CN219883338U - 一种适用于复合材料成型的热塑性回转体模具 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种适用于复合材料成型的热塑性回转体模具，包括模具主体，模具本体由热塑性塑料制成；所述模具主体一端为封闭端，另一端为开口端，开口端外侧分布若干第一充气槽；还包括排料口管道，排料口管道与开口端位置相对，排料口管道朝向模具主体一端的外侧设有若干第二充气槽，与第一充气槽位置相对。本实用新型的模具主体由热塑性塑料制成，热塑性塑料的玻璃化转变温度高于复合材料成型温度，在复合材料成型后通过加热使模具本体软化变形，模具本体与复合材料产品轻松实现分离。
Description
技术领域
本实用新型涉及复合材料成型模具领域，特别涉及一种适用于复合材料成型的热塑性回转体模具。
背景技术
回转体类复合材料产品在生产时，往往会将回转体类产品分成两半，在分别采用模具成型，再将成型后的两半产品用结构胶进行胶接，从而形成完整的回转体类产品。这种分体成型的产品方便脱模，但是与一体成型的产品比对的话，分体成型的产品性能相对较差。同时，市面上也有一些使用泡沫模具进行一体成型的产品，这些产品制作时，需要事先根据产品内型面加工出对应的泡沫模具，复合材料在泡沫模具外侧成型，再进行脱模。这种产品表面质量一般，且脱模比较困难，需要消耗大量人力去毁坏泡沫模具，且被毁坏的泡沫模具后期无法再利用，成本高昂。
实用新型内容
为了解决上述问题，本实用新型提供了一种适用于复合材料成型的热塑性回转体模具，方便脱模，可重复使用。
为此，本实用新型的技术方案是：一种适用于复合材料成型的热塑性回转体模具，包括模具主体，模具本体由热塑性塑料制成；所述模具主体一端为封闭端，另一端为开口端，开口端外侧分布若干第一充气槽；还包括排料口管道，排料口管道与开口端位置相对，排料口管道朝向模具主体一端的外侧设有若干第二充气槽，与第一充气槽位置相对。
在上述方案的基础上并作为上述方案的优选方案：所述开口端外侧的第一充气槽为双数，均匀分布在开口端或者开口端的每个边具有等量的第一充气槽。
在上述方案的基础上并作为上述方案的优选方案：所述第一充气槽背离开口端一侧设有倾斜的导风面。
在上述方案的基础上并作为上述方案的优选方案：所述排料口管道外表面与模具主体开口端的外表面齐平，第二充气槽与第一充气槽数量相同。
在上述方案的基础上并作为上述方案的优选方案：还包括有金属垫块，金属垫块与模具主体开口端的尺寸相匹配，金属垫块的外表面与模具主体开口端的外表面齐平。
在上述方案的基础上并作为上述方案的优选方案：所述热塑性塑料包括但不限于聚己内酯、聚乳酸、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯塑料、聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯。
在上述方案的基础上并作为上述方案的优选方案：所述模具本体为吹塑成型、模压成型、注塑成型或3D打印成型。
在复合材料产品成型阶段，需要用到模具本体和金属垫块，金属垫块置于模具本体的开口端处，外表面齐平放置，且开口端的第一充气槽处贴上脱模布；将复合材料铺贴在模具本体外侧，复合材料向开口端一侧铺贴时，需要铺贴到金属垫块上，然后常温固化成型。
在复合材料产品脱模阶段，需要用到排料口管道和辅助勾拉件，将金属垫块从开口端拔出，此时复合材料产品在开口端会比模具本体多一段围边；将第一充气槽上的脱模布撕掉；将排料口管道插入这个围边内，与模具本体的开口端贴合，此时第二充气槽与第一充气槽位置相对，导气管沿第二充气槽插入第一充气槽内；排料口管道与复合材料产品之间使用密封胶封闭。开始加热，加热一段时间后，导气管向内通气，其他进入模具本体与复合材料产品之间，使得模具本体受热受压变形，与复合材料产品内型面脱离开，然后利用辅助勾拉件将变形的模具本体拉出，完成脱模。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
1、模具主体由热塑性塑料制成，热塑性塑料的玻璃化转变温度高于复合材料成型温度，在复合材料产品成型后通过加热使模具本体软化变形，模具本体与复合材料产品轻松实现分离，且复合材料产品内侧面光滑，产品质量好；
2、在模具主体外侧设有充气槽，在加热过程中，向模具主体与复合材料产品之间充气，加快模具本体的变形速度，实现快速脱模；
3、模具本体可通过各种成型方式得到，模具制作效率高；脱模后的模具主体可重新塑形，循环利用，从而降低加工成本。
附图说明
以下结合附图和本实用新型的实施方式来作进一步详细说明
图1为本实用新型复合材料铺贴前的模具状态图；
图2为本实用新型复合材料产品成型状态图；
图3为本实用新型复合材料产品成型状态剖视图；
图4为图3的局部放大图；
图5为本实用新型的脱模前的结构示意图；
图6为本实用新型的脱模前的结构剖视图；
图7为图6的局部放大图；
图8为本实用新型的脱模状态图；
图9为本实用新型模具本体与排料口管道的配合示意图；
图10为本实用新型模具本体的结构示意图；
图11为本实用新型排料口管道的结构示意图。
图中标记为：模具主体1、封闭端11、开口端12、第一充气槽13、导风面14、排料口管道2、第二充气槽21、金属垫块3、辅助勾拉件4、复合材料产品5、围边51。
具体实施方式
在本实用新型的描述中，需要说明的是，对于方位词，如有术语“中心”，“横向(X)”、“纵向(Y)”、“竖向(Z)”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示方位和位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于叙述本实用新型和简化描述，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、以特定方位构造和操作，不能理解为限制本实用新型的具体保护范围。
此外，如有术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或隐含指明技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”特征可以明示或者隐含包括一个或者多个该特征，在本实用新型描述中，“数个”、“若干”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
参见附图。本实施例所述热塑性回转体模具，包括模具主体1、排料口管道2、金属垫块3和辅助勾拉件4。其中：
所述模具本体1由热塑性塑料制成，根据复合材料成型温度选用不同热塑性塑料作为模具材料，使得热塑性塑料的玻璃化转变温度高于复合材料成型温度；所选热塑性塑料为聚己内酯(PCL)，聚乳酸(PLA)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯塑料(ABS)、聚乙烯(PE)、聚氯乙烯(PVC)、聚丙烯(PP)、聚苯乙烯(PS)等。模具主体成型方式为吹塑成型、模压成型、注塑成型、3D打印成型等等。
所述模具主体1一端为封闭端11，另一端为开口端12，一般将端口面积较大的一端作为开口端，另一端面积较小的端部封起来，作为封闭端。所述开口端12外侧分布若干第一充气槽13，第一充气槽13背离开口端一侧设有倾斜的导风面14，方便将气体导入模具本体1与后续成型的复合材料产品5之间。所述开口端外侧的第一充气槽为双数，均匀分布在开口端或者开口端的每个边具有等量的第一充气槽。如果开口端为圆形，第一充气槽均匀分布在开口端外侧圆周上，如果开口端为矩形结构，则在四个面外侧设置第一充气槽，且第一充气槽需要对称设计，保证模具本体两侧受压平衡。
所述金属垫块3用于复合材料产品成型阶段，金属垫块3与模具主体1开口端的尺寸相匹配，金属垫块3的外表面与模具主体1开口端的外表面齐平。金属垫块放置在模具本体开口端，并与开口贴合，方便复合材料铺贴到金属垫块上，形成脱模用的围边。
所述排料口管道2用于脱模阶段，排料口管道2与开口端12位置相对，排料口管道2外表面与模具主体开口端的外表面齐平，所述排料口管道2朝向模具主体1一端的外侧设有若干第二充气槽21，与第一充气槽13数量相同、位置相对。
辅助勾拉件4可以选用长柄金属钳、长杆金属棒，或其他可将模具本体1勾拉出来的工具。
实施例1
本实施例所述模具主体使用3D打印成型方式，选用聚乳酸(PLA)材料，用于成型常温固化体系复合材料，复合材料为环氧-玻纤织物材料。
成型步骤如下：
1)铺贴前，用带胶脱模布封住模具本体1开口端外侧的第一充气槽13，并在模具本体外侧涂抹脱模剂；将金属垫块3放置到模具本体开口端12处，两者贴合；
2)在模具本体1的封闭端11使用环氧-玻纤织物材料包裹，然后根据产品的铺贴规则进行正常铺贴，且开口端12处，复合材料需要铺贴到金属垫块3上，形成一圈围边51；
3)复合材料铺贴好后，进行常温固化工序，使得复合材料产品5成型；
4)复合材料产品5固化成型后，将金属垫块3拔出，将第一充气槽13外侧的脱模布撕掉；
5)将排料口管道2插入这个复合材料形成的围边51内，与模具本体1的开口端12贴合，此时第二充气槽21与第一充气槽13位置相对，导气管沿第二充气槽插入第一充气槽内；
6)排料口管道2与复合材料产品5之间使用密封胶封闭；
7)红外加热灯设置100℃，对复合材料产品5和模具本体1进行加热，30min后，从导气管内缓慢通气，气体流入模具本体1与复合材料产品5之间，使得模具本体1受热受压变形，与复合材料产品5内型面脱离开；
8)从排料口管道2看见热塑性塑料材质的模具本体1团聚后，可用辅助勾拉件4将变形的模具本体1拉出，完成脱模。脱模后的模具本体1可冲洗塑形，循环利用。
以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，本实用新型的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本实用新型思路下的技术方案均属于本实用新型的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。
Claims (7)
1.一种适用于复合材料成型的热塑性回转体模具，其特征在于：包括模具主体，模具本体由热塑性塑料制成；所述模具主体一端为封闭端，另一端为开口端，开口端外侧分布若干第一充气槽；还包括排料口管道，排料口管道与开口端位置相对，排料口管道朝向模具主体一端的外侧设有若干第二充气槽，与第一充气槽位置相对。
2.如权利要求1所述的一种适用于复合材料成型的热塑性回转体模具，其特征在于：所述开口端外侧的第一充气槽为双数，均匀分布在开口端或者开口端的每个边具有等量的第一充气槽。
3.如权利要求1所述的一种适用于复合材料成型的热塑性回转体模具，其特征在于：所述第一充气槽背离开口端一侧设有倾斜的导风面。
4.如权利要求1所述的一种适用于复合材料成型的热塑性回转体模具，其特征在于：所述排料口管道外表面与模具主体开口端的外表面齐平，第二充气槽与第一充气槽数量相同。
5.如权利要求1所述的一种适用于复合材料成型的热塑性回转体模具，其特征在于：还包括有金属垫块，金属垫块与模具主体开口端的尺寸相匹配，金属垫块的外表面与模具主体开口端的外表面齐平。
6.如权利要求1所述的一种适用于复合材料成型的热塑性回转体模具，其特征在于：所述热塑性塑料包括但不限于聚己内酯、聚乳酸、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯塑料、聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯。
7.如权利要求1所述的一种适用于复合材料成型的热塑性回转体模具，其特征在于：所述模具本体为吹塑成型、模压成型、注塑成型或3D打印成型。
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