[发明专利]一种热塑性复合材料平板压制模具与使用方法

权利要求书

1.一种热塑性复合材料平板压制模具，包括上压板(1)、下底板(2)、上模具(3)、下模具(4)、隔热块(5)和支撑板(6)，其特征在于：所述上压板(1)的底部安装有隔热板(7)，所述隔热板(7)的底部安装有上模具(3)；

所述上模具(3)的底部安装有下模具(4)，所述下模具(4)的底部安装有三组并排布置的隔热块(5)，所述隔热块(5)的底壁安装有支撑板(6)，所述支撑板(6)的底部安装有下底板(2)；

所述上模具(3)和下模具(4)的一侧外壁均匀设置有五组前后布置的加热孔(9)，所述上模具(3)和下模具(4)的一侧外壁均匀设置有八组前后布置的冷却通道(10)，所述上模具(3)和下模具(4)的一侧外壁设置有两组前后布置的测温孔(8)，且测温孔(8)位于冷却通道(10)的下方，所述加热孔(9)的内壁安装有加热管(11)，所述冷却通道(10)的内壁安装有冷却管(12)；

所述上模具(3)和下模具(4)上安装的加热孔(9)分别位于冷却通道(10)的上方和下方，所述加热管(11)的一端安装有热气接口(13)，所述冷却管(12)的一端安装有冷气接口(14)，所述上模具(3)和下模具(4)的两侧外壁均安装有两组前后布置的热电偶(15)，且热电偶(15)位于多组加热管(11)围合形成的空间内部，所述上模具(3)和下模具(4)的背面均安装有电源插接器(16)；

所述支撑板(6)的顶部设置有通槽(23)，所述通槽(23)的内壁均匀安装有多组前后布置的分隔板(24)，所述通槽(23)的后壁安装有竖板(25)，且竖板(25)的正面与通槽(23)的前壁贴合，支撑板(6)的正面和背面均设置有散热孔；

所述上压板(1)的底部均匀安装有四组呈方形布置的圆筒(26)，且四组圆筒(26)均匀环绕安装在下模具(4)的外侧，所述圆筒(26)的内壁安装有圆板(27)，所述圆板(27)的底部安装有活动杆(28)，且活动杆(28)的底部与下底板(2)的顶部贴合。

2.根据权利要求1所述的一种热塑性复合材料平板压制模具，其特征在于：所述上压板(1)的顶部均匀设置有多组与压机上台面连接的压板孔(17)，所述上模具(3)的底部安装有压制块(18)。

3.根据权利要求1所述的一种热塑性复合材料平板压制模具，其特征在于：所述下模具(4)的顶部设置有下压槽(19)，且下压槽(19)的内壁与压制块(18)的外壁贴合，所述下模具(4)的顶部均匀安装有四组呈方形布置的连接销(20)，连接销(20)环绕安装在下压槽(19)的外侧，且连接销(20)的顶部延伸进入上模具(3)的内部，所述下模具(4)的顶部设置有两组用于储存模压过程中挤出树脂的溢胶槽(21)，且其中一侧溢胶槽(21)的正面和另外一组溢胶槽(21)的一侧外壁分别与下压槽(19)的背面和一侧外壁贴合。

4.根据权利要求1所述的一种热塑性复合材料平板压制模具，其特征在于：所述隔热块(5)的顶部安装有两组前后布置的定位销(22)，且定位销(22)的顶部延伸进入下模具(4)的内部。

5.根据权利要求1所述的一种热塑性复合材料平板压制模具，其特征在于：所述上压板(1)和下底板(2)的两侧外壁均设置有四组前后布置的压板卡槽(29)。

6.根据权利要求1-5任意一项所述的一种热塑性复合材料平板压制模具的使用方法，其特征在于：该装置的使用方法步骤如下：

S1.组装：将压机的上台面与上压板(1)的顶部贴合，而后使用固定螺钉通过多组压板孔(17)将压机上台面与上压板(1)相固定，之后启动压机，促使其带动上压板(1)往上移动，而后促使上模具(3)与下模具(4)逐渐分离，便于在下压槽(19)的内部注入原料；

S2.原料称重：将按照所压制的产品类型称取需要使用热塑性复合材料，且热塑性复合材料的重量大于所压制的工件重量的2％-4％；

S3.原料铺层：将单层厚度0.135mm的PEKK热塑性预浸料按照铺层要求进行铺层操作，并确定基准角和边沿；

S4.预热：接通控制加热管(11)的电源插接器(16)，促使加热管(11)产生热能，可用于增加上下模具的温度，之后持续加热，将热塑性平板模具加热至380±2℃，而后将铺层完成的PEKK热塑性预浸料毛坯对准下模的基准角和边沿定位放置；

S5.压制成型：将压机速度调整为100mm/s，并持续下行3s，之后将压机速度调整为5mm/s，而后带动上压板(1)、隔热板(7)、上模具(3)和压制块(18)朝向下模具(4)所在方向移动，直至上模具(3)的底部和下模具(4)的顶部贴合，继而将上下两组模具合模，待上模具(3)与热塑性预浸料接触，且合模压力≤0.5MPa时，停止合模操作，此时保温等待5min，同时装置通过测温孔(8)外接的测温设备实时监测上下两组模具的温度状况，继而可相应监测待预浸料的实际温度，其测温设备监测到待预浸料温度升高至160℃时，上下两组模具合模需要加压至1MPa，并保压保温2min，待预浸料温度升高至360℃时，需要将压力增加至3MPa，并保压10min，之后关闭加热管(11)的电源；

S6.散热：接通控制冷却管(12)的电源插接器(16)，将压力为0.6MPa的压缩冷却空气从冷气接口(14)处通入，而后分散进入至冷却管(12)的内部，可用于降低上下模具的表面温度，同时测温设备继续监测本装置的温度状况，当上下模具温度下降至145℃时，压机泄压，开模取出热塑性平板。