[发明专利]一种复合材料热压成形模具

说明书

本发明涉及一种复合材料热压成形模具，主要包括上、下模座及中间成形芯模，芯模包括上芯模和下芯模，所述上模座的底部设有贯穿上模座的第一U形槽，所述上模座可拆式固接有嵌入在所述第一U形槽内的上芯模，所述下模座的顶部设有贯穿下模座的第二U形槽，所述下模座可拆式固接有嵌入在所述第二U形槽内的下芯模，所述上芯模与下芯模的位置相对应，所述上模座、下模座合模后在上芯模、下芯模之间形成设置有成形产品的成形面的型腔；所述上模座和下模座均设有多根通油管，每根通油管上都设有阀门。该模具可降低生产成本、并能够提高芯模型腔成形面的温度一致性。

技术领域

本发明涉及一种复合材料热压成形模具，属于模具成形技术领域。

背景技术

先进的复合材料，由于具有比强度比模量高、可设计性强、抗疲劳性能好等显著优点，广泛的应用于航空领域。复合材料固化成形是一个经历升温、保温、降温的过程，模具温度作为最重要的复合材料固化工艺参数之一，它不但直接影响产品的外观质量和力学性能，在很大程度上还决定了热压成形加工的生产效率和生产成本。因此，合理的模具温度控制对热压成形工艺具有重要意义。

热压成形模具通常通过对流加热，即利用高温流体（气体或液体）与模具之间的热交换来加热，这样高温流体可以流过模具内部加热管道以间接加热模具型腔表面。传统的热压成形模具多为专用模具，型腔设置在上芯模和下芯模之间，通过合理设置加热/冷却管道的尺寸与位置来保证产品的外观质量和力学性能。但专用模具的缺点是：1）不能重复使用（不通用），由于芯模型腔表面温度均匀性要求，上下模座中油管位置形状需与芯模型腔形状一致，导致每一种产品均需要唯一与之对应的上下模座及芯模，因此制造成本高昂导致产品的价格居高不下；2）设置在上、下模座中的加热/冷却管道往往呈盘管形状，只有一个进油口和一个出油口，在热压成形时，零件的厚薄形状不一，管道离芯模型腔形面的距离千差万别，很难保证芯模型腔表面的温度一致性。

发明内容

本发明要解决技术问题是：提供一种可降低生产成本、可重复使用并能够提高腔形面的温度一致性的复合材料热压成形模具。

为了解决上述技术问题，本发明提出的技术方案是：一种可调温式复合材料热压成形模具，包括上模座和下模座，所述上模座的底部设有贯穿上模座的第一U形槽，所述上模座可拆式固接有嵌入在所述第一U形槽内的上芯模，所述下模座的顶部设有贯穿下模座的第二U形槽，所述下模座可拆式固接有嵌入在所述第二U形槽内的下芯模，所述上芯模与下芯模的位置相对应，所述上模座、下模座合模后在上芯模、下芯模之间形成设置有成形产品的成形面的型腔；所述上模座和下模座均设有多根通油管，每根通油管上都设有阀门。

本发明带来的有益效果是：1）本发明通过将热压成形模具上设置可替换的芯模（上芯模、下芯模），将型腔的成形面设置在上芯模、下芯模之间，从而可以通过更换芯模来加工不同形状的零件，并且能够在保证整个芯模型腔表面的升温温差符合使用要求的同时，模具其余部分可重复使用，由此大幅度降低了生产成本。2）本发明通过多根通油管来加热/冷却型腔的成形面，通过控制通油管的通断、通油速率可以在生产不同形状的零件时，相比现有技术，整个芯模型腔表面可以获得较为一致的加热/冷却温度，从而保证成形产品的质量。

本发明在实际使用过程中，产品的形状、厚度多变，为了保证芯模的型腔形面可以获得更加均匀的加热/冷却的温度一致性，本发明通过调整通油管与型腔形面的距离对上述技术方案进行改进，使模具具有随形加热/冷却管道，即所有加热冷却管道距离型腔表面的距离是均匀一致的，为此，本发明提出了两种改进的技术方案。