[发明专利]一种用于成型树脂基复合材料异形件的压制模具及方法

权利要求书

1.一种用于成型树脂基复合材料异形件的压制方法，其特征在于：该压制方法采用的压制模具包括平行布设的凹模固定板（2）和凸模固定板（4）、设置在所述凹模固定板（2）上的凹模（3）和设置在所述凸模固定板（4）上的凸模组件，所述凸模组件包括固定安装在所述凸模固定板（4）上的成型凸模和设置在所述成型凸模周侧的压紧组件，所述凹模（3）内具有脱模斜度的矩形模腔，所述成型凸模包括垂直设置在所述凸模固定板（4）上用于成型树脂基复合材料异形件的立板（1-1）的第一凸模（5）和与所述第一凸模（5）紧贴用于成型树脂基复合材料异形件的门型护板（1-2）的第二凸模（6），所述压紧组件包括位于所述第二凸模（6）正上方的第一压紧块（7）和两个对称布设在所述第二凸模（6）两侧的第二压紧块（8），所述第一凸模（5）、所述第二凸模（6）、所述第一压紧块（7）和两个所述第二压紧块（8）共同围设形成一个将预浸布铺设件压制成树脂基复合材料异形件的压制腔，所述预浸布铺设件由一种或多种形状的裁剪工整的预浸布铺设形成，所述凸模组件和所述预浸布铺设件共同形成一个与所述矩形模腔相配合的组合式凸模结构，所述第二凸模（6）内设置有顶出块（9），所述凸模固定板（4）上开设有流胶槽（10）；该压制方法包括以下步骤：

步骤一、预浸布的裁剪，具体包括以下步骤：

步骤101、预浸布铺设件的铺层设计：

根据树脂基复合材料异形件的立板（1-1）和门型护板（1-2）的厚度尺寸以及预浸布的压缩量，确定所述预浸布铺设件的铺层层数N，N为正整数，且N的取值范围为50～100，N层预浸布包括由下至上交替铺设的M个第一铺设单元和M个第二铺设单元，所述第一铺设单元包括m个第一单层预浸布组合，所述第二铺设单元包括m个第二单层预浸布组合，其中，N/M为正整数；m=2或3；

当M/N为非整数时，N层预浸布还包括一个位于顶部的预留铺设单元；

步骤102、第一单层预浸布组合和第二单层预浸布组合的形状设计：

所述第一单层预浸布组合包括用于铺设在异形铺层面（5-1）上的I型预浸布（11）和用于铺设在立体铺层面（6-1）上的II型预浸布（12）；所述第二单层预浸布组合包括用于铺设在所述异形铺层面（5-1）上的III型预浸布（13）和用于铺设在所述立体铺层面（6-1）上的IV型预浸布（14）；

步骤103、裁剪四种不同形状的预浸布，且预浸布的裁剪误差均不大于1mm；

步骤二、预浸布的铺层装模，具体包括以下步骤：

步骤201、将压制模具放置在液压压机的下加热板上进行预热，使压制模具的温度达到50℃～55℃；

步骤202、将预热后的压制模具放置在操作平台上，在所述第一凸模（5）和所述第二凸模（6）上由下至上交替铺设M个第一铺设单元和M个第二铺设单元，形成预浸布铺设件，其中，在所述第一凸模（5）和所述第二凸模（6）上铺设所述第一单层预浸布组合的过程为：先在所述异形铺层面（5-1）上铺设所述I型预浸布（11），再在所述立体铺层面（6-1）铺设所述II型预浸布（12），所述II型预浸布（12）与所述I型预浸布（11）之间拼接间隙不大于1mm；在所述第一凸模（5）和所述第二凸模（6）上铺设所述第二单层预浸布组合的过程为：先在所述异形铺层面（5-1）上铺设III型预浸布（13），再在所述立体铺层面（6-1）铺设IV型预浸布（14），并将IV型预浸布（14）的凸缘部（14-1）翻折后，铺设在所述异形铺层面（5-1）上；

步骤三、合模压制，具体包括以下步骤：

步骤301、将凹模固定板（2）固定安装在液压压机的上加热板上，将凸模固定板（4）固定安装在液压压机的下加热板上，并在所述凸模固定板（4）上安装所述压紧组件，即将第一压紧块（7）和两个第二压紧块（8）依次安装在步骤二中铺层形成的预浸布铺设件上；

步骤302、初步压制:

由液压压机带动压制模具合模，且合模初始压力为2MPa～3MPa；加热压制模具，使压制模具的温度达到75℃～120℃，同时，增大所述合模初始压力，使所述合模初始压力上升至合模压制压力，所述合模压制压力的取值范围为12MPa～15MPa；之后，压制模具保温保压1h～2.5h，完成树脂基复合材料异形件的初步压制成型；

步骤303、最终压制:

对压制模具继续加热，使压制模具的温度达到190℃～210℃，所述合模压制压力的取值范围为12MPa～15MPa；之后，压制模具保温保压1h～2.5h，完成树脂基复合材料异形件的最终压制成型；

步骤四、开模脱模：

压制模具静置降温，当压制模具的温度达到20℃～25℃后，由液压压机带动压制模具开模，之后，拆除所述压紧组件，并采用所述顶出块（9）将压制后的树脂基复合材料异形件从所述成型凸模上脱出；

步骤202中，在预浸布的铺层装模的过程中，对已铺设预浸布由下至上设置I次预压；第i次预压时，预浸布的层数为，其中I=2～5，i=1～m；

步骤202中，在进行第i次预压时，在所述第一压紧块（7）与已铺设的预浸布铺设件之间支设第一垫块（15），在两个所述第二压紧块（8）与已铺设的预浸布铺设件之间均支设第二垫块（16）。