CN113021953A - 一种碳纤维外壳成型方法及模具 - Google Patents

一种碳纤维外壳成型方法及模具 Download PDF

Info

Publication number
CN113021953A
CN113021953A CN202110260436.4A CN202110260436A CN113021953A CN 113021953 A CN113021953 A CN 113021953A CN 202110260436 A CN202110260436 A CN 202110260436A CN 113021953 A CN113021953 A CN 113021953A
Authority
CN
China
Prior art keywords
carbon fiber
cloth
inner cavity
sealing groove
upper cover
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.)
Pending
Application number
CN202110260436.4A
Other languages
English (en)
Inventor
雷利彬
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Guangzhou Leixun Innovation Technology Co ltd
Original Assignee
Guangzhou Leixun Innovation Technology Co ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Guangzhou Leixun Innovation Technology Co ltd filed Critical Guangzhou Leixun Innovation Technology Co ltd
Priority to CN202110260436.4A priority Critical patent/CN113021953A/zh
Publication of CN113021953A publication Critical patent/CN113021953A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

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
    • 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
    • B29C70/44—Shaping or impregnating by compression not applied for producing articles of definite length, i.e. discrete articles using isostatic pressure, e.g. pressure difference-moulding, vacuum bag-moulding, autoclave-moulding or expanding rubber-moulding
    • 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
    • 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
    • B29C37/00—Component parts, details, accessories or auxiliary operations, not covered by group B29C33/00 or B29C35/00
    • B29C37/0089—Sealing devices placed between articles and treatment installations during moulding or shaping, e.g. sealing off the entrance or exit of ovens or irradiation rooms, connections between rooms at different pressures
    • 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
    • B29C70/54—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations, e.g. feeding or storage of prepregs or SMC after impregnation or during ageing

Abstract

本发明公开了一种碳纤维外壳成型方法及模具，该方法通过密封圈与成型模具形成一个可从外部充气的密封结构，使用空压机通过气嘴接口对其内部的真空袋膜以及预浸环氧树脂碳布进行挤压，同时使用加热台对成型模具进行加热使预浸环氧树脂碳布固化；所以此方案对生产的设备要求低，制作简练，成本低，环保，做出来的碳纤维制品后期返工少，质量好，良品率高，切实解决了现有成型方法无法兼顾加工质量和成本的问题。

Description

一种碳纤维外壳成型方法及模具
技术领域
本发明涉及碳纤维材料加工领域，特别涉及一种碳纤维外壳成型方法及模具。
背景技术
碳纤维是一种新兴的高科技材料广泛应用于航空、体育用品、机械、汽车等领域，其重量比铝轻，强度却高于钢，具有高比强度、比模量，优异的耐腐蚀性、耐疲劳性和可设计性等一系列优点，所制作的外壳又兼备纺织纤维的柔软可加工性和独特的外观等，受到广大人民群众的青睐。
目前成熟的外壳成型工艺主要有SMC、RTM、真空袋压以及热压罐等四种成型工艺。其中，大部分的制品都采用热压罐工艺热压罐成型法前期投资大、成本高，过程复杂。不适于微小型企业的小批量生产或产品试样等，因此优化和简化工艺，减低工艺成本，则成为急需解决的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种碳纤维外壳成型方法及模具，以解决现有成型方法无法兼顾加工质量和成本的问题。
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种碳纤维外壳成型方法，包括以下步骤，
步骤S1，根据碳纤维外壳需要成型的形状，制作成型模具，所述成型模具包括底座和上盖；所述底座设有内腔和密封槽，所述内腔的形状与所述碳纤维外壳需要成型的形状相匹配，所述密封槽围绕所述内腔周侧外布置一圈；所述上盖设有气嘴接口，所述气嘴接口导通所述上盖相对的两表面；
步骤S2，根据所述密封槽的形状，制作密封圈；
步骤S3，在所述内腔内涂脱模剂，然后在内腔的表面贴上预浸环氧树脂碳布，在所述预浸环氧树脂碳布上贴上脱模布，在所述脱模布上贴上真空袋膜；
步骤S4，将所述密封圈嵌入所述密封槽内，并利用所述上盖压紧所述密封圈；
步骤S5，将装配好的所述成型模具放置于加热台上进行加热，并经所述气嘴接口对所述成型模具内部进行充气加压，以利用所述真空袋膜膨胀压紧所述预浸环氧树脂碳布；
步骤S6，完成成型处理，从所述成型模具内取出经所述预浸环氧树脂碳布成型的所述碳纤维外壳。
优选的，在步骤S2中，所述密封圈的厚度大于所述密封槽的深度3～5mm。
优选的，在步骤S2中，配好适量的硅胶原料，然后在模具上倒入所述硅胶原料并填实，放置到加热台上加热硫化，冷却后出模修边得到所述密封圈。
优选的，在步骤S2中，设定所述密封圈的邵氏硬度在10度到20度之间。
优选的，在步骤S5中，进行加热的温度在140℃～180℃之间。
优选的，在步骤S5中，进行充气加压的气压在0.4MPa～0.8MPa之间。
优选的，在步骤S6中，先对所述成型模具进行水冷处理，并在水中脱模取出成型后的所述碳纤维外壳。
优选的，在步骤S3中，所述脱模布的边缘延伸至所述内腔边缘以外，并置于所述密封槽以内。
优选的，在步骤S3中，所述真空袋膜的边缘延伸至所述密封槽以外。
为了解决上述技术问题，本发明还提供了一种碳纤维外壳成型模具，包括底座、上盖、密封圈、脱模布和真空袋膜；所述底座设有内腔和密封槽，所述内腔的形状与碳纤维外壳需要成型的形状相匹配，所述密封槽围绕所述内腔周侧外布置一圈；所述上盖设有气嘴接口，所述气嘴接口导通所述上盖相对的两表面；所述密封圈嵌入所述密封槽内，所述密封圈夹持于所述底座与所述上盖之间；所述脱模布设于所述内腔内；所述真空袋膜覆盖于所述脱模布上。
本发明的有益效果如下：
在进行生产时，将装配好的所述成型模具放置于加热台上进行加热，并经所述气嘴接口对所述成型模具内部进行充气加压，以利用所述真空袋膜膨胀压紧所述预浸环氧树脂碳布，即可完成碳纤维外壳的压弯成型，所以此方案对生产的设备要求低，制作简练，成本低，环保，做出来的碳纤维制品后期返工少，质量好，良品率高，切实解决了现有成型方法无法兼顾加工质量和成本的问题。
附图说明
为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对实施方式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方式，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是本发明实施例提供的碳纤维外壳结构示意图；
图2是本发明实施例提供的底座结构示意图；
图3是本发明实施例提供的密封圈结构示意图；
图4是本发明实施例提供的成型模具结构示意图；
图5是本发明实施例提供的碳纤维外壳制作方式示意图。
附图标记如下：
10、碳纤维外壳；11、预浸环氧树脂碳布；12、脱模布；13、真空袋膜；
20、底座；21、内腔；22、密封槽；
30、上盖；31、气嘴接口；
40、密封圈。
具体实施方式
下面将结合本发明实施方式中的附图，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述。
如图1至图5所示，本发明提供了一种碳纤维外壳成型方法，其特征在于，包括以下步骤，
步骤S1，根据碳纤维外壳10需要成型的形状，制作成型模具，成型模具包括底座20和上盖30；底座20设有内腔21和密封槽22，内腔21的形状与碳纤维外壳10需要成型的形状相匹配，密封槽22围绕内腔21周侧外布置一圈；上盖30设有气嘴接口31，气嘴接口31导通上盖30相对的两表面；
步骤S2，根据密封槽22的形状，制作密封圈40；
步骤S3，在内腔21内涂脱模剂，然后在内腔21的表面贴上预浸环氧树脂碳布11，在预浸环氧树脂碳布11上贴上脱模布12，在脱模布12上贴上真空袋膜13；
步骤S4，将密封圈40嵌入密封槽22内，并利用上盖30压紧密封圈40；
步骤S5，将装配好的成型模具放置于加热台上进行加热，并经气嘴接口31对成型模具内部进行充气加压，以利用真空袋膜13膨胀压紧预浸环氧树脂碳布11；
步骤S6，完成成型处理，从成型模具内取出经预浸环氧树脂碳布11成型的碳纤维外壳10。
相比于热压罐工艺热压罐成型法，此方案对生产的设备要求低，制作简练，成本低，环保，做出来的碳纤维制品后期返工少，质量好，良品率高，切实解决了现有成型方法无法兼顾加工质量和成本的问题。
优选的，在步骤S2中，密封圈40的厚度大于密封槽22的深度3～5mm，在采用此设置方式后，则可确保上盖30和底座20能够稳定夹持密封圈40，其中，上盖30与底座20之间可利用螺栓拧紧固定。
优选的，在步骤S2中，配好适量的硅胶原料，然后在模具上倒入硅胶原料并填实，放置到加热台上加热硫化，冷却后出模修边得到密封圈40，采用此方式制作密封圈40后，能够确保密封圈40的质量，为生产过程中的气密性提供了重要保障。
优选的，在步骤S2中，设定密封圈40的邵氏硬度在10度到20度之间，在采用此设置方式后，则可确保密封圈40的硬度和形变能力，为制作过程中的密封性提供了重要保障。
优选的，在步骤S5中，进行加热的温度在140℃～180℃之间；在采用此设置方式后，则可确保温度的适宜，以此便于生产质量优良的碳纤维外壳10。
优选的，在步骤S5中，进行充气加压的气压在0.4MPa～0.8MPa之间；在采用此设置方式后，则可确保气压的适宜，以便于生产质量优良的碳纤维外壳10。
优选的，在步骤S6中，先对成型模具进行水冷处理，并在水中脱模取出成型后的碳纤维外壳10；在采用此操作方式后，降低了碳纤维外壳10的拆除难度，从而便于复合材料的拆除。
优选的，在步骤S3中，脱模布12的边缘延伸至内腔21边缘以外，并置于密封槽22以内，通过扩展脱模布12的覆盖范围后，则可确保脱模布12对预浸环氧树脂碳布11实现全面覆盖。
优选的，在步骤S3中，真空袋膜13的边缘延伸至密封槽22以外，通过扩展真空袋膜13的覆盖范围后，则可确保真空袋膜13对脱模布12实现全面覆盖，且优选设置真空袋膜13超出的量应在密封槽22宽度的两倍以上，同时应保证在充气加压后，真空袋膜13有足够的面积去充分挤压脱模布12。
优选的，密封槽22内部为台阶面，密封圈40一表面为与台阶面匹配的台阶状，密封圈40与密封槽22之间夹持有真空袋膜13，在采用此设置方式后，则提高了密封圈40和密封槽22对真空袋膜12的夹持牢固性。
如图1至图5所示，本发明还提供了一种碳纤维外壳成型模具，以应用于上述碳纤维外壳成型方法，包括底座20、上盖30、密封圈40、脱模布12和真空袋膜13；底座20设有内腔21和密封槽22，内腔21的形状与碳纤维外壳10需要成型的形状相匹配，密封槽22围绕内腔21周侧外布置一圈；上盖30设有气嘴接口31，气嘴接口31导通上盖30相对的两表面；密封圈40嵌入密封槽22内，密封圈40夹持于底座20与上盖30之间；脱模布12设于内腔21内；真空袋膜13覆盖于脱模布12上。
同理，在采用此模具后，则可降低对设备的要求，制作简练，成本低，环保，做出来的碳纤维制品后期返工少，质量好，良品率高，切实解决了现有成型方法无法兼顾加工质量和成本的问题。
以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种碳纤维外壳成型方法，其特征在于，包括以下步骤，
步骤S1，根据碳纤维外壳需要成型的形状，制作成型模具，所述成型模具包括底座和上盖；所述底座设有内腔和密封槽，所述内腔的形状与所述碳纤维外壳需要成型的形状相匹配，所述密封槽围绕所述内腔周侧外布置一圈；所述上盖设有气嘴接口，所述气嘴接口导通所述上盖相对的两表面；
步骤S2，根据所述密封槽的形状，制作密封圈；
步骤S3，在所述内腔内涂脱模剂，然后在内腔的表面贴上预浸环氧树脂碳布，在所述预浸环氧树脂碳布上贴上脱模布，在所述脱模布上贴上真空袋膜；
步骤S4，将所述密封圈嵌入所述密封槽内，并利用所述上盖压紧所述密封圈；
步骤S5，将装配好的所述成型模具放置于加热台上进行加热，并经所述气嘴接口对所述成型模具内部进行充气加压，以利用所述真空袋膜膨胀压紧所述预浸环氧树脂碳布；
步骤S6，完成成型处理，从所述成型模具内取出经所述预浸环氧树脂碳布成型的所述碳纤维外壳。
2.根据权利要求1所述的碳纤维外壳成型方法，其特征在于，
在步骤S2中，所述密封圈的厚度大于所述密封槽的深度3～5mm。
3.根据权利要求1所述的碳纤维外壳成型方法，其特征在于，
在步骤S2中，配好适量的硅胶原料，然后在模具上倒入所述硅胶原料并填实，放置到加热台上加热硫化，冷却后出模修边得到所述密封圈。
4.根据权利要求1所述的碳纤维外壳成型方法，其特征在于，
在步骤S2中，设定所述密封圈的邵氏硬度在10度到20度之间。
5.根据权利要求1所述的碳纤维外壳成型方法，其特征在于，
在步骤S5中，进行加热的温度在140℃～180℃之间。
6.根据权利要求1所述的碳纤维外壳成型方法，其特征在于，
在步骤S5中，进行充气加压的气压在0.4MPa～0.8MPa之间。
7.根据权利要求1所述的碳纤维外壳成型方法，其特征在于，
在步骤S6中，先对所述成型模具进行水冷处理，并在水中脱模取出成型后的所述碳纤维外壳。
8.根据权利要求1所述的碳纤维外壳成型方法，其特征在于，
在步骤S3中，所述脱模布的边缘延伸至所述内腔边缘以外，并置于所述密封槽以内。
9.根据权利要求1所述的碳纤维外壳成型方法，其特征在于，
在步骤S3中，所述真空袋膜的边缘延伸至所述密封槽以外。
10.一种碳纤维外壳成型模具，其特征在于，
包括底座、上盖、密封圈、脱模布和真空袋膜；
所述底座设有内腔和密封槽，所述内腔的形状与碳纤维外壳需要成型的形状相匹配，所述密封槽围绕所述内腔周侧外布置一圈；
所述上盖设有气嘴接口，所述气嘴接口导通所述上盖相对的两表面；
所述密封圈嵌入所述密封槽内，所述密封圈夹持于所述底座与所述上盖之间；
所述脱模布设于所述内腔内；
所述真空袋膜覆盖于所述脱模布上。
CN202110260436.4A 2021-03-10 2021-03-10 一种碳纤维外壳成型方法及模具 Pending CN113021953A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110260436.4A CN113021953A (zh) 2021-03-10 2021-03-10 一种碳纤维外壳成型方法及模具

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110260436.4A CN113021953A (zh) 2021-03-10 2021-03-10 一种碳纤维外壳成型方法及模具

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN113021953A true CN113021953A (zh) 2021-06-25

Family

ID=76469096

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202110260436.4A Pending CN113021953A (zh) 2021-03-10 2021-03-10 一种碳纤维外壳成型方法及模具

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN113021953A (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113561524A (zh) * 2021-08-25 2021-10-29 宜宾凯翼汽车有限公司 碳纤维复合材料汽车外饰板热压塑形装置
EP4328000A1 (en) * 2022-08-24 2024-02-28 Siemens Gamesa Renewable Energy A/S Mold arrangement for manufacturing a preform or precast element of a wind turbine rotor blade, and method for manufacturing such a preform or precast element

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102765198A (zh) * 2012-07-13 2012-11-07 中国人民解放军国防科学技术大学 复合材料真空辅助模压成型系统及成型方法
CN206106422U (zh) * 2016-06-29 2017-04-19 河南中机华远机械工程有限公司 一种新型真空袋成型装置
CN109591324A (zh) * 2017-09-30 2019-04-09 比亚迪股份有限公司 碳纤维制品的成型方法
CN110027226A (zh) * 2019-02-28 2019-07-19 东华大学 一种用于制备增强复合材料的p-rtm成型工艺
CN214926220U (zh) * 2021-03-10 2021-11-30 广州雷迅创新科技股份有限公司 一种碳纤维外壳成型模具

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102765198A (zh) * 2012-07-13 2012-11-07 中国人民解放军国防科学技术大学 复合材料真空辅助模压成型系统及成型方法
CN206106422U (zh) * 2016-06-29 2017-04-19 河南中机华远机械工程有限公司 一种新型真空袋成型装置
CN109591324A (zh) * 2017-09-30 2019-04-09 比亚迪股份有限公司 碳纤维制品的成型方法
CN110027226A (zh) * 2019-02-28 2019-07-19 东华大学 一种用于制备增强复合材料的p-rtm成型工艺
CN214926220U (zh) * 2021-03-10 2021-11-30 广州雷迅创新科技股份有限公司 一种碳纤维外壳成型模具

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113561524A (zh) * 2021-08-25 2021-10-29 宜宾凯翼汽车有限公司 碳纤维复合材料汽车外饰板热压塑形装置
EP4328000A1 (en) * 2022-08-24 2024-02-28 Siemens Gamesa Renewable Energy A/S Mold arrangement for manufacturing a preform or precast element of a wind turbine rotor blade, and method for manufacturing such a preform or precast element
WO2024041879A1 (en) * 2022-08-24 2024-02-29 Siemens Gamesa Renewable Energy A/S Mold arrangement for manufacturing a preform or precast element of a wind turbine rotor blade, and method for manufacturing such a preform or precast element

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN104589670B (zh) 一种复合材料空腔结构气囊成型的气体通道设计方法
CN113021953A (zh) 一种碳纤维外壳成型方法及模具
CN103003058B (zh) 由复合材料制成的模具和使用该模具的方法
CN102765198A (zh) 复合材料真空辅助模压成型系统及成型方法
CN214926220U (zh) 一种碳纤维外壳成型模具
CN109849366A (zh) 一种用于碳纤维自行车架3d高温离型气囊
US4202856A (en) Graphite-epoxy molding method
CN206106422U (zh) 一种新型真空袋成型装置
CN104476782A (zh) 螺旋桨及大型高效风扇叶片桨制造工艺
CN110901026A (zh) 一种提高预浸料模压生产节拍的方法
CN109774199B (zh) 一种碳纤维复合材料舵型结构的成型方法
CN214926219U (zh) 一种复合材料弯曲薄板成型模具
CN113650197A (zh) 一种橡胶硫化成型装置及工艺方法
FI82412B (fi) Plastform med metallyta och foerfarande foer framstaellning av denna.
CN101722623A (zh) 直接在表皮上产生皮纹的低压注塑工艺
CN110884168B (zh) 一种非热压罐液体成型装置
CN210679790U (zh) 一种带有抽真空模具的头盔成型设备
CN110919925A (zh) 一种小型无人机复合材料油箱壳体整体成型模具
CN201279894Y (zh) 用于在表皮上产生皮纹的成型模具
CN112936909A (zh) 教练机底部加厚v型复合材料件成型工艺
CN116140547A (zh) 一种燃气轮机导向叶片缘板蜡模矫形的胎模结构及方法
CN214926218U (zh) 一种机翼的成型模具
CN109910207A (zh) 一种用于飞机壁板长桁内增压气囊
CN113561394B (zh) 盾构掘进机主驱动橡胶密封件及其成型方法
CN113021943A (zh) 一种复合材料弯曲薄板成型方法及模具

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
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20210625

RJ01 Rejection of invention patent application after publication