CN115871166A - 一种蠕变成型用于混合射出成型碳纤板产品的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及材料混合射出成型技术领域，具体是一种蠕变成型用于混合射出成型碳纤板产品的方法，包括以下步骤：通过机械手臂施力进行整形；控制温度，使材料长时间处于低于塑性变形的应力下，恒温持续烘烤以达到整形的效果；利用整形治具对材料进行矫形；主要流程为通过蠕变对材料进行整形，本发明方法技术合理，提高了生产的良品率。

Description

一种蠕变成型用于混合射出成型碳纤板产品的方法

【技术领域】

本发明涉及材料混合射出成型技术领域，具体是一种蠕变成型用于混合射出成型碳纤板产品的方法。

【背景技术】

在生产时，材料产品根据实际要求，需要混合射出成型时，由于生产时需用到碳纤维材料，而碳纤维材料与往往与射出料之间在不同温度压力下，表现出不同的膨胀以及收缩程度，因此，在材料即将成型或已经成型时候，往往发生材料产品变形的情况，而我们对材料产品的规格制程有很高的要求，为了达到目前的精密程度，对产品的整形制程是十分必要的；

而目前已有的方式是利用热整形技术将产品进行整形，即：对材料产品进行熔融软化之后再人为的定型的方式将材料的形状进行调整，但是这种方式往往会超过材料的弹性限度造成材料开裂，导致良品率不高，影响整个生产进程，或者也有采取切除毛边的做法，但是此举经常会影响材料产品的规格，且造成原材料的非必要的浪费，也有可能会切除过多导致产品报废；

有鉴于此，实有必要发明一种能够适用于材料产品在混合射出成型时能够良好的塑造其形状，使产品塑形成功的方法。

【发明内容】

因此，本发明的目的是提供一种蠕变时效成型用于混合射出成型碳纤板产品的方法，该方法相较于以前，能够良好的塑造材料产品形状，而且提升了良品率，避免造成产品开裂，节省了材料损耗。

为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种蠕变成型用于混合射出成型碳纤板产品的方法，包括有以下步骤：

(1)通过机械手臂施力进行整形；

(2)控制温度，使材料长时间处于低于塑性变形的应力下，恒温持续烘烤以达到整形的效果；

(3)利用整形治具对材料产品进行矫形。

所述机械手整形利用机械手治具，配合吸盘和支撑架、整形柱完成。

所述蠕变整形通过保持材料的应力不变的情况下，使材料发生蠕变。

所述蠕变整形的过程中，在一定时间内以恒温对材料产品持续进行烘烤整形。

所述产品在受到温度烘烤发生蠕变初始，产品发生瞬间蠕变。

所述整形治具矫形，在材料刚结束烘烤之后，残留余温时，利用整形柱和支撑架以及整形治具矫形。

所述蠕变整形不改变材料的延展性极限。

相较于现有技术,本发明方法不存在材料产品出现超出弹性强度而开裂的情况，也不会浪费原材料，提高了材料产品的良品率。

【附图说明】

图1是本发明方法的步骤流程示意图。

图2是本发明方法的关系曲线示意图。

【具体实施方式】

为对本发明的目的、技术功效及技术手段有进一步的了解，现结合附图详细说明如下。如图1，图2，所示，本发明所述的一种蠕变成型用于混合射出成型碳纤板产品的方法，此方法主要是利用蠕变的特性，采用蠕变整形的方式，达到整形的目的，该蠕变整形的方法包括以下步骤：S1:机械手整形(2),S2:低温烘烤整形(3),S3:整形治具矫形(4)；

步骤S1：在模具生产中，混合射出成型的产品(1)在成型后，由于模具产品的高精密度的要求，而且在成型时，产品会有毛边的现象，为了达到制程要求，对混合射出成型的产品(1)进行初步整形，在材料为大约80℃的时候，让材料开模射出，由于材料此时仍然留有余温，此时不对其进行降温处理，趁着材料残余的温度，其硬度较低，将材料放在支撑架上，同时，利用吸盘的吸附力，将吸盘吸附上材料产品，再使用整形柱子以及生产时候的机械手臂等物件，对产品进行整形，吸盘吸附起产品的下凹处，整形柱子和机械手臂将其不规则向上凸起的部位轻轻下压，支撑架在产品因不规则而接触不到支撑架的地方垫起，因为此时的产品较为柔软，将其两侧凸起或者下凹处垫起，以便整形柱子与机械手臂使其变形，此时初步整形结束，为了让产品具有比较高的精度，产品制程需要进行后加工处理，后加工之后，根据实际需要，再对材料产品进行整形，之后对产品上色喷漆；

步骤S2：在产品完成喷漆后，对产品进行低温烘烤整形(3)，一般情况下，在材料受到外力时，本身产生形变，材料本身又会产生想要阻止这种形变的力，这种形变为应变，这种力为应力，总体上，应力大小随着应变的变化而变化，当应变到一定程度时，材料发生塑性变形，导致材料发生断裂，在不超过塑性变形的情况下，为弹性极限范围，而我们的低温烘烤整形(3)便是在此范围内进行，蠕变是指缓慢的发生变化，在材料的应力不变的情况下，随着时间的进行，材料的应变随着时间的进行而增加，在任何温度下都会发生蠕变，但温度过低时不明显，因此，我们主要是使材料处于高于蠕变温度的情况下进行，我们通常是保持85℃的恒温，将材料产品置于一个固定形状且相对较为封闭的治具内保持85℃的恒温，保持五分钟的时间，因为在实际生产中，我们发现，以该蠕变形变З为纵坐标，时间T为横坐标，二者之间满足一个关系曲线，分为三个阶段：

第一阶段：初始时，时间为零，材料瞬间产生蠕变，纵坐标的蠕变形变并非从零开始，在产品刚受到到温度烘烤时，其发生瞬间蠕变，之后不施加任何外力，仅仅将材料维持在高于其蠕变温度的85℃温度条件下进行持续烘烤，由于本实施例的材料产品的蠕变温度较低，故而烘烤温度也较低，随着时间进行，应变持续增加，整体为一个光滑的曲线，若以曲线的切面做一条直线，可代表其斜率，则随着时间的推移，曲线的斜率下降，即蠕变的速度在减缓；

第二阶段：在经过初级蠕变阶段后，继续恒温烘烤，此时蠕变基本上呈现一个稳定的状态，蠕变与时间的关系曲线的斜率基本上固定不变，取单位时间△T,其对应的单位时间内的蠕变形变为△З，则△T与△З的比值为一个常数,这一阶段的曲线为一条直线，也称蠕变稳定阶段；

第三阶段：在经过蠕变稳定阶段后，如果此时继续低温烘烤，则材料的蠕变会随着时间增加，蠕变继续增加，此时，蠕变形变与时间的关系曲线呈现为凹口向上的曲线，即该阶段曲线的斜率一直是增加的，上升速度越来越快，最终达到极限而断裂，也正因此，在实际生产中，我们在85℃的恒温下保持五分钟的时间通常会达到最佳状态，不会过度整形，且不改变材料延展极限；

步骤S3：整形治具矫形(4)，在材料产品经过低温烘烤整形(3)后，由于我们防止过度整形，一般是温度为85℃烘烤持续五分钟的时间，烘烤结束时候，若材料的形状已经符合制程要求，则可以得到产品(5)，否则进行下一步：整形治具矫正(4)，利用整形治具将产品稳固整形，低温烘烤整形(3)时，由于其是利用温度烘烤的方式整形，因此，在刚整形结束时，材料产品仍然残留余温，此时将产品放置于支撑架上，将整形柱子与产品紧密接触，产品置于整形治具内，启动开关，配合整形柱将产品定形；

此外，由于材料是在低于弹性极限状态的应力下使其长时间处于蠕变状态，所以蠕变不会影响材料的延展性极限，即：材料原本可以拉伸的极限程度，不会因为蠕变而改变。

通过上述实施方式后，在已成型产品的整形应用上效果良好，尤其是混合射出成型的加纤料，因为材料本身延展性差，超出弹性限度容易破裂，所以以低于弹性限度、延长矫型时间可解决传统整型时良率降低、产品易裂等问题。

以上结合具体实施例描述了本发明的技术原理，这些描述只是为了解释本发明原理，不能以任何方式解释为对本发明保护范围的限制。基于此处解释，本领域技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本发明的其它具体实施方式，这些方式都将落入本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种蠕变成型用于混合射出成型碳纤板产品的方法，包括有以下步骤：

(1)通过机械手臂施力进行整形；

(2)控制温度，使材料长时间处于低于塑性变形的应力下，恒温持续烘烤以达到整形的效果；

(3)利用整形治具对材料产品进行矫形。

2.根据权利要求1所述的一种蠕变成型用于混合射出成型碳纤板产品的方法，其特征在于：所述机械手整形利用机械手治具，配合吸盘和支撑架、整形柱完成。

3.根据权利要求1所述的一种蠕变成型用于混合射出成型碳纤板产品的方法，其特征在于：所述蠕变整形通过保持材料的应力不变的情况下，使材料发生蠕变。

4.根据权利要求1所述的一种蠕变成型用于混合射出成型碳纤板产品的方法，其特征在于：所述蠕变整形的过程中，在一定时间内以恒温对材料产品持续进行烘烤整形。

5.根据权利要求1所述的一种蠕变成型用于混合射出成型碳纤板产品的方法，其特征在于：所述产品在受到温度烘烤发生蠕变初始，产品发生瞬间蠕变。

6.根据权利要求1所述的一种蠕变成型用于混合射出成型碳纤板产品的方法，其特征在于：所述整形治具矫形，在材料刚结束烘烤之后，残留余温时，利用整形柱和支撑架以及整形治具矫形。

7.根据权利要求1所述的一种蠕变成型用于混合射出成型碳纤板产品的方法，其特征在于：所述蠕变整形不改变材料的延展性极限。

Images