[实用新型]复材产品的成型模具

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种复合材料产品的加工设备，尤指一种复材产品的成型模具。

背景技术

复合材料由于强度高、重量轻，目前被广泛应用到各种产品及零部件中，例如羽毛球拍或网球拍的拍框、自行车支架、车轮的轮圈等等。以复合材料制成的产品通常具有内外两个侧面，由于加工工艺的原因，两个侧面仅能保证一个侧面的尺寸及形状符合要求，另一侧面则通常为毛面。

对于要保证外侧尺寸及形状的产品来说，其成型方法可参阅图1所示，首先将复合纤维布1缠绕在一气袋2外侧，然后将纤维布1连同气袋2一起放置于上下模31、32的型腔内，之后向气袋2内充入高压气体并加热模具，冷却后即可固化成型。由于复合纤维布在加热后被软化，在高压气体的挤压下，纤维布的外侧紧贴在模具的型腔内壁，只要保证型腔的尺寸及形状符合要求，就可以保证产品外侧的尺寸及形状符合要求。而由于纤维布的内侧在成型时与气袋接触，气袋的形状并不保证，因此不能保证产品内侧的尺寸。这种成型方法行业中通常称为“内压成型”，也就是说在缠绕或铺设的复合纤维布1内侧加压，将软化的复合纤维布向外挤压贴合在型腔内壁进行成型的方法。现有的“内压成型”还有多种方法，上述设置气袋的方法称为“气袋成型”，此外还有“发泡成型”、“灌注成型”、“抽真空成型”、“模塑成型”、“缠绕成型”都为现有常见的“内压成型”方法。“内压成型”由于要在复合纤维布的内侧加压，压力的不确定因素将导致不能保证产品内侧的尺寸，使产品内侧只能形成毛面。

对于要保证产品内侧尺寸及形状的产品来说，其成型方法可参阅图2所示，首先将复合纤维布1缠绕或铺设在一型芯4上，然后将型芯4连同其上的纤维布1一起放置在上下模31、32的型腔内，合模之后加热模具，冷却后即可固化成型。纤维布在加热后软化，在型芯及型腔的挤压下，纤维布的内侧紧贴在型芯的外壁，只要保证型芯外壁的尺寸及形状，就可以保证产品内侧的尺寸及形状符合要求。为了使材料在成型时充满型腔，防止空隙，缠绕纤维布的体积通常大于所述型芯4与型腔之间空腔的容积，但是这样设置在合模后，多余的纤维布易被夹在上下模之间，因此成型后，产品外侧通常为毛面，而不能保证产品外侧的尺寸。有的成型模具还在上、下模31、32上开有气孔（图中未示出）与型腔相通，成型时在对模具加热的同时还向型腔内充入高压气体，通过高压气体的压力保证纤维布紧贴在型芯外壁，此时由于气体压力的不确定因素，使产品外侧只能形成毛面。上述成型方式由于压力来自于纤维布的外侧，因此在行业内通常被称为“外压成型”。

还有一些产品由于工艺以及配合尺寸的需要，一部分结构要求保证外侧尺寸，另一部分结构又要求保证内侧尺寸。对于此类产品，传统的加工方法是分两步成型，首先采用“外压成型”法成型要保证内侧尺寸的一段，再将纤维布缠绕在气袋或其它辅助部件外，同时将纤维布部分搭接在已经成型的一段半成品外侧，之后置于模具中以“内压成型”的方式成型产品的另一段。这种分两步成型的方式存在如下缺点：1）产品在两段搭接处，由于分两次成型，不可避免地会存在融合性不佳的问题，且两次成型的强度总是会有些许不同，这样就出现了产品在搭接处容易断裂的问题。2）对于先成型的一段半成品来说，需要二次加热，而已经定型的部分会因加热产生变形，影响产品的精度，进而影响产品的质量。3）由于需要两次成型，还需要两副模具，这样将增加模具成本以及加工工时，因此产品的成本较高。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在于提供一种复材产品的成型模具，旨在解决一部分要保证内侧尺寸、一部分要保证外侧尺寸的产品，因二次成型带来的搭接处强度不足，先成型段易变形以及加工成本较高的问题。

为解决上述技术问题，本实用新型的技术解决方案是：

一种复材产品的成型模具，所述的复材产品具有保证内侧尺寸段及保证外侧尺寸段；该成型模具包括上、下模及型芯气袋；该上、下模上设有对应产品形状的型腔，该型腔设有第一段型腔及第二段型腔，两段型腔分别对应产品的保证外侧尺寸段以及保证内侧尺寸段；所述型芯的外壁形状对应产品的保证内侧尺寸段的内壁形状，该型芯在成型时固定于第二段型腔内。

所述的型芯设有一固定块，该固定块通过螺钉锁或止栓或导柱固在上下模上。

所述上下模上开设有气孔与第二段型腔相通。

采用上述成型模具成型复材产品时，将纤维布一段缠绕或铺设在型芯外侧，另一段悬空，然后置于模具的型腔内合模，加热模具同时对纤维布悬空的一段加内压，冷却后在型芯一侧成型出产品的保证内侧尺寸段，在另一侧成型出产品的保证外侧尺寸段。这样一次成型方式具有下述有益效果：