[发明专利]模制装置和用于压缩模制纤维增强型预成型件的方法

说明书

一种改造过的压缩模制装置10，其中，压缩模制工具11已经被改造成允许使用预浸渍的预成型片材来生产大体积的A类汽车结构部件。预浸渍的预成型件具有延伸过预浸渍的预成型件的整个长度的连续的未切割的纤维。预浸渍的预成型件随后被放置在敞开的压缩模制工具中，压缩模制工具具有能够在打开位置与闭合位置之间移动的下半部分16和上半部分12。当模制工具处于闭合位置时，上半部分和下半部分形成了由上半部分的成型表面14和下半部分的成型表面18限定的成型腔20。下半部分的成型表面具有由溢流边缘24和上剪切部26、28限定的边界，所述边界对于利用预浸渍的预成型材料形成A类汽车结构部件来说是必要的。

技术领域

本发明涉及使用为预浸渍的预成型材料专门设计的压缩模制工具的压缩模制装置，其中，预浸渍的预成型材料具有预浸渍有树脂的连续的未经切割的纤维。

背景技术

由于在用于形成期望的部件的预浸渍的预成型片材中的纤维的存在，使用预浸渍的预成型件来形成模制部件通常提供了高强度。传统地，预浸渍的预成型片材或材料在具有单面工具的压热器过程中被模制，其中，预浸渍的预成型材料片材或预成型件被放在该单面工具上并且随后在压热器中在压力或真空下被加热，从而将预成型件模制成期望的形状。利用压热器的成型阶段产生了具有与预浸渍的预成型材料相关联的高强度和期望的光洁度的部件。然而，缺点是整个过程实施起来非常慢且昂贵，这是由于在压热器中利用高热和压力或真空使材料成型极大地增大了用于形成模制部件的生产时间和能耗。

压缩模制的领域涉及模制部件的方法，在该方法中，将模制材料——通常是预热的熔融的材料喷丸——放置在敞开的且被加热的模腔中。模具通过上模塞或上部腔构件闭合以施加压力从而迫使熔融的材料接触所有的模腔区域，同时保持热量和压力直至模制材料固化。一般而言，压缩模制已经适于较大的基本形状的产品应用，并且提供了允许物件被非常快速地模制的优势；然而，压缩模制的缺点之一是该过程在模制提供强度和A类光洁度的结构增强型物件的能力方面受到限制。不能获得A类光洁度通常是因为挤压过程，在挤压过程中，成型的部件在关键位置中会具有不平坦的或翘曲的表面。因此，期望研发一种用于大量生产具有A类光洁度的汽车结构部件的其他模制装置。

发明内容

本发明涉及压缩模制装置，该压缩模制装置包括具有能够在打开位置与闭合位置之间移动的下半部分和上半部分的压缩模制工具。压缩模制工具的成型腔由该工具的上半部分上的成型表面和下半部分上的成型表面限定，其中，成型腔在压缩模制工具被布置在闭合位置中时被限定。根据本发明的压缩模制装置还包括由沿着模具的下半部分上的成型表面的溢流部和上剪切部限定的边界。压缩模制装置还包括具有带连续的未切割的纤维的未固化的树脂的预浸渍的预成型件，所述连续的未切割的纤维延伸过预浸渍的预成型件的整个长度和宽度中的一者或者长度和宽度两者。

当压缩模制工具处于打开位置时，预浸渍的预成型件被放置在模具的下半部分中，并且压缩模制工具随后移动至闭合位置。向预浸渍的预成型件施加热和压力以将预浸渍的预成型件模制成一定的形状，并且开始使未固化的树脂固化。在模制期间，预浸渍的预成型件中的部分变成熔融材料。熔融材料中的一些熔融材料还会存在于溢流边缘中，在溢流边缘处，预浸渍的预成型材料将不会流动至成型腔的最外边缘。与溢流边缘相邻地定位的上剪切部限制来自预浸渍的预成型件的熔融材料进一步移动离开成型腔，从而防止了压缩模制工具因使用预浸渍的预成型件而使被锁定就位。

附图说明

图1是模制工具的上半部分的成角度立体图；

图2是模制工具的下半部分的成角度立体图；

图3是模制工具在闭合位置的俯视平面图；

图4是模制工具在闭合位置的局部横截面侧视平面图；

图5是模制工具的替代实施方式在闭合位置的局部横截面侧视平面图；

图6是模制工具在敞开位置的侧视立体图，其中，预浸渍的预成型件被放置在模制工具中；