CN117445260B - 一种密集孔格产品净尺寸复材成型模具及成型工艺 - Google Patents

Abstract

本发明创造提供了一种密集孔格产品净尺寸复材成型模具及成型工艺，成型模具包括底模板、顶模板、两长侧模板及两短侧模板，底模板设若干芯模，芯模的插装头与底模板的插槽配合，顶模板下侧设有盖板，芯模的固定头分别插入盖板的限位槽，且与顶模板上的定位组件配合；顶模板上设有压板；底模板上设有凸台，长、短侧下部固定螺钉均沿水平方向固定于凸台侧壁；长侧模板内表面可拆卸安装有数个长模中位占位块和数个长模边角位占位块，短侧模板内表面可拆卸安装有数个短模中位占位块；长侧模板上部设有与顶模板配合的长模定位槽，短侧模板上部设有短模定位槽。本发明创造应用时成型效率高，工序少，生产的产品强度高，产品生产质量有较大幅度的改善。

Description

一种密集孔格产品净尺寸复材成型模具及成型工艺

技术领域

本发明创造属于复合材料成型技术领域，尤其是涉及一种密集孔格产品净尺寸复材成型模具及成型工艺。

背景技术

对于密集型多孔类产品生产，一种方法是选用实体物料，然后按照产品结构特征进行全尺寸的机加，通过加工来保证，整体进行加工，周期会很长，加工量大，且对整体产品结构强度造成破坏。而另一种方法是先单独成型单个孔槽结构，然后对成型的各单个孔槽结构进行二次粘接固化。对于大批量生产来说，需要提前制备单个孔槽结构，而后进行固化，然后二次通过粘接形成多孔结构，再次进行固化。上述工艺在二次粘接时，其粘接剂的连接强度即为产品整体能达到的最大强度，通常会导致整体结构强度较低，无法获得进一步提升，难以适用于结构性能要求严格的产品，而且同样存在生产周期长，工序较多的问题，影响整体生产效率，耗费成本较大。

发明内容

有鉴于此，本发明创造旨在克服现有技术中的缺陷，提出一种密集孔格产品净尺寸复材成型模具及成型工艺。

为达到上述目的，本发明创造的技术方案是这样实现的：

一种密集孔格产品净尺寸复材成型模具，包括底模板、顶模板、相对设置的两长侧模板、以及相对设置的两短侧模板，底模板上与密集孔格产品的孔槽一一对应的设有若干芯模，芯模包括主体、主体下端的插装头和主体上端的固定头；插装头与底模板的插槽配合，并在底模板上设有与插装头连接的安装螺钉，顶模板下侧设有盖板，各芯模的固定头分别插入盖板的限位槽，且各固定头分别与顶模板上的定位组件配合；所述定位组件包括通过固定件可拆卸安装于顶模板的定位柱，固定件可采用固定螺钉；

两长侧模板上部均通过长侧上部固定螺钉与顶模板固定，两长侧模板下部均通过长侧下部固定螺钉与底模板固定；两短侧模板上部均通过短侧上部固定螺钉与顶模板固定，两短侧模板下部均通过短侧下部固定螺钉与底模板固定；顶模板上侧设有压板，压板通过侧模连接螺钉与长侧模板、短侧模板连接，使得顶模板压紧盖板；

底模板上设有凸台，长侧下部固定螺、短侧下部固定螺钉均沿水平方向固定于凸台侧壁；长侧模板内表面可拆卸安装有数个长模中位占位块和数个长模边角位占位块，每一组边角位占位块均包括上下两个分体；短侧模板内表面可拆卸安装有数个短模中位占位块；

所述长侧模板上部设有与顶模板配合的长模定位槽，所述短侧模板上部设有与顶模板配合的短模定位槽，合模后，压板、及两长侧模板、及两长侧模板共同包覆住顶模板，顶模板四周侧壁分别与长模定位槽侧壁及短模定位槽侧壁配合，且盖板与长模定位槽的底面以及短模定位槽的底面均留有间隙。

进一步，所述固定件包括全螺纹螺钉。

进一步，长侧模板两侧分别设有支撑棒。

进一步，所述支撑棒可拆卸安装于长侧模板。

进一步，顶模板上可拆卸安装有数个吊环。

进一步，长侧模板内表面设有长模中位安装槽和长模边角位安装槽，长模中位安装槽内设有长模中位占位块定位销，长模边角位安装槽内设有长模边角位占位块定位销，长模中位占位块装于长模中位安装槽，并通过螺钉进行固定，边角位占位块装于长模边角位安装槽，并通过螺钉进行固定。

进一步，短侧模板内表面设有短模中位安装槽，短模中位安装槽内设有短模中位占位块定位销，短模中位占位块装于短模中位安装槽，并通过螺钉进行固定。

一种应用上述模具的密集孔格产品净尺寸复材成型工艺，包括如下步骤：

S1、芯模铺层；

在芯模主体外表面铺贴预浸料；

S2、芯模组装；

将各个铺贴有预浸料的芯模的插装头，插入底模板的插槽，并预紧底模板上的安装螺钉；

S3、外围铺层；

在长侧模板上安装所需的长模中位占位块及长模边角位占位块，并在长侧模板内表面铺贴预浸料；在短侧模板上安装所需的短模中位占位块，并在短侧模板内表面铺贴预浸料；

S4、模具组装合模；

在底模具上分别安装两长侧模板和两短侧模板，之后在芯模顶部安装盖板，使各芯模的固定头分别插入盖板的限位槽，然后安装顶模板，并使各芯模的固定头分别与顶模板上的定位组件配合，最后安装压板，使压板压紧盖板；

S5、产品固化；

将组装合模后的模具放入烘箱，进行固化；固化制度为：升降温速率≤60℃/h，室温升到（70±5）℃，保温0.5h,继续升温到（130±5）℃，保温3h之后降温，降温至（90±5）℃后打开烘箱门缝进行降温，继续降温至（60±5）℃后，晾置到室温；

S6、产品脱模；

将模具从烘箱取出后，利用支撑棒对模具进行支撑，之后进行脱模；脱模方法为：依次拆卸压板、顶模板、底模板，然后脱芯模，之后拆卸两长侧模板和两短侧模板，最后拆下盖板，对产品进行检测后，完成生产。

相对于现有技术，本发明创造具有以下优势：

本发明创造提供的成型模具应用时成型效率高，工序少，生产的产品强度高，保证产品型面以及强度的同时，还减少了中途固化次数，减少了固化设备以及工装的使用，后期加工的周期更短，降低生产成本和生产周期，达到了降本增效的目的，整个产品生产过程，成型效率大幅度提升，产品生产质量有了较大幅度的改善。

附图说明

构成本发明创造的一部分的附图用来提供对本发明创造的进一步理解，本发明创造的示意性实施例及其说明用于解释本发明创造，并不构成对本发明创造的不当限定。在附图中：

图1为本发明创造的立体结构示意图；

图2为本发明创造的侧视图；

图3为图2中A-A方向的剖视图；

图4为本发明创造中芯模的结构示意图；

图5为本发明创造去掉底模板和一长侧模板后的示意图；

图6为图5中去掉芯模后的示意图；

图7为本发明创造中长侧模板部分的结构示意图；

图8为图7中去掉各占位块后的示意图；

图9为本发明创造中短侧模板的示意图。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明创造中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在本发明创造的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明创造和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明创造的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明创造的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本发明创造的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明创造中的具体含义。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明创造。

一种密集孔格产品净尺寸复材成型模具，如图1至9所示，包括底模板1、顶模板2、相对设置的两长侧模板3、以及相对设置的两短侧模板4，底模板上（与密集孔格产品的孔槽一一对应的）设有若干芯模5，芯模包括主体6、主体下端的插装头7和主体上端的固定头8；插装头与底模板的插槽9配合，并在底模板上设有与插装头连接的安装螺钉10，顶模板下侧设有盖板11，各芯模的固定头分别插入盖板的限位槽12，且各固定头分别与顶模板上的定位组件配合；定位组件包括通过固定件13可拆卸安装于顶模板的定位柱14，固定件可采用固定螺钉，定位柱安装于固定螺钉向下伸出顶模板的一端。

两长侧模板上部均通过长侧上部固定螺钉15与顶模板固定，两长侧模板下部均通过长侧下部固定螺钉16与底模板固定；两短侧模板上部均通过短侧上部固定螺钉17与顶模板固定，两短侧模板下部均通过短侧下部固定螺钉18与底模板固定；顶模板上侧设有压板19，压板通过侧模连接螺钉20与长侧模板、短侧模板连接，使得顶模板能够压紧盖板，并使盖板压住芯模主体与固定头衔接处的台阶。

底模板上设有凸台21，长侧下部固定螺钉、短侧下部固定螺钉均沿水平方向固定于凸台侧壁；长侧模板内表面可拆卸安装有数个长模中位占位块22和数个长模边角位占位块23，每一组边角位占位块均包括上下两个分体，用于成型产品边角位置结构。短侧模板内表面可拆卸安装有数个短模中位占位块24。各占位块用于成型产品外表面的凹槽结构，灵活度高，使用效果非常好，且操作难度低。

所述长侧模板上部设有与顶模板配合的长模定位槽25，所述短侧模板上部设有与顶模板配合的短模定位槽26，合模后，压板、及两长侧模板、及两长侧模板共同包覆住顶模板，顶模板四周侧壁分别与长模定位槽侧壁27及短模定位槽侧壁配合28，且盖板与长模定位槽的底面29以及短模定位槽的底面30均留有间隙，该处间隙的设计，不仅能够保证盖板与芯模间结合稳定，同时，还可以在间隙处形成排气、排胶空间，甚至允许少量冗余的预浸料被挤压至此间隙内，有效保障产品成型质量，且可保证各关键部位均能净尺寸成型，脱模后，可切除此间隙处多余的部分。

所述芯模可采用钢模，表面的粗糙度一般应控制到Ra1.6，净尺寸成型时，可保证产品光洁度良好。通常，上述固定件包括全螺纹螺钉，固定件的安装孔为沉台孔，使得固定件的螺帽部分没入顶模板上表面以下，避免与压板形成干涉。长侧模板两侧分别设有支撑棒31。上述支撑棒可拆卸安装于长侧模板。另外，还可在顶模板上可拆卸安装有数个吊环，以便于吊装移动模具。

在一个可选的实施例中，长侧模板内表面设有长模中位安装槽32和长模边角位安装槽33，长模中位安装槽内设有长模中位占位块定位销，长模边角位安装槽内设有长模边角位占位块定位销，长模中位占位块装于长模中位安装槽，并通过螺钉进行固定，边角位占位块装于长模边角位安装槽，并通过长模占位块螺钉34进行固定。短侧模板内表面设有短模中位安装槽35，短模中位安装槽内设有短模中位占位块定位销，短模中位占位块装于短模中位安装槽，并通过短模占位块螺钉36进行固定。

各占位块可拆卸安装形式的结构设计，使得成型产品及脱模过程灵活度更高，且适用范围更广，一套模具，通过更换不同的占位块，即可适用于生产多种（外壁凹槽结构）不同的产品。由于各占位块通过相应的定位销进行定位，因此安装精度有保障。

一种应用上述模具的密集孔格产品净尺寸复材成型工艺，包括如下步骤：

S1、芯模铺层；

在芯模主体外表面铺贴预浸料；作为举例，芯模铺贴预浸料时，可选用自动卷制机设备进行一体式缠绕包裹。此设备一方面减少了人力以及手工铺贴的时间，另一方面可以减少中间抽真空压实的时间。此卷制机，在缠绕时，设备上的滚轴会在芯模表面施加一定的张力，起到压实的作用。此设备，在批量化生产中，会极大的减少人工以及辅助材料的投入，起到降本增效的目的；

S2、芯模组装；

将各个铺贴有预浸料的芯模的插装头，插入底模板的插槽，并预紧底模板上的安装螺钉，使其与插接头初步形成连接；单独的芯模通常是一种细长型的模具，由于长度较长，自然状态下容易发生倾斜，因此在定位设计时，需考虑芯模定位后的垂直度，而本发明创造中，芯模下部插装于插槽，通过面接触来提供定位精度，并由螺钉固定，上部由盖板进行限位，保持空间位置，很好的保障了芯模的垂直度，产品孔格成型质量高。需要指出的是，两长侧模板与底模板、顶模板间，以及两短侧模板与底模板、顶模板间，也通过定位销进行定位，以确保安装精度，产品成型精度高，为净尺寸成型奠定良好的基础。

S3、外围铺层；

在长侧模板上安装所需（规格和数量）的长模中位占位块及长模边角位占位块，并在长侧模板内表面铺贴预浸料；在短侧模板上安装所需（规格和数量）的短模中位占位块，并在短侧模板内表面铺贴预浸料。由于为可拆卸安装，非常方便更换占位块，在优选的方案中，占位块朝向模板一侧设有与相应占位块安装槽配合的插装部，而外露出占位块安装槽的部分，形状、大小均可以按需进行设计，模具应用灵活方便；

S4、模具组装合模；

在底模具上分别安装两长侧模板和两短侧模板，之后在芯模顶部安装盖板，使各芯模的固定头分别插入盖板的限位槽（利用盖板保持芯模上部结构空间位置稳定），然后安装顶模板，各芯模的固定头分别与顶模板上的定位组件配合，此时可最终旋紧各个安装螺钉，最后安装压板，使压板压紧盖板，盖板下端面由芯模主体顶端表面抵住；芯模下端的插装头通过螺钉与底模板进行固定，防止芯模出现晃动，将所有芯模插接于底板后，为避免不同芯模之间的挤压造成垂直度偏差，因此通过盖板对芯模上部形成定位，确保芯模结构稳定。

S5、产品固化；

将组装合模后的模具放入烘箱，进行固化；固化制度为：升降温速率≤60℃/h，室温升到（70±5）℃，保温0.5h,继续升温到（130±5）℃，保温3h之后降温，降温至（90±5）℃后打开烘箱门缝进行降温，继续降温至（60±5）℃后，晾置到室温；

S6、产品脱模；

将模具从烘箱取出后，利用支撑棒对模具进行支撑（可理解为底模板处于悬空状态），之后进行脱模；脱模方法为：依次拆卸压板、顶模板、底模板，然后脱芯模，之后拆卸两长侧模板和两短侧模板，最后拆下盖板，对产品进行检测后，完成生产。拆下盖板时，需先将孔周边的残胶先清理干净，并且清理残胶时注意弹孔内型面的保护，防止发生磕碰，保障产品质量。

需要指出的是，拆卸两长侧模板和两短侧模板时，先松开连接各占位块的螺钉，再拆除模板，并在模板拆除后，分别对各占位块进行脱模，操作难度小，且产品关键部位不会受到损伤，正是由于各占位块可拆卸设计，使得成型产品及脱模过程灵活度更高，且适用范围更广，一套模具，通过更换不同的占位块，即可适用于生产多种（外壁凹槽结构）不同的产品。

本发明创造提供的成型模具应用时成型效率高，工序少，生产的产品强度高，保证产品型面以及强度的同时，还减少了中途固化次数，减少了固化设备以及工装的使用，后期加工的周期更短，降低生产成本和生产周期，达到了降本增效的目的，整个产品生产过程，成型效率大幅度提升，产品生产质量有了较大幅度的改善。

以上所述仅为本发明创造的较佳实施例而已，并不用以限制本发明创造，凡在本发明创造的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明创造的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种密集孔格产品净尺寸复材成型模具，其特征在于：包括底模板、顶模板、相对设置的两长侧模板、以及相对设置的两短侧模板，底模板上设有若干芯模，芯模包括主体、主体下端的插装头和主体上端的固定头；插装头与底模板的插槽配合，并在底模板上设有与插装头连接的安装螺钉，顶模板下侧设有盖板，各芯模的固定头分别插入盖板的限位槽，且各固定头分别与顶模板上的定位组件配合；所述定位组件包括通过固定件可拆卸安装于顶模板的定位柱；

两长侧模板上部均通过长侧上部固定螺钉与顶模板固定，两长侧模板下部均通过长侧下部固定螺钉与底模板固定；两短侧模板上部均通过短侧上部固定螺钉与顶模板固定，两短侧模板下部均通过短侧下部固定螺钉与底模板固定；顶模板上侧设有压板，压板通过侧模连接螺钉与长侧模板、短侧模板连接，使得顶模板压紧盖板；

底模板上设有凸台，长侧下部固定螺、短侧下部固定螺钉均沿水平方向固定于凸台侧壁；长侧模板内表面可拆卸安装有数个长模中位占位块和数个长模边角位占位块，每一组边角位占位块均包括上下两个分体；短侧模板内表面可拆卸安装有数个短模中位占位块；

所述长侧模板上部设有与顶模板配合的长模定位槽，所述短侧模板上部设有与顶模板配合的短模定位槽，合模后，压板、及两长侧模板、及两长侧模板共同包覆住顶模板，顶模板四周侧壁分别与长模定位槽侧壁及短模定位槽侧壁配合，且盖板与长模定位槽的底面以及短模定位槽的底面均留有间隙。

2.根据权利要求1所述的一种密集孔格产品净尺寸复材成型模具，其特征在于：所述固定件包括全螺纹螺钉。

3.根据权利要求1所述的一种密集孔格产品净尺寸复材成型模具，其特征在于：长侧模板两侧分别设有支撑棒。

4.根据权利要求3所述的一种密集孔格产品净尺寸复材成型模具，其特征在于：所述支撑棒可拆卸安装于长侧模板。

5.根据权利要求1所述的一种密集孔格产品净尺寸复材成型模具，其特征在于：顶模板上可拆卸安装有数个吊环。

6.根据权利要求1所述的一种密集孔格产品净尺寸复材成型模具，其特征在于：长侧模板内表面设有长模中位安装槽和长模边角位安装槽，长模中位安装槽内设有长模中位占位块定位销，长模边角位安装槽内设有长模边角位占位块定位销，长模中位占位块装于长模中位安装槽，并通过螺钉进行固定，边角位占位块装于长模边角位安装槽，并通过螺钉进行固定。

7.根据权利要求1所述的一种密集孔格产品净尺寸复材成型模具，其特征在于：短侧模板内表面设有短模中位安装槽，短模中位安装槽内设有短模中位占位块定位销，短模中位占位块装于短模中位安装槽，并通过螺钉进行固定。

8.一种应用权利要求1至7任一项所述模具的密集孔格产品净尺寸复材成型工艺，其特征在于，包括如下步骤：

S1、芯模铺层；

在芯模主体外表面铺贴预浸料；

S2、芯模组装；

将各个铺贴有预浸料的芯模的插装头，插入底模板的插槽，并预紧底模板上的安装螺钉；

S3、外围铺层；

在长侧模板上安装所需的长模中位占位块及长模边角位占位块，并在长侧模板内表面铺贴预浸料；在短侧模板上安装所需的短模中位占位块，并在短侧模板内表面铺贴预浸料；

S4、模具组装合模；

在底模具上分别安装两长侧模板和两短侧模板，之后在芯模顶部安装盖板，使各芯模的固定头分别插入盖板的限位槽，然后安装顶模板，并使各芯模的固定头分别与顶模板上的定位组件配合，最后安装压板，使压板压紧盖板；

S5、产品固化；

将组装合模后的模具放入烘箱，进行固化；固化制度为：升降温速率≤60℃/h，室温升到（70±5）℃，保温0.5h,继续升温到（130±5）℃，保温3h之后降温，降温至（90±5）℃后打开烘箱门缝进行降温，继续降温至（60±5）℃后，晾置到室温；

S6、产品脱模；

将模具从烘箱取出后，利用支撑棒对模具进行支撑，之后进行脱模；脱模方法为：依次拆卸压板、顶模板、底模板，然后脱芯模，之后拆卸两长侧模板和两短侧模板，最后拆下盖板，对产品进行检测后，完成生产。