[发明专利]一种复合材料弯曲薄板成型方法及模具

说明书

本发明公开了一种复合材料弯曲薄板成型方法及模具，该成型方法利用底座与上盖对硅胶垫片的压紧而形成一个可从外部充气的密封结构，通过对上盖充气接口充气加压，从而使内部的硅胶垫片膨胀挤压复合材料并同时加热固化成型；此方案对生产的设备要求低，制作简练，成本低，环保，做出来的碳纤维制品后期返工少，质量好，良品率高，切实解决了现有成型方法无法兼顾加工质量和成本的问题。

技术领域

本发明涉及复合材料加工领域，特别涉及一种复合材料弯曲薄板成型方法及模具。

背景技术

先进复合材料具有高比强度、比模量、优异的耐腐蚀性、耐疲劳性和可设计性等一系列优点，复合材料所制成的薄板轻便，性价比高，多用于航空领域的蒙皮，与非金属材料外壳贴合加固、各领域产品的装饰等。

目前复合材料弯曲板材的成型工艺主要是热压台模压成型和抽真空热压罐加热固化成型。这两种方法所做出来的工艺品质量好，但投入的设备成本高。模压成型效率高，操作简单但对模具的质量要求高，前期投入准备周期长；抽真空热压罐加热固化成型制作的前期抽真空准备工作比较麻烦，效率低，而且真空袋不能重复使用，很不环保。

发明内容

本发明的目的在于提供一种复合材料弯曲薄板成型方法及模具，以解决现有成型方法无法兼顾加工质量和成本的问题。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种复合材料弯曲薄板成型方法，包括以下步骤，

步骤S1，根据复合材料需要成型的形状，制作复合材料弯曲薄板成型模具，所述复合材料弯曲薄板成型模具包括底座和上盖；所述底座设有内腔和密封槽，所述内腔的形状与所述复合材料需要成型的形状相匹配，所述密封槽围绕所述内腔周侧外布置一圈；所述上盖设有气嘴接口，所述气嘴接口导通所述上盖相对的两表面；

步骤S2，根据所述复合材料需要成型的形状，制作硅胶垫片，所述硅胶垫片，所述硅胶垫片一表面设有凸台，所述凸台围绕所述硅胶垫片的周侧布置一圈；

步骤S3，在所述内腔内涂脱模剂，然后在内腔的表面贴上预浸复合材料；

步骤S4，将所述凸台嵌入所述密封槽内，以使所述硅胶垫片覆盖于所述预浸复合材料上方，然后利用所述上盖压紧所述硅胶垫片；

步骤S5，将装配好的所述复合材料弯曲薄板成型模具放置于加热台上进行加热，并经所述气嘴接口对所述复合材料弯曲薄板成型模具内部进行充气加压，以利用所述硅胶垫片膨胀压紧所述预浸复合材料；

步骤S6，完成成型处理，从所述复合材料弯曲薄板成型模具内取出成型后的复合材料弯曲薄板。

优选的，在步骤S2中，所述凸台的高度大于所述密封槽的深度3～5mm。

优选的，在步骤S2中，配好适量的硅胶原料，并做抽真空处理，然后在硅胶垫模具上倒入所述硅胶原料并填实，放置到加热台上加热硫化，冷却后出模修边得到所述硅胶垫片。

优选的，在步骤S2中，设定所述凸台的邵氏硬度在10度到20度之间。

优选的，在步骤S5中，进行加热的温度在140℃～180℃之间。

优选的，在步骤S5中，进行充气加压的气压在0.4MPa～0.8MPa之间。

优选的，在步骤S6中，先对所述复合材料弯曲薄板成型模具进行水冷处理，然后再依次拆除所述上盖和所述硅胶垫片，以取出成型后的所述复合材料弯曲薄板。