[发明专利]一种热塑性复合材料平板压制模具与使用方法

说明书

本发明公开了一种热塑性复合材料平板压制模具与使用方法，包括上压板、下底板、上模具、下模具、隔热块和支撑板，所述上压板的底部安装有隔热板，所述隔热板的底部安装有上模具；所述上模具的底部安装有下模具，所述下模具的底部安装有三组并排布置的隔热块，所述隔热块的底壁安装有支撑板，所述支撑板的底部安装有下底板；所述上模具和下模具的一侧外壁均匀设置有五组前后布置的加热孔。本发明通过上下模具中所安装的具有加热功能的加热管和冷却功能的冷却管集成，可保证装置降温、升温快速，且上下模具采用H13钢材加工，可在400℃高温中多次利用，且本装置可促使树脂快速结晶，同时上模具在上下活动时，可避免偏移，影响其与下模具的对齐效果。

技术领域

本发明涉及压制模具技术领域，具体为一种热塑性复合材料平板压制模具与使用方法。

背景技术

复合材料因其高比强度高比模量的特性，在航空航天领域得到广泛使用，近年来随着成型工艺的开发与发展，逐渐在汽车和领域也得到推广，目前比较主流的纤维增强树脂复合材料，以酚醛、环氧等热固性树脂基体为主，随着人类对环保要求不不断提高，热塑性的树脂基体，特别是高性能的热塑性复合材料正在蓬勃发展，热塑性材料具有更好的抗冲击性能，更高的使用温度，以及可回收循环利用等优点，成为未来复合材料发展的焦点，模压工艺作为复合材料的主要成型工艺，具有可实现自动化的优点，且产品一致性优良，热塑性材料与模具相结合，可以用于生产具有一定结构形状的产品，当前热塑性模压工艺都是分为两个步骤，第一步是将单层的预浸料经过模压成型平板胚料，第二步是将平板配料根据结构下料，然后放入产品的成型模具压制成产品。

现有的压制模具存在的缺陷是：

1.对比文件CN110588012A公开了一种复合材料压力传递成型的方法及压制模具，“所述压制模具包括底板、压缩腔、压板及放置在压缩腔中与产品规格匹配的模型；在模压过程的压制腔体中加入传递物作为压力传递媒介，将铺贴好成型材料的模型埋入传递物中，盖上压板，锁紧压制腔体进行压制固化。本发明解决了现有模压加压需对模的问题，只需一个模型，减少了模具制造周期和成本；能够提供更大的成型压力，最高可达20Mpa或以上，保证了产品的致密度，有利于提高产品的力学强度；不需要昂贵的热压罐设备投入，可用现有外置压力源进行加压，利用烘箱、加热板、加热棒等多种供热方式进行加热，节约成本的同时，满足多种材料对成型条件的不同需求，适应性广。”但是本装置中不具备快速降温和快速升温的功能，导致利用本装置进行压制产品时，其制造周期较长，影响产品的压制效率，继而不利于实现工业量产化；

2.对比文件CN112974636A公开了一种铝材压制模具，“包括下模具和上模具，上模具设在下模具顶部，上模具两侧均固定连接有支板，支板一侧设有限位块，下模具上开设有限位槽，支板另一侧设有气泵，气泵与支板固定连接，气泵底部设有气管，气管一侧设有挡板，挡板与下模具活动铰接，挡板底部设有回位弹簧，下模具上开设有气道，上模具底部开设有嵌入槽，嵌入槽内部设有直筒，直筒与上模具固定连接，直筒底部设有直杆，直杆与直筒活动套接，直杆外部套设有伸缩簧，直杆底部固定连接有推板，推板底部设有垫块。该铝材压制模具控制气泵将高压气体经气管吹出，高压气体进入下模具与铝单板之间，将铝单板顶起。”但是本装置中整体耗材较多，其制造成本较高，且装置中未明确所上模具、下模具所使用的钢材种类，其钢材不确定是否可以在高温环境下反复使用；

3.对比文件CN111113760A公开了一种大型平板橡胶制品压制方法以及应用其的生产设备，“现有的平板压制橡胶受力不均匀，橡胶制品的质量很难保证。本发明设置若干能够检测若干推动源移动端移动情况的位移开关；通过位移开关能够使得对应的移动端暂停移动；进而移动过快的移动端会先触发与其对应的位移开关，使得移动过快的移动端停止移动；等其余的移动端相继触发对应的位移开关后，确保推动源移动端处于同一高度时，若干推动源再次启动，同步驱动模具移动；多个推动源的至少两次驱动模具，有效确保多个推动源最后一次短距离移动时，能够同步驱动模具对橡胶进行均匀压制。”但是本装置在使用时，其未采用基准角设计，继而难以保证纤维角度取向，同时装置中冷却和加热功能不够均匀，影响原料的结晶质量；