CN112848397A - 一种带嵌件酚醛玻璃纤维制品模压成型装置及新工艺 - Google Patents

一种带嵌件酚醛玻璃纤维制品模压成型装置及新工艺 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种带嵌件酚醛玻璃纤维制品模压成型装置及新工艺，包括模具上模、模具下模和成型模具，所述模具上模上设有上启模架，模具下模下方设有下启模架，模具下模放置在成型模具上，所述成型模具上设有进料孔。通过上下启模架上设置的顶杆与上下模上设置的通孔进行配合，将挤料模具的上下模进行分离，通过上述模压工艺以及开模方式，减少了操作人员的劳动强度，提高了生产效率，设计的挤料模具有效保证了玻璃纤维能充分进入制品成型模具内，同时也为制品成型提供所需的压力，保证了产品的合格率，同时也节省了原料。

Description

一种带嵌件酚醛玻璃纤维制品模压成型装置及新工艺
技术领域
本发明涉及模压成型领域，具体涉及一种带嵌件酚醛玻璃纤维制品模压成型装置及新工艺。
背景技术
塑料作为一种具有特殊性能的材料，在航空产品的选材中，占有不可缺少的一席之地。塑料的种类很多，分类方法也有很多种，按塑料中大分子类型和特性可分为热塑性塑料和热固性塑料，热固性塑料是一种在一定温度、一定压力、保持一定时间就会发生交联反应，固化受热后不能再次软化的塑料材料。填料的作用以及树脂具有的体系结构，使得热固性塑料具有较高的机械强度、硬度、耐热性能、介电性能和不易变形等特点，因而在飞机制造工业上广泛用于结构件、垫块、加强件及电绝缘制品中。
该带嵌件的制品所用材料为酚醛玻璃纤维树脂，是一种玻璃纤维增强的酚醛塑料，呈褐色条状。这种材料具有较好的耐湿、耐磨性，但该材料的纤维较长，在模具内部的流通性不好，同时该制品有2个金属嵌件，零件塑料部分薄厚不是很均匀，结构较为复杂，为了有利于导电性能，嵌件材料选用为黄铜，材质比较软，嵌件细长。因为制品结构的特殊性，在模压成型中经常会有质量问题发生，比如:（1）嵌件断裂或变形。（2）树脂流入螺纹。（3）零件出现裂纹，或表面出现气泡。零件塑料部分厚度分布不均匀，容易出现应力集中。总之，成型该制品的合格率极低。使用常规的热固性塑料压制成型方法难以生产出合格的产品，因此研制一种带嵌件酚醛玻璃纤维制品模压成型新工艺以提高生产效率并保证制品模压成型的合格率。
发明内容
本发明提出了一种带嵌件酚醛玻璃纤维制品模压成型装置及新工艺，以解决现有技术中带嵌件酚醛玻璃纤维制品生产效率低、合格率低的问题。
实现本发明的技术方案是：
一种带嵌件酚醛玻璃纤维制品模压成型装置，包括模具上模、模具下模和成型模具，所述模具上模上设有上启模架，模具下模下方设有下启模架，模具下模放置在成型模具上，所述成型模具上设有进料孔。
所述模具下模下端设有出料孔，出料孔与进料孔上下对应设置。
所述上启模架上设有上顶杆，模具上模上设有与上顶杆配合的上模孔。
所述下启模架上设有下顶杆，模具下模上设有与下顶杆相配合的下模孔，下模孔为通孔。
所述模具上模的端部和模具下模底部同样设置为梯形结构，梯形结构的两腰与下底的夹角为30-45°。
所述上模孔设置为3个、沿着模具上模的圆周呈120°均匀分布，下模孔设置为3个、沿着模具下模的圆周呈120°均匀分布；上模孔和下模孔错开设置。
所述成型新工艺，步骤如下：
（a）首先将玻璃纤维进行预烘干，将嵌件进行清洗擦干放入制品成型模具内部，然后将挤料模具和成型模具在170℃下进行加热，加热30分钟后将称量好的酚醛玻璃纤维放入模具下模内，预热6-10 s使其软化后将模具上模插入模具下模内；
（b）步骤（a）软化后的酚醛玻璃纤维材料在硫化设备的压力下经过出料孔进入进料孔，进行模压成型，熔融状态的酚醛玻璃纤维迅速填满模腔，然后保压5分钟；
（c）模压完成后，将成型模具移开，将模具下模放在下启模架上，然后将上启模架盖在模具上模上，用力挤压上启模架，将模具上模和模具下模进行分离。
所述步骤中模压成型压力为8Mpa，温度设置为170℃，模压时间为5min。
所述步骤中模具下模通过下模孔和下顶杆配合与下启模架进行固定，上启模架通过上顶杆和上模孔配合与模具上模固定。
所述步骤中模具上模放入模具下模时，上模孔和下模孔彼此错开设置。
本发明的有益效果是：本发明通过上述模压工艺以及开模方式，减少了操作人员的劳动强度，提高了生产效率，设计的挤料模具有效保证了玻璃纤维能充分进入制品成型模具内，同时也为制品成型提供所需的压力，保证了产品的合格率，同时也节省了原料。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明模压成型新工艺的实施过程中模具结构示意图；
图2为图1的A-A方向剖视图；
图3为装配示意图；
图4为模具上模示意图；
图5为图4的仰视图；
图6为模具下模示意图；
图7为图6的仰视图；
图8为图1的B-B方向剖视图；
图9为上启模架示意图；
图10为图9的仰视图；
图11为下启模架示意图；
图12为图11的俯视图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1所示，一种带嵌件酚醛玻璃纤维制品模压成型装置，包括模具上模1、模具下模2和成型模具5，所述模具上模1上设有上启模架6，模具下模2下方设有下启模架7，模具下模2放置在成型模具5上，所述成型模具5上设有进料孔4（图2）。
如图6和7所示，所述模具下模2下端设有出料孔3，出料孔3与进料孔4上下对应设置，将玻璃纤维放入模具下模2内，模具上模1在设备的压力作用下，将玻璃纤维通过出料孔3，经过制品成型模具上的进料孔4进入制品成型模具5内部。
如图9和10所示，所述上启模架6上设有上顶杆6-1，如图4和5所示，模具上模1上设有与上顶杆6-1配合的上模孔1-1。上模孔1-1设置为3个、沿着模具上模1的圆周呈120°均匀分布，用于上启模架6的3个上顶杆6-1通过，同时模具端部呈现梯形结构，便于合模，有利于压力集中，实现玻璃纤维快速高压进入制品成型模具内部。上启模架6上的3根上顶杆6-1高度一致，在玻璃纤维挤料模开模过程中，主要起到定位和挤压下模的作用，使得上、下模分离。
如图11和12所示，所述下启模架7上设有下顶杆7-1，模具下模2上设有与下顶杆7-1相配合的下模孔2-1，下模孔2-1为通孔。下模孔2-1设置为3个、沿着模具下模2的圆周呈120°均匀分布，用于下启模架7上的3个下顶杆7-1通过，同时模具下模2底部呈现梯形结构，与模具上模1紧密配合。下启模架7上的3根下顶杆高度一致，在玻璃纤维挤料模开模过程中，主要起到定位和挤压上模的作用，使得上、下模分离。
所述模具上模1的端部和模具下模2底部同样设置为梯形结构，梯形结构的两腰与下底的夹角为30-45°。
如图8所示，玻璃纤维挤料模具上模1和模具下模2在合模挤料过程中两个端面上的3个呈120°均匀分布的通孔避免对齐放置，放置过程中要彼此错开，在开模过程中才能实现下启模架7上的3根下顶杆作用在玻璃纤维挤料模的模具上模1，上启模架6上的3根上顶杆作用在玻璃纤维挤料模的模具下模2。
所述成型新工艺，步骤如下：
（a）如图3所示，首先对材料进行预热，先将酚醛玻璃纤维原料在80℃下预热20min，有效去除原料中的水分及其他挥发物，加料过程主要采用重量加料法，首先进行试模确定正式产品所需酚醛玻璃纤维的重量，在正式生产过程中，加料前需要先进行称量，将酚醛玻璃纤维材料放入模具下模2内（此时模具温度为170℃），预热6-10 s使其软化后将模具上模1插入模具下模2内；
注意，玻璃纤维挤料模具上、下模在合模挤料过程中两个端面上的3个呈120°均匀分布的通孔避免对齐放置，放置过程中要彼此错开，
（b）再启动设备进行压制，步骤1软化后的酚醛玻璃纤维材料经过出料孔3进入进料孔4，模压成型过程中所需的压力为8Mpa，温度设置为170℃，模压时间设置为5min，经过试模验证，此模压参数有助于酚醛玻璃纤维在模具内充分软化，注入过程缓慢，有助于制品成型，进行模压成型；
（c）模压完成后，将成型模具5移开，将整个挤料模具放入下启模架7上，下启模架上的三根顶杆要与模具下模2上的三个通孔（下模孔2-1）对齐，然后将上启模架6盖在挤料模具上模1上，其中上启模架6上的三个顶杆要与挤料模具上模1上的三个通孔（上模孔1-1）对齐，然后用力挤压上启模架6，将挤料模具的上下模进行分离，取出残余的料渣。
制品成型模具开模方式与此相似，取出制品后将模具擦拭干净，再放入嵌件进行下一模的模压成型。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，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 (10)

1.一种带嵌件酚醛玻璃纤维制品模压成型装置，包括模具上模（1）、模具下模（2）和成型模具（5），其特征在于：所述模具上模（1）上设有上启模架（6），模具下模（2）下方设有下启模架（7），模具下模（2）放置在成型模具（5）上，所述成型模具（5）上设有进料孔（4）。
2.根据权利要求1所述的带嵌件酚醛玻璃纤维制品模压成型装置，其特征在于：所述模具下模（2）下端设有出料孔（3），出料孔（3）与进料孔（4）上下对应设置。
3.根据权利要求1所述的带嵌件酚醛玻璃纤维制品模压成型装置，其特征在于：所述上启模架（6）上设有上顶杆（6-1），模具上模（1）上设有与上顶杆（6-1）配合的上模孔（1-1）。
4.根据权利要求1所述的带嵌件酚醛玻璃纤维制品模压成型装置，其特征在于：所述下启模架（7）上设有下顶杆（7-1），模具下模（2）上设有与下顶杆（7-1）相配合的下模孔（2-1），下模孔（2-1）为通孔。
5.根据权利要求1-4任一项所述的带嵌件酚醛玻璃纤维制品模压成型装置，其特征在于：所述模具上模（1）的端部和模具下模（2）底部同样设置为梯形结构，梯形结构的两腰与下底的夹角为30-45°。
6.根据权利要求5所述的带嵌件酚醛玻璃纤维制品模压成型装置，其特征在于：所述上模孔（1-1）设置为3个、沿着模具上模（1）的圆周呈120°均匀分布，下模孔（2-1）设置为3个、沿着模具下模（2）的圆周呈120°均匀分布；上模孔（1-1）和下模孔（2-1）错开设置。
7.利用权利要求6所述装置的成型新工艺，其特征在于步骤如下：
（a）将酚醛玻璃纤维材料放入模具下模（2）内，预热6-10 s使其软化后将模具上模（1）插入模具下模（2）内；
（b）步骤（1）软化后的酚醛玻璃纤维材料经过出料孔（3）进入进料孔（4），进行模压成型；
（c）模压完成后，将成型模具（5）移开，将模具下模（2）放在下启模架（7）上，然后将上启模架（6）盖在模具上模（1）上，用力挤压上启模架（6），将模具上模（1）和模具下模（2）进行分离。
8.根据权利要求7所述的成型新工艺，其特征在于：所述步骤（b）中模压成型压力为8Mpa，温度设置为170℃，模压时间为5min。
9.根据权利要求7所述的成型新工艺，其特征在于：所述步骤（c）中模具下模（2）通过下模孔（2-1）和下顶杆（7-1）配合与下启模架（7）进行固定，上启模架（6）通过上顶杆（7-1）和上模孔（1-1）配合与模具上模（1）固定。
10.根据权利要求7所述的成型新工艺，其特征在于：所述步骤（b）中模具上模（1）放入模具下模（2）时，上模孔（1-1）和下模孔（2-1）彼此错开设置。
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