CN111579344A - 一种纤维增强塑料拉伸试件的成型模具 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种纤维增强塑料拉伸试件的成型模具，包括上压块、成型块、底座、紧闭块及紧固螺钉，所述上压块为凸模结构，所述成型块为凹模结构，所述上压块、成型块与底座依次贴合通过紧固螺钉旋入底座上的紧闭孔实现模具固定，所述紧闭块插入成型块中与底座接触实现模具封闭，所述上压块的分离通过螺钉旋入上压块的泄压孔实现，所述成型块的分离通过螺钉旋入成型块的脱模孔实现，所述紧闭块的分离通过木锤轻敲实现。本发明可制作高精度纯树脂或短纤强化的树脂拉伸试件，不会造成试件的加工损伤，无加工切屑影响环境，紧闭块位置处还可介入树脂传递模塑工艺，从而提高材料填充效率与质量，以便制作高质量的拉伸试件。

Description

一种纤维增强塑料拉伸试件的成型模具
技术领域
本发明属于力学试验拉伸试件模具技术领域，特别是涉及一种纤维增强塑料拉伸试件的成型模具。
背景技术
按照国家标准GB/T 1447-2005制作纤维增强塑料拉伸试件时，标准提示试件采用机械加工法制备完成。但在试件弧形区域的成型中，机械加工会产生残余应力大、切割精度低等一系列问题，这些问题会严重降低试件的成型质量，从而影响力学测试的准确性。
采用机械加工法制备试件，其流程主要分为两部分，首先要完成一大块纤维增强塑料板材的固化成型，然后再根据试件形状对板材进行切削，这种工艺流程繁琐，加工时产生的大量切屑也不符合当代绿色加工的要求。
传统纤维增强塑料板材的固化成型时，大多采用手糊成型等低成本的成型方式，树脂传递模塑成型等现代成型方式并未得到广泛应用，这降低了板材的成型效率，也影响了板材的成型质量。
发明内容
本发明的目的是提供一种纤维增强塑料拉伸试件的成型模具，用以解决上述现有技术存在的问题，提高试件成型质量，从而更好地完成材料力学试验。
本发明的技术方案：
一种纤维增强塑料拉伸试件的成型模具，主要由上压块1、成型块2、底座3、紧闭块4及紧固螺钉5组成；所述上压块1为凸模结构，所述成型块2为凹模结构，所述上压块1、成型块2与底座3依次贴合通过紧固螺钉5旋入底座3上的紧固孔8实现模具固定；所述紧闭块4插入成型块2中，与底座3接触实现模具封闭；所述上压块1的分离通过螺钉旋入上压块的泄压孔6实现，所述成型块2的分离通过螺钉旋入成型块的脱模孔7实现，所述紧闭块4的分离通过木锤轻敲实现。
所述上压块1开有用于模具连接的通孔和实现上压块1分离的泄压孔6。
所述上压块1一侧的通孔与边缘的距离大于另一侧通孔与边缘的距离。
所述成型块2开有用于模具连接的通孔、实现成型块2与底座3分离的脱模孔7和通过泄压孔6旋入的螺钉实现上压块1分离的凹坑，脱模孔7与凹坑镜面对称，凹坑对应上压块1的泄压孔6。
所述底座3开有用于模具连接的螺纹孔，设有用于通过脱模孔7旋入的螺钉实现成型块2与底座3分离的凹坑，凹坑对应成型块2的脱模孔7。
所述紧闭块4为U型结构，由线切割加工完成。
所述上压块1、成型块2和底座3的相同位置均开有紧固孔8，其中上压块1和成型块2上开有的为通孔，底座3上开有的为螺纹孔。
本发明的有益效果：本发明的成型模具在使用时：在完成上压块、成型块和底座的依次贴合后通过在紧固孔旋入紧固螺钉实现模具的固定，在成型块预留的缝隙处通过树脂传递模塑工艺实现材料的填充，最后插入紧闭块完成模具的密封；起模时依次在泄压孔、脱模孔旋入螺钉实现成型块的分离，再用木锤敲打紧闭块和试件完成试件的脱模。因此，本发明通过树脂传递模塑工艺的介入可制作高质量的纤维强化塑料，一次成型工艺流程简洁且省去了板材切割的步骤，使得该工艺不再对周围环境产生不良影响。
附图说明
图1(a)为本实施例中纤维增强塑料拉伸试件的成型模具的主视图；
图1(b)为本实施例中纤维增强塑料拉伸试件的成型模具的俯视图；
图2为上压块的主视图；
图3为上压块的俯视图；
图4为成型块的主视图；
图5为成型块的俯视图；
图6为底座的主视图；
图7为底座的俯视图；
图8为紧闭块的主视图；
图中：1上压块；2成型块；3底座；4紧闭块；5紧固螺钉；6泄压孔；7脱模孔；8紧固孔。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
如图1(a)和图1(b)所示，本实施例提供一种纤维增强塑料拉伸试件的成型模具，包括上压块1、成型块2、底座3、紧闭块4和紧固螺钉5，其中上压块1上开有泄压孔6，成型块2上还有脱模孔7，上压块1、成型块2和底座3的相同位置开有紧固孔8。
其中，上压块1为凸模结构，成型块2为凹模结构，上压块1、成型块2和底座3在相同位置均设有六个开孔，其中上压块1和成型块2为通孔，底座3为螺纹孔，三者依次贴合后通过紧固螺钉5的旋入实现固定。在成型块2预留的缝隙处介入树脂传递模塑工艺实现材料的填充，填充完毕后将紧闭块4插入实现模具的密封。具体实施中，用脱模剂均匀涂抹在上压块1、成型块2、底座3和紧闭块4中会与材料接触到的表面，涂抹分两次进行(间隔30min)，涂抹完成后将上压块1、成型块2和底座3依据紧固孔8的位置进行贴合，在紧固孔8中旋入紧固螺钉5从而实现模具的合模。将树脂与固化剂按照比例进行混合后添加短碳纤，手动搅拌5分钟后再在真空箱中抽真空30min，将处理之后的材料置入传递设备中，将传递设备的输出口与成型块预留的缝隙处进行贴合，控制输出量从而完成纤维增强树脂在模具中的填充。完成后撤出导管，插入紧闭块4实现模具内部空间的封闭。之后将模具转移至温箱中，在在120℃的环境下加热120min，实现材料的固化成型。分离时，先通过在泄压孔6旋入螺钉，实现上压块1的分离，再通过脱模孔7实现成型块2与底座3的分离。最后用木锤轻敲紧闭块4和试件，完成试件的整体脱模。
本实施例中，紧闭块4的材料为硬质合金，铸造而成。紧闭块4嵌入成型块2的深度应大于3mm，而其整体厚度不应大于上压块1中凸起部分的厚度，其差值最好在2mm以上。
本实施例中，上压块1、成型块2和底座3均由45钢制作完成，其中上压块1的凸起部分和成型块2中的凹陷部分要进行热处理，从而保证材料在高温环境中的精度良好。
本实施例中，纤维增强塑料采用树脂传递模塑工艺注入模具内仓，同样地可以将处理完的材料手工倒入贴合完毕的成型块2和底座3组成的结构中，倒入材料的体积应大于成型块2中凹陷结构的体积，之后再贴合上压块1，最后通过旋入紧固螺钉5实现模具的固定，固定时多余的材料会通过成型块2中预留的缝隙流出，再插入紧闭块4实现封闭。
为了更好地实现材料在模具中的固化成型，本实施例中在温箱中通过三个顶尖预先设定了一个平面，该平面由水平尺完成调平，之后再将模具置于顶尖之上完成材料的成型。这种方法对于流动性较好的材料成型有很大帮助，具体操作时技术人员也可根据实际情况进行调整。
本说明书中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (6)

1.一种纤维增强塑料拉伸试件的成型模具，其特征在于，该纤维增强塑料拉伸试件的成型模具主要由上压块(1)、成型块(2)、底座(3)、紧闭块(4)及紧固螺钉(5)组成；所述上压块(1)为凸模结构，所述成型块(2)为凹模结构，所述上压块(1)、成型块(2)与底座(3)依次贴合通过紧固螺钉(5)旋入底座(3)上的紧固孔(8)实现模具固定；所述紧闭块(4)插入成型块(2)中，与底座(3)接触实现模具封闭；所述上压块(1)的分离通过螺钉旋入上压块的泄压孔(6)实现，所述成型块(2)的分离通过螺钉旋入成型块的脱模孔(7)实现，所述紧闭块(4)的分离通过木锤轻敲实现。
2.根据权利要求1所述的纤维增强塑料拉伸试件的成型模具，其特征在于，所述上压块(1)开有用于模具连接的通孔和实现上压块(1)分离的泄压孔(6)，其一侧的通孔与边缘的距离大于另一侧通孔与边缘的距离。
3.根据权利要求1或2所述的纤维增强塑料拉伸试件的成型模具，其特征在于，所述成型块(2)开有用于模具连接的通孔、实现成型块(2)与底座(3)分离的分离孔(7)和通过泄压孔(6)旋入的螺钉实现分离作用的凹坑，脱模孔(7)与凹坑镜面对称，凹坑对应上压块(1)的泄压孔(6)。
4.根据权利要求1或2所述的纤维增强塑料拉伸试件的成型模具，其特征在于，所述底座(3)开有用于模具连接的螺纹孔，设有用于通过脱模孔(7)旋入的螺钉实现分离作用的凹坑，凹坑位置对应成型块(2)的脱模孔(7)。
5.根据权利要求1所述的纤维增强塑料拉伸试件的成型模具，其特征在于，所述紧闭块(4)为U型结构，由线切割加工完成。
6.根据权利要求2，3或4所述的上压块(1)、成型块(2)和底座(3)的相同位置均开有紧固孔(8)，其中上压块(1)和成型块(2)上开有的为通孔，底座(3)上开有的为螺纹孔。
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