[发明专利]用于碳纤维复合材料纵臂的热模压成型模具

说明书

技术领域

本发明涉及一种热模压成型模具，特别涉及一种用于碳纤维复合材料纵臂的热模压成型模具。

背景技术

汽车底盘的纵臂通常采用碳纤维复合材料制成。其中，碳纤维编织复合材料预浸料由于具有强度高、质量轻、耐疲劳、抗冲击等优点，在航空航天领域得到了广泛的应用，其主要的成型工艺是热压罐和RTM(树脂传递模塑)成型工艺。但这两种工艺都无法满足大批量生产的要求，因此限制了碳纤维编织复合材料在汽车工业领域的应用。在复合材料成型工艺中，热模压成型工艺以其高效的优势得到了广泛的应用。因此，采用高效的热模压成型是一个较为理想的解决办法，能够更好的实现自动化、大规模的流水线生产。

汽车底盘的纵臂为底盘零部件中的典型结构件，其典型结构如图1所示，臂身采用高强钢冲压成型，三个金属套圈2通过焊接连接臂身1。然而，为了满足汽车轻量化要求，实现节能减排，现采用碳纤维编织复合材料替换原金属材料，开发新的碳纤维编织复合材料纵臂，其结构如图2所示。纵臂1整体采用碳纤维编织复合材料预浸料经热模压成型，并且通过碳纤维编织布预浸料3包覆金属套圈2实现两者的连接和整体成型。因此，基于上述针对碳纤维复合材料纵臂零部件的热模压成型，开发新的热模压成型模具具有重要的意义，有助于汽车底盘碳纤维轻量化的发展进程。

发明内容

本发明要解决的技术问题是为了克服现有技术中成型工艺无法满足大批量生产要求的缺陷，提供一种热模压成型模具，特别适用于对碳纤维复合材料纵臂零部件进行热模压成型。

本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题的：一种用于碳纤维复合材料纵臂的热模压成型模具，包括前后瓣模部分、上下瓣模部分、内模嵌件部分及导向定位部分，其特点在于，所述前后瓣模部分包括两个结构对称且大小相同的前瓣模板和后瓣模板，所述嵌件内模部分包括多个用于成型金属套筒的内模嵌件，所述前瓣模板和所述后瓣模板内设有多个固定孔，所述多个内模嵌件固定在相应的所述多个固定孔内，所述上下瓣模部分通过所述导向定位部分固定在所述前瓣模板和所述后瓣模板之间，使得所述前后瓣模部分、所述上下瓣模部分及所述内模嵌件部分共同形成一成型模腔；所述上下瓣模部分包括上凹瓣模和下凸瓣模，所述上凹瓣模和所述下凸瓣模通过所述导向定位部分固定在所述前瓣模板和所述后瓣模板之间；

所述导向定位部分包括若干对导柱和上下瓣模导套，所述上凹瓣模和所述下凸瓣模通过所述导柱连接在所述前瓣模板和所述后瓣模板之间，并通过固定件固定；

所述前瓣模板、所述下凸瓣模和所述后瓣模板由所述导柱穿过并由所述上下瓣模导套紧固，所述前瓣模板、所述上凹瓣模和所述后瓣模板由所述导柱穿过并由所述上下瓣模导套紧固。

较佳地，所述前瓣模板和所述后瓣模板上开设有安装槽，用于安装在线加热软管，所述热模压成型模具通过所述在线加热软管与一在线加热装置连接。

较佳地，所述在线加热装置采用柔性管式加热器，设置在所述成型模腔外围的加热管道中，用于控制所述热模压成型模具内的温度。

较佳地，所述导向定位部分还包括若干前后瓣模导套，所述前瓣模板和所述后瓣模板通过所述导柱和所述前后瓣模导套相连接。

较佳地，所述上凹瓣模和所述下凸瓣模的两端的分型面不在一直线上，分别位于相应所述内模嵌件的最外侧。

较佳地，所述多个内模嵌件的外部均包覆有增强体碳纤维编织预浸料。

较佳地，所述多个内模嵌件与所述前瓣模板及所述后瓣模板的连接处采用圆弧和斜面过渡，并在中间填充碳纤维布增强体。

较佳地，所述前瓣模板和所述后瓣模板的上下两侧边缘处设有方形凹槽。

本发明的积极进步效果在于：本发明特别针对碳纤维复合材料纵臂零部件的热模压成型开发了新型的热模压成型模具，其采用增强体碳纤维编织预浸料包覆内模嵌件，并且采用圆弧与斜面过渡，中间填充碳纤维布增强体，保证成型后的复合材料纵臂臂身与金属套圈连接可靠性。采用这种热模压成型模具可以有效提高生产效率，使得制件的力学性能更好。

附图说明

图1为现有技术中金属纵臂的结构示意图。

图2为碳纤维编织复合材料纵臂的结构示意图。

图3为本发明热模压成型模具的较佳实施例的整体结构示意图。

图4为本发明热模压成型模具的较佳实施例的分解示意图。

图5为本发明热模压成型模具的较佳实施例中移除前瓣模板后的内部结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图给出本发明的较佳实施例，以详细说明本发明的技术方案。