CN113246496A - 一种复合材料褶皱消除工装及其制造装置、方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种复合材料褶皱消除工装及其制造装置、方法，本发明所述的工装包括定型板以及设于所述定型板之间的连接带；所述定型板于所述连接带围设呈封闭设置，且所述连接带的两端均嵌入所述定型板内，所述连接带的表面涂附聚硫密封胶。本发明所述的消除工装及其制造装置、方法，能够较好的实现多异形面交错处布层的平顺过渡，解决较大布褶的集中分布问题，减少后续打磨造成的纤维断裂，提升制品质量与稳定性，有利于批量生产。

Description

一种复合材料褶皱消除工装及其制造装置、方法

技术领域

本发明属于玻璃钢制造领域，具体涉及一种复合材料褶皱消除工装及其制造装置、方法。

背景技术

纤维增强树脂基复合材料由于具有比强度高、比刚度高、可设计性强、抗疲劳断裂性能好、耐腐蚀、结构尺寸稳定以及便于大面积整体成型的独特优点，现已逐步推广应用于车身壳体结构的生产制作当中。

如专利公告号CN111559091A公开的一种复合材料车体整体成型方法，车身壳体模具具有门窗数量多、曲率变化大、异形面棱边较多、纵深垂直等特点，并且门窗处增强纤维层数较多，布层抚平随型、贴实压平困难，需在门窗不同位置、不同角度对玻纤布开剪，并在开剪处错茬搭接补强。受玻纤布粘贴模性、人工裱铺技术等因素影响，难免会造成拼接处布层相对厚实松散，层间出现悬空并层层累积，最终在抽真空时玻纤布无规则下滑，在异形面连接区出现富树脂，在多异形面交错处集中出现隆起性褶皱，是褶皱的高发地带。一旦形成只能固化后修正打磨，这就破坏了纤维连续性，其整体性能将会打折，不利于其结构的稳定性和制品力学性能的保证。若窗框部位刚度不足，则会导致变形，影响外观间隙和平度；而变形过大，则会影响密封条的密封性，造成噪声和高速振动问题。同时二次作业增加了各种工序，劳动量加大，成本上升，特别对于批量生产带来诸多难题。

鉴于此，目前亟待提出一种复合材料褶皱消除工装及其制造装置、方法。

发明内容

为此，本发明所要解决的技术问题是提供一种复合材料褶皱消除工装及其制造装置、方法，能够较好的实现多异形面交错处布层的平顺过渡，解决较大布褶的集中分布问题，减少后续打磨造成的纤维断裂，提升制品质量与稳定性，有利于批量生产。

本发明的一种复合材料褶皱消除工装，包括：

包括定型板以及设于所述定型板之间的连接带；

所述定型板于所述连接带围设呈封闭设置，且所述连接带的两端均嵌入所述定型板内，所述连接带的表面涂附聚硫密封胶。

进一步的，所述连接带具有圆弧过渡部。

进一步的，所述定型板为玻璃钢板。

本发明还提供一种复合材料褶皱消除工装的制造装置，适于制造复合材料褶皱消除工装，包括复合材料模具和真空灌注辅助机构；

所述复合材料模具具有适于定型板制造的型腔和适于连接带制造的过渡区；

所述真空灌注辅助机构包括脱模布、导流网、导流管、抽气管以及真空袋膜，所述脱模布铺设于所述复合材料模具的型腔上；所述导流网、所述导流管依次铺设于所述脱模布上方；所述真空袋膜贴附于所述复合材料模具的型腔上并与所述复合材料模具四周的密封胶条连接，所述真空袋膜四周设有多根抽气管，所述抽气管与抽气装置连接；所述导流管与注胶装置连接。

本发明还提供一种复合材料褶皱消除工装的制造方法，适于制造复合材料褶皱消除工装，包括如下步骤：

S1，对复合材料模具进行表面处理；

S2，在复合材料模具的型腔内铺设复合材料，在复合材料模具的过渡区内铺设连接带，并将连接带的端部嵌入复合材料内；

S3，打开抽气装置，抽走真空袋膜中的空气，并通过注胶装置将树脂材料注入复合材料模具中；

S4，固化成型，得到复合材料褶皱消除工装。

进一步的，步骤S1中对复合材料模具进行表面处理的具体过程为，对复合材料模具的表面依次进行打磨、抛光的步骤，然后，在复合材料模具的表面涂抹封孔剂、洁模剂、脱模剂。

进一步的，在将所述连接袋的端部嵌入复合材料之前，还包括，对所述连接带进行阻胶处理。

进一步的，所述阻胶处理包括如下步骤，

S201,将白聚硫密封胶和黑聚硫密封胶以100：10±2的配比混合为双组分聚硫密封胶；

S202，对混合后的双组分聚硫密封胶进行稀释；

S203，将稀释后的双组分聚硫密封胶均匀涂附于连接带的圆弧过渡部；

S204，对连接带进行硫化处理。

进一步的，步骤S202中对双组分聚硫密封胶进行稀释的具体步骤为，将双组分聚硫密封胶与稀释剂以100：90±10的配比进行混合。

进一步的，所述对连接带进行硫化处理的具体过程为，在室温日照环境下自然晾晒硫化。

本发明还提供一种复合材料褶皱消除方法，包括如下步骤：

S1a，对复合材料模具及复合材料褶皱消除工装进行表面处理；

S2a，将脱模布铺设于复合材料模具表面，并将复合材料褶皱消除工装嵌套于脱模布外侧；

S3a，在复合材料模具的型腔内铺设复合材料；

S4a，打开抽气装置，抽走真空袋膜中的空气，并通过注胶装置将树脂材料注入复合材料模具中；

S5a，固化成型，得到复合材料制品。

本发明的上述技术方案，相比现有技术具有以下优点：

(1)本发明所述的复合材料褶皱消除工装嵌套在异形件纵深位置处，能够较好的实现多异形面交错处布层的平顺过渡，解决较大布褶的集中分布问题，减少后续打磨造成的纤维断裂，提升制品质量与稳定性，有利于批量生产。

(2)本发明所述的复合材料褶皱消除工装平面区域使用玻璃钢材质，与制品材质一致，有效的避免了因热胀冷缩不同步而对制品后固化的影响；圆角过渡区使用阻胶特性的连接带，连接带具有一定的弹性，拉伸状态下可方便嵌套，收缩状态下能够对布层施加压力，增强布层与模具的贴实度，降低富树脂现象。

(3)本发明所述的产品固化后脱模时可将制品与工装一起脱出，然后将其分离，工装可重复利用，且工装结构简单、制作成本低、利用真空灌注工艺一次成型，可实现工装的快速制作、高效安装。

附图说明

图1是本发明实施例提供的复合材料褶皱消除工装的制造装置的结构示意图；

图2是本发明实施例提供的复合材料褶皱消除工装的结构示意图；

其中，1；复合材料模具、2；复合材料；3、过渡区；4、脱模布；5、导流网；6、真空袋膜；7、抽气管；8、抽气装置；9、导流管；10、注胶装置；11、定型板；12、连接带。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中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做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。

本实施例提供的一种复合材料褶皱消除工装，如图2所示，包括定型板11和连接带12。

所述定型板11与所述连接带12围设呈封闭设置，且所述连接带12的两端均嵌入所述定型板11内，所述连接带12具有圆弧过渡部，并且所述连接带12的表面涂附硫密封胶以增加连接带12的韧性。

进一步的，所述定型板11为玻璃钢板，与制品材质一致，有效的避免了因热胀冷缩不同步而对制品后固化的影响；圆角过渡区3使用阻胶特性的连接带12，连接带12具有一定的弹性，拉伸状态下可方便嵌套，收缩状态下能够对布层施加压力，增强布层与模具的贴实度，降低富树脂现象。

本实施例还提供一种复合材料褶皱消除工装的制造装置，适于制造复合材料褶皱消除工装，如图1所示，包括复合材料模具1和真空灌注辅助机构；

所述复合材料模具1具有适于定型板11制造的型腔和适于连接带12制造的过渡区3；所述真空灌注辅助机构包括脱模布4、导流网5、导流管9、抽气管7以及真空袋膜6，所述脱模布4铺设于所述复合材料模具1的型腔上；所述导流网5、所述导流管9依次铺设于所述脱模布4上方；所述真空袋膜6贴附于所述复合材料模具1的型腔上并与所述复合材料模具1四周的密封胶条连接，所述真空袋膜6四周设有多根抽气管7，所述抽气管7与抽气装置8连接；所述导流管9与注胶装置10连接。

本实施例还提供一种复合材料褶皱消除工装的制造方法，适于制造复合材料褶皱消除工装，包括如下步骤。

S1，对复合材料模具1进行表面处理。对复合材料模具1的表面依次进行打磨、抛光的步骤，然后，在复合材料模具1的表面多次涂抹封孔剂、洁模剂、脱模剂。

S2，在复合材料模具1的型腔内铺设复合材料2，在复合材料模具1的过渡区3内铺设连接带12，并将连接带12的端部嵌入复合材料2内；在将所述连接袋的端部嵌入复合材料2之前，还包括，对所述连接带12进行阻胶处理。

S3，打开抽气装置8，抽走真空袋膜6中的空气，并通过注胶装置10将树脂材料注入复合材料模具1中；

S4，固化成型，得到复合材料褶皱消除工装。

进一步的，所述阻胶处理包括如下步骤，S201,将白聚硫密封胶和黑聚硫密封胶以100：10±2的配比混合为双组分聚硫密封胶。

S202，对混合后的双组分聚硫密封胶进行稀释。

S203，将稀释后的双组分聚硫密封胶均匀涂附于连接带12的圆弧过渡部。

S204，对连接带12进行硫化处理。

进一步的，步骤S202中对双组分聚硫密封胶进行稀释的具体步骤为，将双组分聚硫密封胶与稀释剂以100：90±10的配比进行混合。

进一步的，所述对连接带12进行硫化处理的具体过程为，在室温日照环境下自然晾晒硫化。

本实施例还提供一种复合材料褶皱消除方法，包括如下步骤：

S1a，对复合材料模具1及复合材料褶皱消除工装进行表面处理；

S2a，将脱模布4铺设于复合材料模具1表面，并将复合材料褶皱消除工装嵌套于脱模布4外侧；所述嵌套方法为，布褶消除工装四角连接带12具有一定弹性，两人各持两角均匀用力撑开使之口径增大，在不接触脱模布4的情况下将布褶消除工装从上到下套扣到指定位置，松开布褶消除工装，靠连接带12的收缩力将布褶消除工装嵌套在脱模布4外围。

S3a，在复合材料模具1的型腔内铺设复合材料2，在本实施例中复合材料2为玻璃纤维，需要说明的是，所述复合材料2包括但不限于玻璃纤维，本实施例中，所述复合材料2为玻璃纤维与碳纤维混合使用，本领域技术人员还可以根据实际情况选择其他材料作为复合材料2。

S4a，打开抽气装置8，抽走真空袋膜6中的空气，并通过注胶装置10将树脂材料注入复合材料模具1中；

S5a，固化成型，得到复合材料2制品。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (10)

1.一种复合材料褶皱消除工装，其特征在于，包括定型板以及设于所述定型板之间的连接带；

所述定型板与所述连接带围设成封闭结构，且所述连接带的两端均嵌入所述定型板内，所述连接带的表面涂附聚硫密封胶。

2.根据权利要求1所述的复合材料褶皱消除装置，其特征在于，所述连接带具有圆弧过渡部。

3.一种复合材料褶皱消除工装的制造装置，其特征在于，适于制造如权利要求1-2任一所述的复合材料褶皱消除工装，包括复合材料模具和真空灌注辅助机构；

所述复合材料模具具有适于定型板制造的型腔和适于连接带制造的过渡区；

所述真空灌注辅助机构包括脱模布、导流网、导流管、抽气管以及真空袋膜，所述脱模布铺设于所述复合材料模具的型腔上；所述导流网、所述导流管依次铺设于所述脱模布上方；所述真空袋膜贴附于所述复合材料模具的型腔上并与所述复合材料模具四周的密封胶条连接，所述真空袋膜四周设有多根抽气管，所述抽气管与抽气装置连接；所述导流管与注胶装置连接。

4.一种复合材料褶皱消除工装的制造方法，其特征在于，适于制造如权利要求1-2任一所述的复合材料褶皱消除工装，包括如下步骤：

S1，对复合材料模具进行表面处理；

S2，在复合材料模具的型腔内铺设复合材料，在复合材料模具的过渡区内铺设连接带，并将连接带的端部嵌入复合材料内；

S3，打开抽气装置，抽走真空袋膜中的空气，并通过注胶装置将树脂材料注入复合材料模具中；

S4，固化成型，得到复合材料褶皱消除工装。

5.根据权利要求4所述的复合材料褶皱消除工装的制造方法，其特征在于，步骤S1中对复合材料模具进行表面处理的具体过程为，对复合材料模具的表面依次进行打磨、抛光的步骤，然后，在复合材料模具的表面涂抹封孔剂、洁模剂、脱模剂。

6.根据权利要求5所述的复合材料褶皱消除工装的制造方法，其特征在于，在将所述连接带的端部嵌入复合材料之前，还包括，对所述连接带进行阻胶处理。

7.根据权利要求6所述的复合材料褶皱消除工装的制造方法，其特征在于，所述阻胶处理包括如下步骤，

S201,将白聚硫密封胶和黑聚硫密封胶以100：10±2的配比混合为双组分聚硫密封胶；

S202，对混合后的双组分聚硫密封胶进行稀释；

S203，将稀释后的双组分聚硫密封胶均匀涂附于连接带的圆弧过渡部；

S204，对连接带进行硫化处理。

8.根据权利要求7所述的复合材料褶皱消除工装的制造方法，其特征在于，步骤S202中对双组分聚硫密封胶进行稀释的具体步骤为，将双组分聚硫密封胶与稀释剂以100：90±10的配比进行混合。

9.根据权利要求8所述的复合材料褶皱消除工装的制造方法，其特征在于，所述对连接带进行硫化处理的具体过程为，在室温日照环境下自然晾晒硫化。

10.一种复合材料褶皱消除方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1a，对复合材料模具及复合材料褶皱消除工装进行表面处理；

S2a，将脱模布铺设于复合材料模具表面，并将复合材料褶皱消除工装嵌套于脱模布外侧；

S3a，在复合材料模具的型腔内铺设复合材料；

S4a，打开抽气装置，抽走真空袋膜中的空气，并通过注胶装置将树脂材料注入复合材料模具中；

S5a，固化成型，得到复合材料制品。

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