用于碳纖維復合材料縱臂的熱模壓成型模具的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種熱模壓成型模具，特別涉及一種用于碳纖維復合材料縱臂的熱模壓成型模具。
【背景技術】
[0002]汽車底盤的縱臂通常采用碳纖維復合材料制成。其中，碳纖維編織復合材料預浸料由于具有強度高、質量輕、耐疲勞、抗沖擊等優點，在航空航天領域得到了廣泛的應用，其主要的成型工藝是熱壓罐和RTM(樹脂傳遞模塑)成型工藝。但這兩種工藝都無法滿足大批量生產的要求，因此限制了碳纖維編織復合材料在汽車工業領域的應用。在復合材料成型工藝中，熱模壓成型工藝以其高效的優勢得到了廣泛的應用。因此，采用高效的熱模壓成型是一個較為理想的解決辦法，能夠更好的實現自動化、大規模的流水線生產。
[0003]汽車底盤的縱臂為底盤零部件中的典型結構件，其典型結構如圖1所示，臂身采用高強鋼沖壓成型，三個金屬套圈2通過焊接連接臂身I。然而，為了滿足汽車輕量化要求，實現節能減排，現采用碳纖維編織復合材料替換原金屬材料，開發新的碳纖維編織復合材料縱臂，其結構如圖2所示。縱臂I整體采用碳纖維編織復合材料預浸料經熱模壓成型，并且通過碳纖維編織布預浸料3包覆金屬套圈2實現兩者的連接和整體成型。因此，基于上述針對碳纖維復合材料縱臂零部件的熱模壓成型，開發新的熱模壓成型模具具有重要的意義，有助于汽車底盤碳纖維輕量化的發展進程。
【發明內容】
[0004]本發明要解決的技術問題是為了克服現有技術中成型工藝無法滿足大批量生產要求的缺陷，提供一種熱模壓成型模具，特別適用于對碳纖維復合材料縱臂零部件進行熱模壓成型。
[0005]本發明是通過下述技術方案來解決上述技術問題的:一種用于碳纖維復合材料縱臂的熱模壓成型模具，包括前后瓣模部分、上下瓣模部分、內模嵌件部分及導向定位部分，其特點在于，所述前后瓣模部分包括兩個結構對稱且大小相同的前瓣模板和后瓣模板，所述嵌件內模部分包括多個用于成型金屬套筒的內模嵌件，所述前瓣模板和所述后瓣模板內設有多個固定孔，所述多個內模嵌件固定在相應的所述多個固定孔內，所述上下瓣模部分通過所述導向定位部分固定在所述前瓣模板和所述后瓣模板之間，使得所述前后瓣模部分、所述上下瓣模部分及所述內模嵌件部分共同形成一成型模腔。
[0006]較佳地，所述前瓣模板和所述后瓣模板上開設有安裝槽，用于安裝在線加熱軟管，所述熱壓成型模具通過所述在線加熱軟管與一在線加熱裝置連接。
[0007]較佳地，所述在線加熱裝置采用柔性管式加熱器，設置在所述成型模腔外圍的加熱管道中，用于控制所述熱模壓成型模具內的溫度。
[0008]較佳地，所述上下瓣模部分包括上凹瓣模和下凸瓣模，所述上凹瓣模和所述下凸瓣模通過所述導向定位部分固定在所述前瓣模板和所述后瓣模板之間。
[0009]較佳地，所述導向定位部分包括若干對導柱和上下瓣模導套，所述上凹瓣模和所述下凸瓣模通過所述導柱連接在所述前瓣模板和所述后瓣模板之間，并通過固定件固定。
[0010]較佳地，所述導向定位部分還包括若干前后瓣模導套，所述前瓣模板和所述后瓣模板通過所述導柱和所述前后瓣模導套相連接。
[0011]較佳地，所述上凹瓣模和所述下凸瓣模的兩端的分型面不在一直線上，分別位于相應所述內模嵌件的最外側。
[0012]較佳地，所述多個內模嵌件的外部均包覆有增強體碳纖維編織預浸料。
[0013]較佳地，所述多個內模嵌件與所述前瓣模板及所述后瓣模板的連接處采用圓弧和斜面過渡，并在中間填充碳纖維布增強體。
[0014]較佳地，所述前瓣模板和所述后瓣模板的上下兩側邊緣處設有方形凹槽。
[0015]本發明的積極進步效果在于:本發明特別針對碳纖維復合材料縱臂零部件的熱模壓成型開發了新型的熱模壓成型模具，其采用增強體碳纖維編織預浸料包覆內模嵌件，并且采用圓弧與斜面過渡，中間填充碳纖維布增強體，保證成型后的復合材料縱臂臂身與金屬套圈連接可靠性。采用這種熱模壓成型模具可以有效提高生產效率，使得制件的力學性能更好。
【附圖說明】
[0016]圖1為現有技術中金屬縱臂的結構示意圖。
[0017]圖2為碳纖維編織復合材料縱臂的結構示意圖。
[0018]圖3為本發明熱模壓成型模具的較佳實施例的整體結構示意圖。
[0019]圖4為本發明熱模壓成型模具的較佳實施例的分解示意圖。
[0020]圖5為本發明熱模壓成型模具的較佳實施例中移除前瓣模板后的內部結構示意圖。
【具體實施方式】
[0021]下面結合附圖給出本發明的較佳實施例，以詳細說明本發明的技術方案。
[0022]如圖3-圖5所示，本發明公開了一種用于碳纖維復合材料縱臂的熱模壓成型模具，其包括前后瓣模部分、上下瓣模部分、內模嵌件部分及導向定位部分。具體地說，所述前后瓣模部分包括兩個結構對稱且大小相同的前瓣模板4和后瓣模板5。所述嵌件內模部分包括多個用于成型金屬套筒的內模嵌件，本實施例中采用了三個內模嵌件12、13、14。本發明利用三個內模嵌件來保證三個套筒的位置精度。前瓣模板4和后瓣模板5內設有多個固定孔(圖中未示)，這樣三個內模嵌件12、13、14分別固定在相應的所述多個固定孔內。然后，所述上下瓣模部分通過所述導向定位部分固定在前瓣模板4和后瓣模板5之間，使得所述前后瓣模部分、所述上下瓣模部分及所述內模嵌件部分共同形成一成型模腔。
[0023]優選地，在前瓣模板4和后瓣模板5上分別開設安裝槽41、51，此處的安裝槽41、51主要用于安裝在線加熱軟管(圖中未示)，所述熱壓成型模具通過所