[发明专利]一种一体化螺钉及其模压成型模具、成型方法及应用

权利要求书

1.一种一体化螺钉模压成型模具，其特征在于，所述一体化螺钉包括复合材料头部和金属螺纹钉，所述金属螺纹钉一端沉入所述复合材料头部内，所述模具包括凹模、底板、压板、多个衬套及多个压杆，所述凹模上设有多个通孔，所述底板设置在所述凹模下部，用于在成型时从下方封堵所述通孔，所述衬套设有与所述金属螺纹钉匹配的内螺纹孔，用于在成型时固定所述金属螺纹钉，所述多个衬套与所述多个通孔一一对应，所述衬套的外径与对应的所述通孔内径匹配，在成型时所述衬套设置在所述通孔内下部，且所述内螺纹孔开口向上，所述多个压杆与所述多个通孔一一对应且设置在所述通孔上端开口处，所述压杆与对应的所述衬套之间具有预浸料填充空腔，所述压板位于所述压杆上方用于给所述多个压杆同时施压以挤压所述填充空腔内的预浸料；

还包括设置在所述通孔内的螺套，所述螺套位于所述衬套上方，所述螺套为空心柱状结构，且上端开口处对称设有两个块状凸起，所述螺套的中空部位为所述填充空腔，成型时所述压杆与所述凸起相贴。

2.根据权利要求1所述的一体化螺钉模压成型模具，其特征在于，所述衬套为45#钢材质，所述凹模为P20模具钢材质，所述衬套的外径比对应的所述通孔内径小0.1-0.2mm。

3.根据权利要求1所述的一体化螺钉模压成型模具，其特征在于，所述螺套为45#钢，所述螺套的外径比对应的所述通孔内径小0.1-0.2mm。

4.根据权利要求1所述的一体化螺钉模压成型模具，其特征在于，还包括脱模框和支撑框，所述支撑框设置在所述凹模的侧壁上，所述脱模框用于支撑所述支撑框以使所述凹模悬空。

5.一种一体化螺钉模压成型方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)制备成型模具，所述成型模具包括凹模、底板、压板、多个衬套及多个压杆，所述凹模上设有多个通孔，所述底板设置在所述凹模下部，所述衬套设有与金属螺纹钉匹配的内螺纹孔，所述多个衬套与所述多个通孔一一对应，所述衬套的外径与对应的所述通孔内径匹配；

(2)将所述底板固定在所述凹模下方，封堵所述通孔的下开口，将所述金属螺纹钉拧入所述衬套的内螺纹孔内，所述金属螺纹钉上端探出所述衬套；

(3)先在所述通孔和所述衬套的接触面上涂覆脱模剂，然后将所述衬套放入所述通孔内下部；

(4)向所述通孔内填充预浸料，填完后将所述多个压杆与所述多个通孔一一对应放置在所述通孔上端开口处，盖上所述压板给所述多个压杆同时施压挤压填充的所述预浸料，固化脱模，得到一体化螺钉；

所述模具还包括设置在所述通孔内的螺套，所述螺套位于所述衬套上方，所述螺套为空心柱状结构，且上端开口处对称设有两个块状凸起，步骤(3)还包括：在所述螺套内外两侧壁上均涂覆脱模剂后，将所述螺套放入所述通孔内，相应地，步骤(4)中向所述螺套内填充预浸料。

6.根据权利要求5所述的一体化螺钉模压成型方法，其特征在于，步骤(2)中，所述将所述金属螺纹钉拧入所述衬套的内螺纹孔内之前，还包括：

在所述衬套的内螺纹孔内涂覆润滑脂。

7.根据权利要求5所述的一体化螺钉模压成型方法，其特征在于，所述预浸料中增强纤维为高硅氧纤维、石英纤维、玻璃纤维或碳纤维，树脂为酚醛树脂。

8.根据权利要求7所述的一体化螺钉模压成型方法，其特征在于，步骤(4)所述的固化先升温至90-100℃保温0.8-1.2h，然后升至145-155℃、同时加压10-14MPa，保温保压2.5-3.5h，自然降温且自然保压。