[实用新型]压缩成型模具

说明书

技术领域

本实用新型涉及压缩成型模具。

背景技术

预浸料（英文为“PREPREG”）是一种常用的制造复合材料的中间材料，通常由树脂基体与浸渍在该基体中的增强体（例如：纤维或织物）构成。由于包含增强体，预浸料具有较高的机械强度，经常用于制造局部区域或整个区域需要加强的部件，例如机动车部件。市场上购买到的预浸料通常是片状或者卷状。为了制造具有复杂三维形状的机动车部件，已知一种使用热塑性宽幅预浸料制成的半成品（术语“半成品”是指尚未制造完工为最终产品，仍需进一步加工的中间产品）的工业方法主要包含以下步骤：

-将购买的热塑性宽幅预浸料半成品切割成合适的形状和尺寸；

-将切割好的待成型材料铺设于模架上，并与模架一起送入炉具中进行加热；

-从炉具中撤出模架和软化的待成型材料，并将它们一起转移至压缩成型模具中；

-对模架上的待成型材料进行压缩成型。

在该方法中除第一步切割步骤以外，待成型材料在压缩成型完成前一直被铺设于模架之上，因此需要对模架和待成型材料共同进行操作。已知在现有技术中存在不同的对待成型材料进行支承的装置，比如弹簧装置、夹式装置、爪式装置等，这些装置可以是固定不动的或者可移动的。然而，现有技术具有如下所述的诸多弊端。

首先，由于模架与待成型材料一同经历加热步骤，为容纳模架所需的炉具尺寸较大，导致不必要的能源消耗。并且，在将模架与其上的待成型材料送入炉具或撤出炉具时都需要机械臂来进行转运，通常为钢制的模架与宽幅的待成型材料一起的重量使得必须使用昂贵的大功率机械臂。更为不便的是，单个模架在经历加热压缩成型之后冷却下来才能再度使用，导致模架的使用周期长。于是为了减少炉具和模具等设备的空闲时间和并行制造多个部件，不得不同时使用多个模架。这就增大了企业的产能投资，提高了生产成本，并且存在操作人员被高温模架烫伤的风险。

实用新型内容

为解决上述弊端，本实用新型提供了一种压缩成型模具，包括上模和下模，其特征在于，围绕所述上模或所述下模安装有接收待成型材料的框形的模架，所述模架能够相对于其所围绕安装的所述上模或所述下模在合模方向上运动，并且在进行合模之前，所述模架与所述上模和所述下模在合模方向上距离开。

根据本实用新型，压缩成型模具与模架连为一体，且模架只用于压缩成型步骤，因此大大缩减了需准备的模架的数量，减小了产能投资，降低了生产成本。另外，由于模架不再用于压缩成型前的待成型材料加热阶段，不会处于高温，无需待其冷却即可立刻进行下一压缩成型过程，因此不仅完全消除了操作人员被烫伤的风险，还进一步提高了生产效率。在加热步骤中将只对待成型材料进行加热，再用机械臂将加热好的待成型材料运送并铺设在模具中的模架上，从而避免了需要与待成型材料一起加热和运送模架。并且，由于模架能够相对于其所围绕安装的上模或下模在合模方向上运动，因此模架能够在上下模完全闭合前带着铺设在其上的待成型材料在合模方向上移动，配合合模过程，从而获得理想的压缩成型效果。进一步地，在进行合模之前模架与上模和下模在合模方向上距离开，使得温度较高的待成型材料不与温度较低的上下模相接触，从而避免了加热好的待成型材料过早冷却而硬化，这不利于待成型材料在模架上的铺设和随后的成型。

按照本实用新型的压缩成型模具还可以包含以下技术特征中的一个或多个：

优选地，所述模架被安装在所述下模上。这样便于机械臂实现对待成型材料的装卸操作。当所述压缩成型模具进行合模时，所述上模向着所述下模平移，从而推动所述模架也向着所述下模平移。

优选地，所述模架包括所述待成型材料的支承装置，所述待成型材料的支承装置分布在所述模架的内周上。

优选地，所述待成型材料的支承装置是针式装置。

优选地，所述针式装置包括分布在所述模架的内周上并能够在所述模架的径向方向上移动的多个推杆，每个推杆的一端连接针。

优选地，所述每个推杆的另一端连接致动推杆的弹簧或导向缸。这样，各个推杆通过针向待成型材料施加的力更加可控，从而可以更好地适应该材料在压缩成型过程中因变形而产生的位移。