[发明专利]一种异型中空复合材料密封框架一体化成型方法及其专用软硬组合模具

说明书

本发明公开了一种异型中空复合材料密封框架一体化成型方法及其专用软硬组合模具，属于复合材料制备技术领域。本发明的异型中空复合材料密封框架一体化成型方法，采用软硬组合模具成型异型中空复合材料密封框架，解决了脱模难、工艺复杂、成本高等问题，由该方法制备的连续纤维增强树脂基复合材料密封框架，具有结构强度高、耐腐蚀、耐盐雾、比重轻以及良好的整体刚强度和质量一致性等优点，可有效延长使用寿命、大幅提高异型中空密封框架的轻量化水平，大大提高经济性和安全性。本发明的软硬组合模具，具有操作方便、可重复利用等优点。

技术领域

本发明属于复合材料制备技术领域,特别涉及异型中空复合材料密封框架一体化成型方法及其专用软硬组合模具。

背景技术

密封框架是特种车辆上必不可少的装备。在其内部安装密封带，安装于空气滤进气道与二级滤之间，可以起到良好的密封作用。

现有的密封框架，是由钢或铝等金属材质焊接而成。

钢和铝制密封框架的优点是，制造方便，可以通过焊接或铸造实现；但缺点是制作能耗高、易被酸碱、海水、盐雾等腐蚀，环境适应性差，更重要的是比重大，影响车辆的轻量化水平。

为了方便脱模，目前在成型异型复合材料制品时，通常采用水溶性材料制备模具，通过溶解模具来进行脱模，但该种模具的缺点是利用率低，属于一次性用品，导致大规模成型异型复合材料制品时的成本高、效率低。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种异型中空复合材料密封框架一体化成型方法，及其专用软硬组合模具。

为解决上述材料问题，本发明采用软硬组合模具成型异型中空复合材料密封框架的工艺方法，在软硬组合模具上铺置连续纤维织物，形成复合材料异型中空复合材料密封框架预制件，在其预制件上通过真空辅助灌注工艺一体化灌注成型复合材料异型中空复合材料密封框架框架，在异型中空复合材料密封框架固化后的脱模过程中，将异型中空复合材料密封框架坯料、外模具和内模具同时从金属模具上取下，并通过外模具和内模具的可变形性将两者从异型中空复合材料密封框架坯料的内部取出，完成异型中空复合材料密封框架的制备，从而实现本发明目的。

本发明涉及的异型中空复合材料密封框架一体化成型方法，其步骤如下：

1）根据异型中空复合材料密封框架的结构尺寸，设计连续纤维织物的形状、尺寸及层数，并裁剪，备用；

2）制备软硬组合模具，由外模具、内模具和金属模具构成；所述外模具和内模具，由邵氏A硬度60～70的弹性材料制成；所述金属模具，由底面平板与位于中心位置的立环构成，立环底部内外侧分别设置内凹槽和外凹槽；所述内模具放置于内凹槽内，外模具放置于外凹槽内；组合状态的外模具、内模具和立环结构与异型中空复合材料密封框架的内部中空结构一致；

3）制备异型中空复合材料密封框架的预制件：将裁剪好的连续纤维织物铺置到软硬组合模具上；铺置时，连续纤维织物跨过并贴紧由内模具、立环和外模具组成的凸起铺置面；铺置完成后，连续纤维织物的外部末端，应距离凸起铺置面外边缘和软硬组合模具外沿各不少于50mm；

4）利用真空辅助成型工艺，将树脂灌入异型中空复合材料密封框架的预制件内；

5）固化成型；

6）脱模：将异型中空复合材料密封框架坯料、外模具和内模具同时从金属模具上取下，再借助外模具和内模具的可变形性，将两者从异型中空复合材料密封框架坯料中取出；

7）后处理：按照产品要求，对外形进行加工修整，制得异型中空复合材料密封框架。

本发明涉及的异型中空复合材料密封框架一体化成型方法，其特征在于：所述弹性材料，包括天然橡胶和硅胶。