[发明专利]一种纤维增强树脂基复合材料板热冲压成形装置及方法

权利要求书

1.一种纤维增强树脂基复合材料板热冲压成形装置，包括凹模组件、凸模组件、压边圈及支撑装置、热油加热系统、模具水喷淋冷却系统，其特征在于：凹模组件与压力机滑块连接，凸模组件安装在底座(2-7)上，凹模组件、凸模组件及底座(2-7)的中心线为同一中心线(A-A)，压边圈及支撑装置安装在底座(2-7)上，围绕凸模(3-1)均匀分布。

2.根据权利要求1所述的一种纤维增强树脂基复合材料板热冲压成形装置，其特征在于：所述的凹模组件包括凹模(1-1)，凹模(1-1)安装在凹模垫板(1-7)下面，凹模(1-1)和凹模垫板(1-7)的四周罩有凹模耐热玻璃罩(1-4)，凹模(1-1)上面安装有凹模热油支管道(1-2)，凹模热油支管道(1-2)通过凹模U形管道卡扣(1-3)固定在凹模(1-1)上，凹模支撑立柱(1-9)竖立，上下分别与凹模(1-1)和凹模垫板(1-7)连接，凹模冷却水喷管(1-8)安装在凹模垫板(1-7)中心，喷射方向正对着凹模(1-1)，凹模冷却水喷管(1-8)的进水端连接到置于凹模垫板(1-7)上面的凹模主冷却水管道(1-5)，凹模热油支管道(1-2)两端分别与置于凹模垫板(1-7)上面的凹模进油管道(1-6)和凹模出油管道(1-11)相连接，凹模进油管道(1-6)和凹模出油管道(1-11)均接入热油加热系统，凹模冷却水排水管(1-10)穿过凹模玻璃罩(1-4)底部，与凹模(1-1)上的排水槽连接。

3.根据权利要求1所述的一种纤维增强树脂基复合材料板热冲压成形装置，其特征在于：所述凸模组件包括凸模(3-1)，凸模(3-1)由凸模支撑立柱(3-4)支撑，凸模支撑立柱(3-4)竖立在凸模垫板(3-8)上，凸模(3-1)与凸模垫板(3-8)四周罩有凸模玻璃罩(3-5)，凸模(3-1)上安装着凸模热油支管道(3-2)，凸模热油支管道(3-2)通过凸模U形管道卡扣(3-3)固定到凸模(3-1)上，凸模冷却水喷管(3-6)安装在凸模垫板(3-8)中心，喷射方向向上正对着凸模(3-1)，凸模冷却水喷管(3-6)进水端连接到置于凸模垫板(3-8)下面的凸模主冷却水管(3-9)，凸模热油支管道(3-2)两端分别与置于凸模垫板(3-8)下面的凸模进油管道(3-10)和凸模出油管道(3-11)相连接，凸模进油管道(3-10)和凸模出油管道(3-11)均接入热油加热系统，凸模冷却水排水管(3-7)穿过凸模玻璃罩(3-5)，与凸模垫板(3-8)上的排水槽相连接，凸模垫板(3-8)安装在底座(2-7)上面。

4.根据权利要求1所述的一种纤维增强树脂基复合材料板热冲压成形装置，其特征在于：所述压边圈及支撑装置包括由压边圈上板(2-1)和压边圈下板(2-3)组成的对扣式压边圈，压边圈热油支管道(2-2)安装在对扣式压边圈内，压边圈热油支管道进油端接入压边圈进油管道(2-8)，出油端接入压边圈出油管道(2-9)，压边圈下板(2-3)下面安装有绝热板(2-4)，绝热板(2-4)下面与氮气缸(2-5)连接，氮气缸(2-5)下面固定在底座(2-7)上，氮气缸(2-5)与底座(2-7)之间垫有垫块(2-6)。

5.根据权利要求1所述的一种纤维增强树脂基复合材料板热冲压成形装置，其特征在于：所述热油加热系统包括伺服电机(5-1)驱动的热油泵(5-2)，热油泵(5-2)出油端接入热油输入管(5-4)，热油输入管(5-4)出油端分别与凹模组件中的凹模进油管道(1-6)、凸模组件中的凸模进油管道(3-10)、压边圈及支撑装置中的压边圈进油管道(2-8)连接，凹模组件中的凹模出油管道(1-11)、凸模组件中的凸模出油管道(3-11)、压边圈及支撑装置中的压边圈出油管道(2-9)分别与热油加热系统中的热油输出管(5-6)输入端相连接，热油输出管(5-6)输出端接入热油加热箱(5-5)进油端，热油加热箱(5-5)出油端接入热油保温箱(5-3)进油端，热油保温箱(5-3)出油端与热油泵(5-2)进油端连接。

6.根据权利要求1所述的一种纤维增强树脂基复合材料板热冲压成形装置，其特征在于：所述模具水喷淋系统包括水泵，水泵进水端接通水源，水泵出水端与凹模主冷却水管道(1-5)和凸模主冷却水管道(3-9)连通。

7.根据权利要求1所述的一种纤维增强树脂基复合材料板热冲压成形装置，其特征在于，所述装置的成形方法为：首先，安放板料(4)于压边圈上，压力机滑块带动凹模组件下行与板料(4)接触，压力机停止运行；其次，开启热油加热系统，加热板料(4)，使复合材料温度达到其基体树脂软化温度；再次开启压力机，以小于10mm/min的速度冲压成形板料，并保压30-32s；最后，关闭热油加热系统，开启模具水喷淋系统，冷却板料至室温，并保压使复合材料完全固化后开模取件。