[发明专利]金属与碳纤维预浸料复合材料构件的温热成形装置及方法

摘要

本发明公开一种轻量化复合材料成型及加工领域中的金属与碳纤维预浸料复合材料构件的温热成形装置及方法，凹模和凸模之间是外压边圈，外压边圈正中间设有向下凹陷的台阶定位槽，台阶定位槽的顶部能放置钢板、底部置放有内压边圈，内压边圈上表面上能放置碳纤维预浸料坯，凸模正下方是推板，第一、第二外压边圈推杆顶端能向上顶住外压边圈、底端固定连接于推板；第一、第二内压边圈推杆顶端能向上顶起内压边圈、底端各连接一个液压缸，推板正下方连接第三液压缸，对钢板施加较大的可调约束阻力，对碳纤维预浸料坯作用较小的可调约束阻力，使两种异质组分材料具有相互匹配的成形能力，在一次冲压行程中分别完成温成形和热成型。

主权项

1.一种金属与碳纤维预浸料复合材料构件的温热成形装置，包括凹模（10）和凸模（2），其特征是：凹模（10）和凸模（2）之间是外压边圈（5），外压边圈（5）正中间设有向下凹陷的台阶定位槽，台阶定位槽的顶部能放置钢板（9），台阶定位槽的底部置放有内压边圈（7），内压边圈（7）上表面上能放置碳纤维预浸料坯（8），内压边圈（7）的上表面低于外压边圈（5）的上表面，碳纤维预浸料坯（8）的外形尺寸与内压边圈（7）的上表面的外形尺寸一致，外压边圈（5）的台阶定位槽的顶部的外形尺寸与钢板（9）的外形尺寸一致，台阶定位槽的顶部的外形尺寸大于台阶定位槽的底部的外形尺寸，钢板（9）与碳纤维预浸料坯（8）相接触，钢板（9）叠放在碳纤维预浸料坯（8）的正上方，钢板（9）放置后，钢板（9）的上表面与外压边圈（5）的上表面平齐；凸模（2）正下方是推板（43），凸模（2）上段向上有间隙地穿过外压边圈（5）和内压边圈（7）的中心通孔，凸模（2）顶端能向上顶住碳纤维预浸料坯（8）；外压边圈（5）与推板（43）之间设有垂直的四个推杆，第一、第二外压边圈推杆（1、42）相对于凸模（2）中心对称布置，第一、第二外压边圈推杆（1、42）的中间段分别有间隙地穿过凸模（2）上对应的通孔、顶端能向上顶住外压边圈（5）、底端固定连接于推板（43）；第一、第二内压边圈推杆（4、13）相对于凸模（2）中心对称布置，第一、第二内压边圈推杆（4、13）中间段分别有间隙地穿过凸模（2）上对应的通孔、顶端分别向上穿过外压边圈（5）上的对应通孔且顶端能向上顶起内压边圈（7）、底端分别向下有间隙地穿过推板（43）上的对应通孔后各连接一个液压缸（3、14），推板（43）正下方连接第三液压缸（16）。