[实用新型]一种复合材料快速成型的HP-RTM模具

说明书

本实用新型提供一种复合材料快速成型的HP‑RTM模具，包括上模、下模、注胶口、真空机构、温控机构、顶出机构和锁模机构。所述上模和下模封闭形成模腔，所述注胶口设置于上模，注胶口与注射设备注胶嘴采用密封圈密封；所述真空机构包括真空口、顶杆、驱动缸、密封槽，可在模腔内形成真空密闭状态；所述温控机构包括设置在上模和下模的加热冷却通道，具备快速升降温功能；所述顶出机构包括顶板、顶针和驱动油缸，实现产品的自动脱模取件；所述锁模机构包括上下压板，与加压设备连接固定。本实用新型的HP‑RTM模具可满足复合材料的连续化、批量化快速成型要求，复合材料成型周期可缩短至2～3min，有利于提高复合材料制造效率，降低制造成本。

技术领域

本实用新型涉及模具制造技术领域，具体为一种复合材料快速成型的HP-RTM模具。

背景技术

RTM工艺以其成型制品表面质量好、尺寸稳定性好和成本低等优点已广泛应用于航空航天、汽车等领域。传统RTM工艺制造复合材料部件的成型周期长，主要有以下原因：(1)传统RTM树脂对纤维的浸润时压力较低，浸润时间长；(2)浸润时间长，要求树脂体系具有较长的适用期，选择的环氧等树脂体系固化时间较长；(3)传统RTM模具采用电热管加热、模温机加热或烘箱热传导加热，冷却方式一般为自然冷却或风冷，造成模具升温和降温速率慢；(4)固化成型后会造成注胶口、真空口堵塞，每次均需要对模具的注胶口、真空口等部位进行清理。以上原因不仅造成传统RTM工艺成型周期长，生产效率低，制造成本高，而且难以满足连续化、批量化成型要求。

随着复合材料在汽车领域的应用越来越广泛，对复合材料成型效率和制备成本提出了越来越高的要求。近年来，适合快速成型的HP-RTM工艺和具有快速固化功能的环氧树脂体系相继开发成功，树脂注射时间为几十秒，其固化时间仅为1min。然而复合材料的成型周期不仅注射工艺和树脂固化时间有关，还取决于模具加热冷却、开模取件和模具清理时间。因此提高复合材料成型效率，降低制造成本要求模具具有快速加热和冷却功能，同时缩短开模取件和模具清理所需要的时间。

实用新型内容

本实用新型提供了一种可满足复合材料的连续化、批量化快速成型要求，复合材料成型周期可缩短至2～3min，有利于提高复合材料制造效率，降低制造成本的复合材料快速成型的HP-RTM模具，其中HP-RTM为高压树脂传递模塑成型。

本实用新型可以通过以下技术方案来实现：

一种复合材料快速成型的HP-RTM模具，包括上模、下模、注胶口、真空机构、温控机构、顶出机构和锁模机构，所述上模和下模形成封闭模腔，所述注胶口、真空机构分别设于上模，所述温控机构包括设置于上模和下模的加热冷却通道，所述顶出机构位于下模的下方，用于顶出产品，所述上模的上方和下模的下方设有用于锁模的锁模机构。本实用新型复合材料快速成型的HP-RTM模具通过真空机构对模具进行抽真空，通过真空驱动件自动控制真空口的开闭，使模具在注胶时无树脂进入真空口，成型取件后无须清理模具，有效提高模具周转效率；下模的下方顶出机构的设置，在开模后顶出机构启动，实现产品自动顶出，有效降低取件时间和劳动强度；使用本实用新型复合材料快速成型的HP-RTM模具进行复合材料部件成型加工，其制造成本低，成型时间短，制造效率高，可满足复合材料连续化、批量化成型要求。

进一步地，所述注胶口与注射设备的注胶嘴配合间隙通过耐高温O型密封圈进行密封。有效避免树脂从注射设备和注胶口之间泄露和流出。

进一步地，所述真空机构包括真空口、顶杆和真空驱动件，所述真空口与模具型腔连通，设置于上模，所述真空口通过顶杆控制开闭，所述顶杆与真空驱动件连接，由真空驱动件驱动作上下运动。所述真空驱动件为气动泵或油缸。所述真空机构还包括密封槽，所述密封槽设置于下模型面凸缘上。所述真空机构的设置，在注胶前，先由真空驱动件打开真空口，通过抽真空设备对模腔进行抽真空，抽真空动作完成后，由真空驱动件驱动顶杆将真空口关闭，有效确保在注胶时，不会有树脂进入真空口，进而确保成型取件后无须清理模具，有效提高模具周转效率。