專利名稱：具有加熱冷卻系統的輕質高強復合材料在線成形用模具的制作方法
技術領域：
本發明涉及復合材料成形技術領域，特別是一種輕質高強復合材料模壓成形用模 具加熱冷卻系統。
背景技術：
輕質高強復合材料直接在線成形技術是指將長纖維與熱塑性樹脂、功能性填料等 在共混、浸潰設備中有效復合，經精確稱量、保溫輸送、快速模壓成形等工藝直接得到熱塑 性復合材料制品，該技術具有生產效率高、自動化程度高、工藝調節靈活、產品強度高、可設 計性強、成本低等優點。與傳統的復合材料制造技術相比，輕質高強復合材料直接在線成形 技術省卻了中間工藝環節，可直接采購基礎原材料一次加工成型，不需半成品加工過程，僅 這環節可至少降低20%的成本，且成形制件纖維長度可控、纖維分布均勻，可提供更加優異 的強度、硬度、抗沖擊性、抗疲勞性，能替代汽車、工程機械、艦船、建筑等領域中現有的鋼鐵 結構部件，市場容量大、應用廣泛。為了實現高效、快速生產，輕質高強復合材料直接在線成 形技術要求成形模具能夠快速加熱、快速冷卻，這對模具加熱冷卻系統提出較高要求，目前 國內對輕質高強復合材料直接在線成形技術專用模具加熱冷卻系統的研究較少。發明內容
本發明目的在于針對以上問題提供一種輕質高強復合材料模壓成形用模具加熱 冷卻系統。
本發明包括凸模、凹模，所述凹模配合設置在凸模的下方，在所述凸模下表面的兩 側分別設置厚度定位槽，在所述兩個厚度定位槽之間的凸模上間隔設置若干凸模加熱管道 和凸模冷卻管道；在所述凹模上表面的兩側分別設置與厚度定位槽對應的支撐凸起，在所 述兩個支撐凸起之間的凹模上間隔設置若干凹模加熱管道和凹模冷卻管道。
本發明在操作過程中，當熱坯料從保溫輸送裝置抓取放置到凹模上時，在程序控 制系統指令下，雙通道加熱冷卻系統的油泵提供一定壓力、一定量的150°C導熱油進入凸模 加熱管道以及凹模加熱管道，通入導熱油的同時合模；合模完成后凸模冷卻管道以及凹模 冷卻管道執行注入程序，注入一定壓力、一定量的10°C冷卻水，同時凸模加熱管道以及凹模 加熱管道執行排出程序，保壓一段時間后開模；開模過程中，涂抹冷卻管道以及凹模冷卻管 道執行排出程序同時凸模加熱管道以及凹模加熱管道執行注入程序；注入及排出完成后， 下一件熱坯料放置在凹模上，合模，進入下一件操作周期。
本發明與傳統電加熱、水冷卻的加熱冷卻方案相比，雙通道加熱冷卻方案可以實 現對模具進行快速加熱、快速冷卻，且可實現加熱與冷卻模式的快速切換，滿足輕質高強復 合材料在線模壓成形工藝要求，實現快速模壓、快速固化，可提高整條模壓生產線的生產效率。
本發明所述凸模加熱管道的直徑為凸模冷卻管道的直徑的兩倍。凸模與熱坯料接 觸時間較短，模壓熱坯料成形后，凹、凸模同時進行冷卻固化操作，凸模溫度經多次反復成形周期后有溫度降低的趨勢，故凸模冷卻管道采用的是較小直徑管道、凸模加熱管道采用 較粗直徑管道，便于凸模實現快速降溫、升溫。
本發明所述凹模冷卻管道的直徑為凹模加熱管道的直徑的兩倍。加熱冷卻系統主 要起降溫作用，故凹模冷卻管道采用較粗直徑管道、凹模加熱管道采用較細直徑管道，便于 實現快速降溫。
本發明所述凸模加熱管道的直徑與凹模冷卻管道的直徑相等；所述凸模冷卻管道 的直徑與凹模加熱管道的直徑相等，使各處加熱、冷卻效率近似相等。
圖1為本發明的結構示意圖。
具體實施方式
如圖1所示，本發明包括凸模1、凹模2，凹模2配合設置在凸模I的下方，在凸模 I下表面的兩側分別設置厚度定位槽3，在兩個厚度定位槽3之間的凸模I上間隔設置若干 凸模加熱管道4和凸模冷卻管道5，凸模加熱管道4的直徑為凸模冷卻管道5的直徑的兩 倍；在凹模2上表面的兩側分別設置與厚度定位槽3對應的支撐凸起6，在兩個支撐凸起6 之間的凹模2上間隔設置若干凹模加熱管道7和凹模冷卻管道8，凹模冷卻管道8的直徑為 凹模加熱管道7的直徑的兩倍；凸模加熱管道4的直徑與凹模冷卻管道8的直徑相等；凸模 冷卻管道5的直徑與凹模加熱管道7的直徑相等。
權利要求
1.具有加熱冷卻系統的輕質高強復合材料在線成形用模具，包括凸模、凹模，所述凹模配合設置在凸模的下方，在所述凸模下表面的兩側分別設置厚度定位槽，其特征在于在所述兩個厚度定位槽之間的凸模上間隔設置若干凸模加熱管道和凸模冷卻管道；在所述凹模上表面的兩側分別設置與厚度定位槽對應的支撐凸起，在所述兩個支撐凸起之間的凹模上間隔設置若干凹模加熱管道和凹模冷卻管道。
2.根據權利要求1所述模具，其特征在于所述凸模加熱管道的直徑為凸模冷卻管道的直徑的兩倍。
3.根據權利要求1所述模具，其特征在于所述凹模冷卻管道的直徑為凹模加熱管道的直徑的兩倍。
4.根據權利要求1所述模具，其特征在于所述凸模加熱管道的直徑與凹模冷卻管道的直徑相等；所述凸模冷卻管道的直徑與凹模加熱管道的直徑相等。
全文摘要
具有加熱冷卻系統的輕質高強復合材料在線成形用模具，涉及復合材料成形技術領域，本發明包括凸模、凹模，所述凹模配合設置在凸模的下方，在所述凸模下表面的兩側分別設置厚度定位槽，在所述兩個厚度定位槽之間的凸模上間隔設置若干凸模加熱管道和凸模冷卻管道；在所述凹模上表面的兩側分別設置與厚度定位槽對應的支撐凸起，在所述兩個支撐凸起之間的凹模上間隔設置若干凹模加熱管道和凹模冷卻管道。本發明可以實現對模具進行快速加熱、快速冷卻，且可實現加熱與冷卻模式的快速切換，滿足輕質高強復合材料在線模壓成形工藝要求，實現快速模壓、快速固化，可提高整條模壓生產線的生產效率。
文檔編號B29C33/04GK103056991SQ20131001768
公開日2013年4月24日 申請日期2013年1月18日 優先權日2013年1月18日
發明者任明偉, 范廣宏, 顏昌海, 李魏巍 申請人:江蘇莘翔機電有限公司, 機械科學研究總院先進制造技術研究中心