CN213830408U - 碳纤维板成型模具及碳纤维板成型单元 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种碳纤维板成型模具及碳纤维板成型单元，属于碳纤维板成型技术领域，包括上模、下模、柔性层和加热器；柔性层与所述上模的下表面连接，所述柔性层用于与碳纤维板柔性贴合；加热器用于对所述柔性层加热。本实用新型提供的一种碳纤维板成型模具及碳纤维成型单元，解决了现有技术中加热碳纤维板再进行转移的过程中产生热量损失，以及模具与碳纤维板不能充分接触从而影响产品质量的问题。

Description

碳纤维板成型模具及碳纤维板成型单元

技术领域

本实用新型属于碳纤维板成型技术领域，更具体地说，是涉及一种碳纤维板成型模具及碳纤维板成型单元。

背景技术

现有的碳纤维板是将同一方向排列的碳素纤维使用树脂浸润硬化形成碳纤维板材。碳纤维板在成型时，往往需要先对碳纤维板进行加热后再放入模具中成型，在转移碳纤维板的过程中会产生热量损伤，从而使碳纤维板在成型过程中温度不达标而影响产品质量。同时，现有的模具通常采用硬质材料与碳纤维板刚性接触，在成型过程中容易使碳纤维板与模具之间不能充分接触，从而使碳纤维板产生气泡，影响产品质量。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种碳纤维板成型模具及碳纤维板成型单元，旨在解决现有技术中加热碳纤维板再进行转移的过程中产生热量损失，以及模具与碳纤维板不能充分接触从而影响产品质量的问题。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：提供一种碳纤维板成型模具，包括：

上模；

下模；

柔性层，与所述上模的下表面连接，所述柔性层用于与碳纤维板柔性贴合；以及

加热器，用于对所述柔性层加热。

作为本申请另一实施例，所述上模设有第一温度传感器，所述第一温度传感器用于检测所述柔性层的温度。

作为本申请另一实施例，所述上模外周设有第一保温层。

作为本申请另一实施例，所述加热器设有多个，多个所述加热器连接于所述上模，且加热端伸入所述柔性层内。

作为本申请另一实施例，所述加热器设于所述柔性层内。

作为本申请另一实施例，所述下模设有加热组件，所述加热组件设于所述下模内靠近所述下模顶面的一侧，所述加热组件用于对所述下模加热。

作为本申请另一实施例，所述下模底部设有第二保温层。

作为本申请另一实施例，所述下模设有第二温度传感器。

作为本申请另一实施例，所述柔性层为橡胶构件或防水布构件。

本实用新型提供的碳纤维板成型模具的有益效果在于：与现有技术相比，本实用新型在上模上设置加热器，在对碳纤维板加热时同步完成挤压成型，将上模与碳纤维板的接触面由刚性改为柔性，柔性层在对碳纤维板挤压过程中随下模的形状改变，使上模与碳纤维板紧密贴合，进而到达充分接触的效果，减少了上模与碳纤维板之间产生的气泡，提高了产品的合格率。

本实用新型还提供一种碳纤维板成型单元，包括上述中任意一项所述的碳纤维板成型模具，还包括罩设于所述碳纤维板成型模具之外的保温罩。

本实用新型提供的碳纤维板成型单元通过采用上述的碳纤维板成型模具，能够达到上模与碳纤维板紧密贴合，进而到使上模与碳纤维板充分接触的效果，再配合保温罩，能够避免碳纤维板成型模具热量损失，以及受热后碳纤维板成型模具对操作人员造成伤害。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，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实用新型的一些实施例，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为本发明实施例一提供的碳纤维成型模具的结构示意图；

图2为本发明实施例二提供的碳纤维成型模具的结构示意图；

图3为本发明实施例三提供的碳纤维板成型单元的结构示意图。

图中：1、第一温度传感器；2、碳纤维板；3、柔性层；4、导向螺栓；5、底座；6、下模；7、加热器；8、上座；9、上模；10、第二温度传感器；12、支柱；13、压力杆；14、加热组件；16、第二保温层；17、第一保温层；18、保温罩；1801、罩体；1802、底板。

具体实施方式

为了使本实用新型所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

请一并参阅图1至图3，现对本实用新型提供的碳纤维板成型模具进行说明。碳纤维板成型模具，包括上模9、下模6、柔性层3和加热器7；柔性层3 与上模9的下表面连接，柔性层3用于与碳纤维板2柔性贴合；加热器7用于对柔性层3加热。

本实用新型提供的碳纤维板成型模具的有益效果在于：与现有技术相比，本实用新型碳纤维板成型模具在上模9上设置柔性层3，加热器7对柔性层3 加热，当柔性层3的温度达到预设温度时，压力杆13对上模9施加压力，上模 9与下模6配合对碳纤维板2挤压成型。将上模9与碳纤维板2的接触面由刚性改为柔性，柔性层3在对碳纤维板2挤压过程中随下模6的形状改变，柔性层3与碳纤维板2能够紧密贴合，进而到达充分接触的效果，减少碳纤维板2 与柔性层3之间的气泡，提高了产品的合格率。

进一步，上模9与上座8连接，上座8上设有压力杆13，下模6通过支柱 12与底座5连接，底座5、上模9和上座8通过导向螺栓4固接。当上模9下压时，导向螺栓4对上模9的行程进行限位。

具体的，柔性层3与上模9粘结。柔性层3与上模9粘接，粘接方式没有外露的连接部分，不仅连接可靠性好，也不会影响柔性层3下表面的平整性。

作为本实用新型实施例的一种具体实施方式，请参阅图1，上模9上设有第一温度传感器1，第一温度传感器1用于检测柔性层3的温度。

在上模9上设置第一温度传感器1对柔性层3的温度进行测量，从而便于控制对碳纤维板2的加热温度，避免温度过高或温度不足造成产品质量问题。

作为本实用新型实施例的一种具体实施方式，请参阅图2，上模9外周设有第一保温层17。

在上模9外设第一保温层17，当加热器7对柔性层3进行加热时，柔性层 3对上模9进行热传递，上模9受热向外传递造成热量损失，同时受热后的上模9容易对操作人员造成伤害。在上模9外设置第一保温层17，避免了上模9 的热量损失，降低了加热器7的工作量，使碳纤维板2能够快速受热，同时使上模9外侧温度恒定，避免烫伤操作人员。

作为本实用新型实施例的一种具体实施方式，请参阅图1，加热器7设于柔性层3内，用于对柔性层3均匀加热。

加热器7设于柔性层3内，对柔性层3进行均匀加热，能够使柔性层3底部快速均匀的受热，并将热量传递给碳纤维板2。使碳纤维板2快速均匀受热，提高了碳纤维板2的受热速率。

作为本实用新型实施例的一种具体实施方式，请参见附图2，加热器7设有多个，多个加热器7连接于上模9，且加热端伸入柔性层3内。

在上模9上设有多个加热器7，加热端伸入柔性层3内用于对柔性层3均匀加热，够使柔性层3底部快速均匀的受热，并将热量传递给碳纤维板2。使碳纤维板2快速均匀受热，提高了碳纤维板2的受热速率。

作为本实用新型实施例的一种具体实施方式，请参阅图1，下模6设有加热组件14，加热组件14设于下模6内靠近下模6顶面的一侧，加热组件14用于对下模6加热。

在下模6上设置加热组件14对下模6加热，使上模9和下模6同时对碳纤维板2进行热传递，碳纤维板2的上下两层受热均匀，使碳纤维板2更利于成型，加快了碳纤维板2的受热速度，以及提升了产品的生产效率。加热组件14 设于下模6内，对下模6进行加热能够使下模6的顶部快速均匀的受热，并将热量传递给碳纤维板2。使碳纤维板2快速均匀受热，提高了碳纤维板2的受热速率。

具体的，加热组件14为电热丝，下模6内靠近顶面的一侧均匀设有电热丝，电热丝加热时，能够快速传递给顶面，同时使顶面受热均匀。

作为本实用新型实施例的一种具体实施方式，请参阅图1，下模6底部设有第二保温层16。

当加热组件14对下模6进行加热后，下模6受热后向外界进行热传递，使下模6产生热量损失，降低了下模6的受热速度，同时使模具周围的温度升高，破坏了工作环境的温度平衡，高温的下模6容易对操作人员造成伤害。在下模 6底部设置保温层，避免了热量损失，同时避免了高温的下模6对操作人员造成伤害，提高了操作的安全性和工作环境的舒适性。

作为本实用新型实施例的一种具体实施方式，请参阅图1，下模6设有第二温度传感器10。

在下模6上设置第二温度传感器10对柔性层3的温度进行测量，从而便于控制对碳纤维板2的加热温度，避免温度过高或温度不足造成产品质量问题。

作为本实用新型实施例的一种具体实施方式，请参阅图1，柔性层3为橡胶构件或防水布构件。

橡胶是指具有可逆形变的高弹性聚合物材料，富有弹性。将柔性层3采用橡胶制成，能够在对碳纤维板2挤压时发生形变，使橡胶与碳纤维板2充分接触，在脱模后能够恢复形变。且橡胶的良好弹性不会对碳纤维板2造成伤害。

防水布具有防水溶性渗透的能力，避免环氧树脂胶浸入，同时防水布为柔性材质，能够在对碳纤维板2挤压时发生形变，使橡胶与碳纤维板2充分接触，在脱模后能够恢复形变。且橡胶的良好弹性不会对碳纤维板2造成伤害。

本实用新型还提供一种碳纤维板成型单元，包括上述任意一项所述的碳纤维板成型模具，还包括罩设于所述碳纤维板成型模具之外的保温罩。

本实用新型提供的碳纤维板成型单元通过采用上述的碳纤维板成型模具，能够达到上模9与碳纤维板2紧密贴合，进而到使上模9与碳纤维板2充分接触的效果，再配合保温罩18，能够避免碳纤维板成型模具热量损失，以及受热后碳纤维板成型模具对操作人员造成伤害。

进一步，保温罩18包括罩体1801和底板1802，罩体1801与底板1802可拆卸连接，便于对碳纤维板成型模具进行取放。

本实用新型提供的碳纤维板成型模具的使用方法包括以下步骤：

在下模6的成型面上涂抹三层脱模蜡，以形成脱模蜡层，涂抹每层脱模蜡之间间隔15分钟，涂抹完最后一层脱模蜡后静置30分钟；

在涂抹完脱模蜡的下模6成型面上均匀涂抹环氧树脂胶；

将碳纤维布放置于下模6的成型面上，并使碳纤维布紧密贴合于下模6的成型面，从而将碳纤维板2与环氧树脂胶之间的气泡排出；

在碳纤维布上涂抹环氧树脂胶，使多层碳纤维布依次粘结；

在柔性层3的挤压面上均匀涂抹一层脱模蜡；

当柔性层3的温度达到50℃时，保持温度恒定，上模9与下模6贴合固定，合模压力为1MPa，并在1MPa保持合模20分钟；

升高加热温度使柔性层3的温度达到135℃-140℃之间，并使温度保持在135℃-140℃之间，同时提高上模9的压力至10MPa，并保持30分钟；

继续升高加热温度使柔性层3的温度达到180℃，并使温度保持在第三预设值30分钟；

停止加热，获得并去除碳纤维板2；

使碳纤维板2在保温箱内180℃保温60分钟，定型后取出碳纤维板2，自然冷却至室温。

环氧树脂胶在50℃时具有较好的黏性，使环氧树脂能够更好的浸透碳纤维板2，排出气泡。压力杆13施加压力1MPa并维持20分钟，使碳纤维板2完成第一阶段的形变。

135°-140℃为环氧树脂粘度-温度关系的拐点，环氧树脂粘度最低，在这个温度附近开始凝胶(即固化)，固化后的环氧树脂胶将碳纤维布粘结。同时提高压力杆13对上模9施加的压力，并维持30分钟，使碳纤维板2完成第二阶段的形变。

环氧树脂胶在180℃时热流率最高，凝胶速度较快，可以在10分钟内凝胶固化，180℃固化后的材料弯曲强度最高。保持压力杆13对上模9施加10MPa 的压力，并维持45分钟，使碳纤维板2完成第三阶段的形变。

在碳纤维板2成型后进行保温处理，恒温条件下便于释放成型过程中的残余应力，提高了碳纤维板2的弯曲强度。

以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.碳纤维板成型模具，其特征在于，包括：

上模；

下模；

柔性层，与所述上模的下表面连接，所述柔性层用于与碳纤维板柔性贴合；以及

加热器，设有多个，多个所述加热器连接于所述上模，且加热端伸入所述柔性层内,或所述加热器设于所述柔性层内，所述加热器用于对所述柔性层加热。

2.如权利要求1所述的碳纤维板成型模具，其特征在于，所述上模设有第一温度传感器，所述第一温度传感器用于检测所述柔性层的温度。

3.如权利要求1所述的碳纤维板成型模具，其特征在于，所述上模外周设有第一保温层。

4.如权利要求1所述的碳纤维板成型模具，其特征在于，所述下模设有加热组件，所述加热组件设于所述下模内靠近所述下模顶面的一侧，所述加热组件用于对所述下模加热。

5.如权利要求4所述的碳纤维板成型模具，其特征在于，所述下模底部设有第二保温层。

6.如权利要求4所述的碳纤维板成型模具，其特征在于，所述下模设有第二温度传感器。

7.如权利要求1所述的碳纤维板成型模具，其特征在于，所述柔性层为橡胶构件或防水布构件。

8.碳纤维板成型单元，其特征在于，包括如权利要求1-7中任意一项所述的碳纤维板成型模具，还包括罩设于所述碳纤维板成型模具之外的保温罩。

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