所述第二铺设单元包括m个所述第二单层预浸布组合，其中，N/M为正整数；m＝2或3；

当M/N为非整数时，N层预浸布还包括一个位于顶部的预留铺设单元；

步骤102、第一单层预浸布组合和第二单层预浸布组合的形状设计：

如图7至图10所示，所述第一单层预浸布组合包括用于铺设在所述异形铺层面5-1上的I型预浸布11和用于铺设在所述立体铺层面6-1上的II型预浸布12；所述第二单层预浸布组合包括用于铺设在所述异形铺层面5-1上的III型预浸布13和用于铺设在所述立体铺层面6-1上的IV型预浸布14；

本实施例中，通过设计不同结构的第一单层预浸布组合和第二单层预浸布组合，在第一单层预浸布组合和第二单层预浸布组合交替铺设的情况下，在压制成型后，立板1-1和门型护板1-2之间形成的搭接缝转移至立板1-1的底部，能够使立板1-1和门型护板1-2之间的搭接缝位置处避免出现胶液聚集的现象，同时能够解决立板1-1和门型护板1-2之间的搭接缝位置处强度不足的问题，能够保证树脂基复合材料异形件的力学强度。

步骤103、裁剪四种不同形状的预浸布，且预浸布的裁剪误差均不大于1mm；

步骤二、预浸布的铺层装模，具体包括以下步骤：

步骤201、将压制模具放置在液压压机的下加热板上进行预热，使压制模具的温度达到50℃～55℃；

本实施例中，将压制模具加热至50℃～55℃的目的在于：便于预浸布的铺设，因为预热后的压制模具能够对预浸布起到预热的作用，能够使预浸布便于弯曲，并能够增强相邻两层预浸布之间的粘合性，使用效果好。

步骤202、将预热后的压制模具放置在操作平台上，在所述第一凸模5和所述第二凸模6上由下至上交替铺设M个第一铺设单元和M个第二铺设单元，形成预浸布铺设件，其中，在所述第一凸模5和所述第二凸模6上铺设所述第一单层预浸布组合的过程为：先在所述异形铺层面5-1上铺设所述I型预浸布11，再在所述立体铺层面6-1铺设所述II型预浸布12，所述II型预浸布12与所述I型预浸布11之间拼接间隙不大于1mm；在所述第一凸模5和所述第二凸模6上铺设所述第二单层预浸布组合的过程为：先在所述异形铺层面5-1上铺设III型预浸布13，再在所述立体铺层面6-1铺设IV型预浸布14，并将IV型预浸布14的凸缘部14-1翻折后，铺设在所述异形铺层面5-1上；

本实施例中，由于M个第一铺设单元和M个第二铺设单元由下至上交替铺设，且所述第一铺设单元包括m个所述第一单层预浸布组合，所述第二铺设单元包括m个所述第二单层预浸布组合，其中，N/M为正整数，m＝2或3，第一单层预浸布组合包括I型预浸布11和II型预浸布12，第二单层预浸布组合包括III型预浸布13和IV型预浸布14，因此，预浸布铺设件采用四种形状的裁剪工整的预浸布铺层形成，相邻的第一铺设单元和第二铺设单元之间连接紧密，提高了预浸布铺设件的稳定性，不仅提高了生产效率，而且，在压制成型后，能够提高了树脂基复合材料异形件的力学强度和外观质量，便于推广应用。

步骤三、合模压制，具体包括以下步骤：

步骤301、将凹模固定板2固定安装在液压压机的上加热板上，将凸模固定板4固定安装在液压压机的下加热板上，并在所述凸模固定板4上安装所述压紧组件，即将第一压紧块7和两个第二压紧块8依次安装在步骤二中铺层形成的预浸布铺设件上；

本实施例中，液压压机的型号为YJH32-100,公称力为1000kN。

步骤302、初步压制：

由液压压机带动压制模具合模，且合模初始压力为2MPa～3MPa；加热压制模具，使压制模具的温度达到75℃～120℃，同时，增大所述合模初始压力，使所述合模初始压力上升至合模压制压力，所述合模压制压力的取值范围为12MPa～15MPa；之后，压制模具保温保压1h～2.5h，完成树脂基复合材料异形件的初步压制成型；

本实施例中，当压制模具的温度达到75℃～120℃，合模压制压力的取值范围为12MPa～15MPa时，在压制模具保温保压1h～2.5h的过程中，预浸布铺设件内的树脂之间会发生交联反应，使预浸布铺设件内的小分子溢出，能够减小压制成型后的树脂基复合材料异形件的内应力。

步骤303、最终压制：

对压制模具继续加热，使压制模具的温度达到190℃～210℃，所述合模压制压力的取值范围为12MPa～15MPa；之后，压制模具保温保压1h～2.5h，完成树脂基复合材料异形件的最终压制成型；

本实施例中，当压制模具的温度达到190℃～210℃，合模压制压力的取值范围为12MPa～15MPa时，经过交联反应后的预浸布铺设件会逐渐固化成型，并能够保证压制成型后的树脂基复合材料异形件的力学性能。

步骤四、开模脱模：

压制模具静置降温，当压制模具的温度达到20℃～25℃后，由液压压机带动压制模具开模，之后，拆除所述压紧组件，并采用所述顶出块9将压制后的树脂基复合材料异形件从所述成型凸模上脱出。

本实施例中，步骤202中，在预浸布的铺层装模的过程中，对已铺设预浸布由下至上设置I次预压；第i次预压时，预浸布的层数为

其中I＝2～5，i＝1～m。

本实施例中，通过在在预浸布的铺层装模的过程中，对已铺设预浸布由下至上设置I次预压，I次预压能够增强相邻两层预浸布之间的规整性和密实度，规整密实的铺层结构有助于预浸布内胶液的流动，能够有效解决树脂基复合材料异形件内胶液聚集的问题。

如图11所示，本实施例中，步骤202中，在进行第i次预压时，在所述第一压紧块7与已铺设的预浸布铺设件之间支设第一垫块15，在两个所述第二压紧块8与已铺设的预浸布铺设件之间均支设第二垫块16。

本实施例中，为了保证所述凸模组件和位于所述压制腔内的所述预浸布铺设件共同形成一个与所述矩形模腔相配合的组合式凸模结构，因为在每次预压时，已铺设的预浸布铺设件的尺寸大小不同，因此，需要在所述第一压紧块7与已铺设的预浸布铺设件之间支设第一垫块15，在两个所述第二压紧块8与已铺设的预浸布铺设件之间均支设第二垫块16，实际使用时，通过改变第一垫块15的厚度和第二垫块16的厚度的方式，以适应于多次预压的使用要求。

本实施例中，所述预留铺设单元包括k个第一单层预浸布组合，k为正整数，且k的取值范围为1～m。

本实施例中，所述预留铺设单元包括一个所述第一铺设单元和q个第二单层预浸布组合，q的取值为1或2。

本实施例中，所述预浸布铺设件的铺层层数N＝85，所述预浸布铺设件包括由下至上交替铺设的14个第一铺设单元、14个第二铺设单元和1个预留铺设单元，所述第一铺设单元包括3个所述第一单层预浸布组合，所述第二铺设单元包括3个所述第二单层预浸布组合，所述预留铺设单元包括1个第一单层预浸布组合；

本实施例中，所述预浸布的种类为高硅氧预浸布，所述高硅氧预浸布的压缩量为60％～70％。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制，凡是根据本发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本发明技术方案的保护范围内。

Claims (7)

1.一种用于成型树脂基复合材料异形件的压制方法，其特征在于：该压制方法采用的压制模具包括平行布设的凹模固定板（2）和凸模固定板（4）、设置在所述凹模固定板（2）上的凹模（3）和设置在所述凸模固定板（4）上的凸模组件，所述凸模组件包括固定安装在所述凸模固定板（4）上的成型凸模和设置在所述成型凸模周侧的压紧组件，所述凹模（3）内具有脱模斜度的矩形模腔，所述成型凸模包括垂直设置在所述凸模固定板（4）上用于成型树脂基复合材料异形件的立板（1-1）的第一凸模（5）和与所述第一凸模（5）紧贴用于成型树脂基复合材料异形件的门型护板（1-2）的第二凸模（6），所述压紧组件包括位于所述第二凸模（6）正上方的第一压紧块（7）和两个对称布设在所述第二凸模（6）两侧的第二压紧块（8），所述第一凸模（5）、所述第二凸模（6）、所述第一压紧块（7）和两个所述第二压紧块（8）共同围设形成一个将预浸布铺设件压制成树脂基复合材料异形件的压制腔，所述预浸布铺设件由一种或多种形状的裁剪工整的预浸布铺设形成，所述凸模组件和所述预浸布铺设件共同形成一个与所述矩形模腔相配合的组合式凸模结构，所述第二凸模（6）内设置有顶出块（9），所述凸模固定板（4）上开设有流胶槽（10）；该压制方法包括以下步骤：

步骤一、预浸布的裁剪，具体包括以下步骤：

步骤101、预浸布铺设件的铺层设计：

根据树脂基复合材料异形件的立板（1-1）和门型护板（1-2）的厚度尺寸以及预浸布的压缩量，确定所述预浸布铺设件的铺层层数N，N为正整数，且N的取值范围为50～100，N层预浸布包括由下至上交替铺设的M个第一铺设单元和M个第二铺设单元，所述第一铺设单元包括m个第一单层预浸布组合，所述第二铺设单元包括m个第二单层预浸布组合，其中，N/M为正整数；m=2或3；

当M/N为非整数时，N层预浸布还包括一个位于顶部的预留铺设单元；

步骤102、第一单层预浸布组合和第二单层预浸布组合的形状设计：

所述第一单层预浸布组合包括用于铺设在异形铺层面（5-1）上的I型预浸布（11）和用于铺设在立体铺层面（6-1）上的II型预浸布（12）；所述第二单层预浸布组合包括用于铺设在所述异形铺层面（5-1）上的III型预浸布（13）和用于铺设在所述立体铺层面（6-1）上的IV型预浸布（14）；

步骤103、裁剪四种不同形状的预浸布，且预浸布的裁剪误差均不大于1mm；

步骤二、预浸布的铺层装模，具体包括以下步骤：

步骤201、将压制模具放置在液压压机的下加热板上进行预热，使压制模具的温度达到50℃～55℃；

步骤202、将预热后的压制模具放置在操作平台上，在所述第一凸模（5）和所述第二凸模（6）上由下至上交替铺设M个第一铺设单元和M个第二铺设单元，形成预浸布铺设件，其中，在所述第一凸模（5）和所述第二凸模（6）上铺设所述第一单层预浸布组合的过程为：先在所述异形铺层面（5-1）上铺设所述I型预浸布（11），再在所述立体铺层面（6-1）铺设所述II型预浸布（12），所述II型预浸布（12）与所述I型预浸布（11）之间拼接间隙不大于1mm；在所述第一凸模（5）和所述第二凸模（6）上铺设所述第二单层预浸布组合的过程为：先在所述异形铺层面（5-1）上铺设III型预浸布（13），再在所述立体铺层面（6-1）铺设IV型预浸布（14），并将IV型预浸布（14）的凸缘部（14-1）翻折后，铺设在所述异形铺层面（5-1）上；

步骤三、合模压制，具体包括以下步骤：

步骤301、将凹模固定板（2）固定安装在液压压机的上加热板上，将凸模固定板（4）固定安装在液压压机的下加热板上，并在所述凸模固定板（4）上安装所述压紧组件，即将第一压紧块（7）和两个第二压紧块（8）依次安装在步骤二中铺层形成的预浸布铺设件上；

步骤302、初步压制:

由液压压机带动压制模具合模，且合模初始压力为2MPa～3MPa；加热压制模具，使压制模具的温度达到75℃～120℃，同时，增大所述合模初始压力，使所述合模初始压力上升至合模压制压力，所述合模压制压力的取值范围为12MPa～15MPa；之后，压制模具保温保压1h～2.5h，完成树脂基复合材料异形件的初步压制成型；

步骤303、最终压制:

对压制模具继续加热，使压制模具的温度达到190℃～210℃，所述合模压制压力的取值范围为12MPa～15MPa；之后，压制模具保温保压1h～2.5h，完成树脂基复合材料异形件的最终压制成型；

步骤四、开模脱模：

压制模具静置降温，当压制模具的温度达到20℃～25℃后，由液压压机带动压制模具开模，之后，拆除所述压紧组件，并采用所述顶出块（9）将压制后的树脂基复合材料异形件从所述成型凸模上脱出；

步骤202中，在预浸布的铺层装模的过程中，对已铺设预浸布由下至上设置I次预压；第i次预压时，预浸布的层数为

，其中I=2～5，i=1～m；

步骤202中，在进行第i次预压时，在所述第一压紧块（7）与已铺设的预浸布铺设件之间支设第一垫块（15），在两个所述第二压紧块（8）与已铺设的预浸布铺设件之间均支设第二垫块（16）。

2.按照权利要求1所述的一种用于成型树脂基复合材料异形件的压制方法，其特征在于：所述第一凸模（5）和所述第二凸模（6）均为长方体凸模，所述第一凸模（5）的长度大于所述第二凸模（6）的长度，所述第一凸模（5）的高度大于所述第二凸模（6）的高度，所述第一凸模（5）上形成一个竖直布设的供预浸布铺设的异形铺层面（5-1），所述第二凸模（6）上形成一个呈门拱型的供预浸布铺设的立体铺层面（6-1）。

3.按照权利要求2所述的一种用于成型树脂基复合材料异形件的压制方法，其特征在于：所述第一压紧块（7）和所述第二压紧块（8）均为长方体压紧块，所述第一压紧块（7）的底部压紧面（7-1）压紧在铺设在所述立体铺层面（6-1）上的预浸布的顶面，所述第二压紧块（8）的第一竖直压紧面（8-1）压紧在铺设在所述立体铺层面（6-1）上的预浸布的侧面，所述第一压紧块（7）的侧面压紧面（7-2）和所述第二压紧块（8）的第二竖直压紧面（8-2）均压紧在铺设在所述异形铺层面（5-1）上的预浸布的表面。

4.按照权利要求1所述的一种用于成型树脂基复合材料异形件的压制方法，其特征在于：所述第一凸模（5）、所述第二凸模（6）、所述第一压紧块（7）和所述第二压紧块（8）上均具有与所述矩形模腔相配合的配合面。

5.按照权利要求1所述的一种用于成型树脂基复合材料异形件的压制方法，其特征在于：所述凹模（3）的底端与所述凸模固定板（4）的顶面之间设置有合模间隙，所述合模间隙的取值范围为5mm～10mm。

6.按照权利要求1所述的一种用于成型树脂基复合材料异形件的压制方法，其特征在于：所述预留铺设单元包括k个第一单层预浸布组合，k为正整数，且k的取值范围为1～m。

7.按照权利要求1所述的一种用于成型树脂基复合材料异形件的压制方法，其特征在于：所述预留铺设单元包括一个所述第一铺设单元和q个第二单层预浸布组合，q的取值为1或2。

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