[发明专利]一种新能源汽车用树脂基复合材料电池盒铺放成型模具

说明书

本发明公开了一种新能源汽车用树脂基复合材料电池盒铺放成型模具，模具包括内模具、外模具及紧固装置。内模具包括内翻边、内侧板‑前、内侧板‑中、内侧板‑后、内底面中心板及内底面四角。外模具包括外侧板‑前、外侧板‑中、外侧板‑后及外底面。所述的紧固装置包括侧板紧固装置和上下紧固装置，由螺栓、螺母及侧面围板及上下围板组成。本发明设计的内外组合模具可充分保证电池盒的几何精度和结构精度；本发明设计的可拆分模具很好地克服了树脂基复合材料复杂脱模困难的问题；本发明设计的可开合外模具克服了电池盒加强结构形成的凹凸平面对外模具安装的影响。

技术领域

本发明涉及一种复合材料铺放成型模具，属于复合材料成型技术领域，尤其是涉及一种新能源汽车用树脂基复合材料电池盒铺放成型模具。

背景技术

在新能源汽车领域，树脂基复合材料由于其比重小、比强度大、耐疲劳等特点，而得到越来越广泛的应用，复合材料可设计性强，可根据使用性能要求制备成结构复杂的整体构件，使整个部件获得较好的使役性能。但复杂结构件常常给成型模具设计带来了巨大困难，模具设计合理与否直接影响了复合材料构件的成型质量与使役性能。

新能源汽车用树脂基复合材料电池盒，其电池箱体外包络尺寸不超过400mm×400mm×200mm，翻边尺寸为30mm。为了提升电池盒的强度和刚度，同时尽量降低电池盒的质量，往往需要在电池盒的底部和侧面增加加强结构，如图1所示。

针对复合材料电池盒尺寸及结构特点，在进行模具设计及脱模过程中，主要存在的局限性如下：

(1)树脂基复合材料预浸料(如碳纤维预浸料、玻璃纤维预浸料)在铺放成型及固化成型之后，因为其自身材料的特点，其电池盒外形尺寸和结构不容易精确保证；

(2)树脂基复合材料在高温固化成型过程中，流出的树脂会和模具粘连，同时成型冷却之后产品内部的应力释放导致的回弹变形使得脱模困难；

(3)为了提高电池盒强度和刚度而增加的加强结构所形成的凹凸不平的平面，对模具的设计、合模及固定也提出了较高要求。

在文献资料及专利检索中，尚未发现针对新能源汽车用树脂基复合材料电池盒铺放成型模具的设计。宁波圣元汽车模具有限公司设计了一种电池盒成型模具(申请公开号：CN 208759872 U)，该成型模具包括上模和下模，下模内设有发热组件，上模底部设有凹模。该成型模具适合热压成型，并不适合碳纤维复合材料的铺层设计及固化成型。宁海县美丁模塑有限公司(申请公开号：CN 208197436 U)公开了一种蓄电池盒成型模具，包括上模板、上模框、下模框和下模板。该电池盒模具适合于注塑成型，针对脱模过程也没有详细介绍。因此，针对轻质高强的树脂基复合材料电池盒手工铺放预浸料成型的模具设计，成为了未来一段时间内公司或企业亟待解决的一个问题。

发明内容

本发明是以树脂基复合材料电池盒铺放成型模具的设计为目的，针对缺乏相关模具设计参考、树脂基复合材料固化成型之后脱模困难、复合材料铺放成型及固化成型之后尺寸精度和结构精度难以保证等问题，设计了一种结构简单、脱模方便、能够保证电池盒几何精度和结构精度的电池盒模具。模具具有通用性强、容易脱模、易于加工制造和改装等优点。

本发明的技术方案：

一种新能源汽车用树脂基复合材料电池盒铺放成型模具，包括内模具、外模具及紧固装置；

所述的内模具包括内翻边11、内侧板-前12、内侧板-中13、内侧板-后14、内底面中心板15及内底面四角16，每部分在相应位置均开有螺纹孔；内侧板-前12、内侧板-中13和内侧板-后14构成内模具的一壁面，壁面底部与内底面四角16的外缘连接，顶部连接有内翻边11；四个内底面四角16的内缘与内底面中心板15连接，如图2所示；