專(zhuān)利名稱(chēng)：可變型腔的高聚物熱壓模具及使用方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種模具及其使用方法，具體地講，是一種可變型腔的，用于高聚物以 及復(fù)合材料滿(mǎn)足制作不同力學(xué)性能測(cè)試的平行試樣件的熱壓模具和其使用方法，屬于材料 成型技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
目前，熱壓模具多為在陰模上設(shè)有陰模型腔，然后在陰模型腔內(nèi)上部設(shè)有上陽(yáng) 模，下部設(shè)有下陽(yáng)模，上陽(yáng)模和下陽(yáng)模在陰模型腔內(nèi)相向運(yùn)動(dòng)，使陰模型腔內(nèi)的材料成型， 制備出的試樣件尺寸單一。而對(duì)于結(jié)構(gòu)高聚物及其復(fù)合材料材料而言，力學(xué)性能檢測(cè)是 必須的，根據(jù)此類(lèi)材料力學(xué)性能檢測(cè)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，如拉伸(GB3354-82和GB3355-82)、彎曲 (GB3356-82)、壓縮(GB1448-83)、剪切(GB3357-82)以及抗沖擊韌性(GB1451-83)可知，每 種檢測(cè)試樣件的尺寸差異很大，通常會(huì)耗費(fèi)大量的時(shí)間和金錢(qián)去制造熱壓模具和生產(chǎn)平行 試樣件；而且，因?yàn)槊看紊a(chǎn)的工藝條件都會(huì)不可避免地存在差異，所以難以保證每次生產(chǎn) 的試樣件都相同，給檢測(cè)的結(jié)果帶來(lái)誤差。因此，需要一種用于高聚物以及復(fù)合材料制作 的，能同時(shí)滿(mǎn)足一次生產(chǎn)多個(gè)平行試樣件的，且能生產(chǎn)不同規(guī)格尺寸試樣件的熱壓模具。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題在于提供一種既能滿(mǎn)足不同尺寸要求，又能批量的 生產(chǎn)高聚物以及復(fù)合材料的多個(gè)平行試樣件的成型熱壓模具。本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是可變型腔的高聚物熱壓模具，包括 上陽(yáng)模、陰模、下陽(yáng)模，所述陰模內(nèi)部有上下貫通的腔體，腔體的上下部分別與上陽(yáng)模和下 陽(yáng)模配合，其特征在于熱壓模具整體為長(zhǎng)方體，所述上陽(yáng)模、下陽(yáng)模呈長(zhǎng)方體的凸形臺(tái)； 所述陰模為上下空心的長(zhǎng)方體，內(nèi)部腔體橫截面呈矩形，腔體的上部開(kāi)有比腔體矩形各邊 長(zhǎng)大6 10mm、距陰模上口 25 40mm深的矩形槽與上陽(yáng)模的凸臺(tái)精密配合，陰模的腔體下 部與下陽(yáng)模的凸臺(tái)精密配合；所述下陽(yáng)模的凸臺(tái)面的上面放置短型腔板和長(zhǎng)型腔板組成的 可變型腔組合，或者在短型腔板和長(zhǎng)型腔板組成的可變型腔組合與上陽(yáng)模、下陽(yáng)模的凸臺(tái) 面之間，放置有陰模型腔墊板；所述短型腔板和長(zhǎng)型腔板的組合后的上、下面和兩端頭面， 與上陽(yáng)模、下陽(yáng)模的凸臺(tái)面，陰模腔體的內(nèi)表面，均按照配合關(guān)系相互貼合；或者，當(dāng)放置有 陰模型腔墊板時(shí)，所述陰模型腔墊板的下、上面和兩端頭面，以及短型腔板和長(zhǎng)型腔板的組 合后的上、下面和兩端頭面，上陽(yáng)模、下陽(yáng)模的凸臺(tái)面，陰模腔體的內(nèi)表面，均按照配合關(guān)系 相互貼合。采用上述技術(shù)方案后，短型腔板和長(zhǎng)型腔板與陰模型腔墊板的配合使用，實(shí)現(xiàn)了 高聚物熱壓模具的型腔的可變；上陽(yáng)模凸臺(tái)與陰模通過(guò)矩形槽貼合增加了接觸面積，有利 于熱壓模具通過(guò)上陽(yáng)模向陰模傳熱；同時(shí)，分隔出的型腔因只通過(guò)短型腔板和長(zhǎng)型腔板的 端頭和上下兩面?zhèn)鳠?，避免了陰模腔體大從陰模壁直接給模料傳遞熱量而產(chǎn)生的溫度梯度 的影響，保證了每個(gè)小型腔受熱的均勻，熱壓條件一致。
上述技術(shù)方案中，所述的可變型腔的高聚物熱壓模具，還配置有下高陽(yáng)模，其與下 陽(yáng)模形狀一致，只是凸臺(tái)的尺寸高度比下陽(yáng)模的凸臺(tái)大，尺寸范圍為H下高陽(yáng)模> H陰模腔 體。所述下高陽(yáng)模使用在方便脫模上，該下高陽(yáng)模的凸臺(tái)部分可方便地將產(chǎn)品從陰模型腔 內(nèi)頂出，實(shí)現(xiàn)脫模。作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選實(shí)施例，所述短型腔板、長(zhǎng)型腔板和陰模型腔墊板都有 相互配套的各種規(guī)格；可變型腔組合是由2 4個(gè)短型腔板與3 5個(gè)長(zhǎng)型腔板通過(guò)型腔 板上下開(kāi)的凹槽口，相互垂直連接成的“ #”字形的立板框架，一次可將陰模的腔體分隔為四 個(gè)相同的、共4 12個(gè)小型腔；再與配套的陰模型腔墊板組合，共組成三個(gè)尺寸區(qū)間段的不 同規(guī)格的型腔，能夠批量同時(shí)生產(chǎn)尺寸滿(mǎn)足多個(gè)材料力學(xué)性能檢測(cè)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)所要求的多個(gè) 平行試樣件。作為上述技術(shù)方案的另一優(yōu)選實(shí)施例，所述上陽(yáng)模、陰模、下陽(yáng)模和陰模型腔墊板 的軸心線(xiàn)重合，如此壓力均勻，可保證產(chǎn)品的效果。本發(fā)明的有益效果是生產(chǎn)的試樣件都是在同一工藝過(guò)程中制備的平行試樣，具 有可比性，檢測(cè)結(jié)果誤差小；而且，可根據(jù)需要對(duì)型腔的尺寸進(jìn)行變化調(diào)整，熱壓生產(chǎn)不同 尺寸的試樣件，省時(shí)省工，試樣件的制作成本低。


圖1為本模具的主視半剖的一種結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本模具的圖1去掉上陽(yáng)模的俯視結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本模具的各型腔板使用狀態(tài)的俯視示意圖；圖4為本模具的上陽(yáng)模的主視結(jié)構(gòu)示意圖；圖5為本模具的陰模的主視剖面結(jié)構(gòu)示意圖；圖6為本模具的陰模型腔墊板的主視結(jié)構(gòu)示意圖；圖7為本模具的下陽(yáng)模的主視結(jié)構(gòu)示意圖；圖8為本模具的下高陽(yáng)模的主視結(jié)構(gòu)示意圖；圖9為本模具的兩種下陽(yáng)模的俯視結(jié)構(gòu)示意圖；圖10為本模具的主視半剖的一種結(jié)構(gòu)示意圖；圖11為本模具的主視半剖的一種結(jié)構(gòu)示意圖；圖12為本模具的一種長(zhǎng)型腔板的主視結(jié)構(gòu)示意圖；圖13為本模具的一種長(zhǎng)型腔板的主視結(jié)構(gòu)示意圖；圖14為本模具的一種短型腔板的主視結(jié)構(gòu)示意圖；圖15為本模具的一種短型腔板的主視結(jié)構(gòu)示意圖；圖中1.上陽(yáng)模；2.陰模；3.短型腔板；4.長(zhǎng)型腔板；5.陰模型腔墊板；6.下陽(yáng) 模；7.下高陽(yáng)模
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說(shuō)明。參見(jiàn)圖1 15，可變型腔的高聚物熱壓模具，包括上陽(yáng)模1、陰模2、下陽(yáng)模6，所述 陰模2內(nèi)部有上下貫通的腔體，腔體的上下部分別與上陽(yáng)模1和下陽(yáng)模6配合，其特征在于熱壓模具整體為長(zhǎng)方體，所述上陽(yáng)模1、下陽(yáng)模6呈長(zhǎng)方體的凸形臺(tái)；所述陰模2為上下 空心的長(zhǎng)方體，內(nèi)部腔體橫截面呈矩形，腔體的上部開(kāi)有比腔體矩形各邊長(zhǎng)大6 10mm、距 陰模2上口 25 40mm深的矩形槽與上陽(yáng)模1的凸臺(tái)精密配合，陰模2的腔體下部與下陽(yáng) 模6的凸臺(tái)精密配合；所述下陽(yáng)模6的凸臺(tái)面的上面放置有短型腔板3和長(zhǎng)型腔板4組成 的可變型腔組合，或者在短型腔板3和長(zhǎng)型腔板4組成的可變型腔組合與上陽(yáng)模1、下陽(yáng)模 6的凸臺(tái)面之間，放置有陰模型腔墊板5 ；所述短型腔板3和長(zhǎng)型腔板4的組合后的上、下面 和兩端頭面，與上陽(yáng)模1、下陽(yáng)模6的凸臺(tái)面，陰模2腔體的內(nèi)表面，均按照配合關(guān)系相互貼 合；或者，當(dāng)放置有陰模型腔墊板5時(shí)，所述陰模型腔墊板5的下、上面和兩端頭面，以及短 型腔板3和長(zhǎng)型腔板4的組合后的上、下面和兩端頭面，上陽(yáng)模1、下陽(yáng)模6的凸臺(tái)面，陰模 2腔體的內(nèi)表面，均按照配合關(guān)系相互貼合；所述短型腔板3和長(zhǎng)型腔板4的側(cè)面不與陰模 2腔體的內(nèi)表面貼合。短型腔板3和長(zhǎng)型腔板4與陰模型腔墊板5的配合使用，實(shí)現(xiàn)了高聚 物熱壓模具的型腔的可變。上陽(yáng)模1凸臺(tái)與陰模2通過(guò)矩形槽貼合增加了接觸面積，有利 于熱壓模具通過(guò)上陽(yáng)模1向陰模2傳熱；同時(shí)，分隔出的型腔因只通過(guò)短型腔板3和長(zhǎng)型腔 板4的端頭和上下兩面?zhèn)鳠幔苊饬岁幠?腔體大從陰模2壁直接給模料傳遞熱量而產(chǎn)生 的溫度梯度的影響，保證了每個(gè)型腔受熱的均勻，熱壓條件一致。本發(fā)明的模具還配置有下高陽(yáng)模7，其與下陽(yáng)模6形狀一致，只是凸臺(tái)的尺寸高度 比下陽(yáng)模6的凸臺(tái)大，尺寸范圍為Htwws彡H_Sfi#。該下高陽(yáng)模7與可變型腔的高聚物熱 壓模具配合使用，主要用于模具產(chǎn)品的脫模。脫模時(shí)，先取下下陽(yáng)模6，將下高陽(yáng)模7替代裝 入，然后頂出上陽(yáng)模1，試樣件即可取出。所述短型腔板3、長(zhǎng)型腔板4和陰模型腔墊板5都有相互配套的各種規(guī)格；可變型 腔組合是由2 4個(gè)短型腔板3與3 5個(gè)長(zhǎng)型腔板4通過(guò)型腔板上下開(kāi)的凹槽口，相互 垂直連接成的“#”字形的立板框架，一次可將陰模2的腔體分隔為四個(gè)一組的、共4 12 個(gè)小型腔；再與配套的陰模型腔墊板5組合，共組成三個(gè)尺寸區(qū)間段的不同規(guī)格的型腔。三 個(gè)區(qū)間段的型腔尺寸為長(zhǎng)a = 100. 0 250. Omm,寬b = 10. 5 30. 5mm，高H = 2. 0 6. Omm ；長(zhǎng) a = 30. 0 50. 0mm，寬 b = 10. 0 16. 5mm，高H= 10. 0 16. 5mm ；長(zhǎng) a = 10. 0 50. 0mm，寬b = 5. 0 8. 5mm，高H = 2. 0 10. Omm,能夠批量同時(shí)生產(chǎn)尺寸滿(mǎn)足多個(gè)材料 力學(xué)性能檢測(cè)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)所要求的多個(gè)平行試樣件。所述上陽(yáng)模1、陰模2、下陽(yáng)模6和陰模 型腔墊板5的軸心線(xiàn)重合，如此壓力均勻，可保證產(chǎn)品的效果。具體操作一見(jiàn)圖10，首先將下陽(yáng)模6與陰模2配合安裝，按試樣件尺寸要求，放 入規(guī)格選配好的短型腔板3和長(zhǎng)型腔板4的組合，加入提前計(jì)算設(shè)計(jì)好的材料用量。如要 制備纖維增強(qiáng)高聚物復(fù)合材料，可以把修剪好的纖維預(yù)制體放于陰模2中被短型腔板3和 長(zhǎng)型腔板4分隔出的各個(gè)小型腔中，上面用高聚物鋪層，然后將上陽(yáng)模1嵌入陰模中，置于 平板熱壓機(jī)熱壓，然后冷卻成型；脫模時(shí)先取下下陽(yáng)模6，將下高陽(yáng)模7替換裝入，頂出上陽(yáng) 模1，試樣件即可取出，完成高聚物以及復(fù)合材料試樣件的熱壓成型。具體操作二 見(jiàn)圖1，首先將下陽(yáng)模6與陰模2配合安裝，按試樣件尺寸要求，依次 放入規(guī)格選配好的陰模型腔墊板5、短型腔板3和長(zhǎng)型腔板4的組合；或者，先放短型腔板3 和長(zhǎng)型腔板4的組合，再放入規(guī)格選配好的陰模型腔墊板5，然后加入提前計(jì)算設(shè)計(jì)好的材 料用量。后續(xù)操作同上面具體操作一，完成高聚物以及復(fù)合材料試樣件的熱壓成型。具體操作三見(jiàn)圖11，首先將下陽(yáng)模6與陰模2配合安裝，按試樣件尺寸要求，依次放入規(guī)格選配好的第一塊陰模型腔墊板5、短型腔板3和長(zhǎng)型腔板4的組合、第二塊陰模 型腔墊板5，然后加入提前計(jì)算設(shè)計(jì)好的材料用量。后續(xù)操作同上面具體操作一，完成高聚 物以及復(fù)合材料試樣件的熱壓成型。
權(quán)利要求
一種可變型腔的高聚物熱壓模具，包括上陽(yáng)模、陰模、下陽(yáng)模，所述陰模內(nèi)部有上下貫通的腔體，腔體的上下部分別與上陽(yáng)模和下陽(yáng)模配合，其特征在于熱壓模具整體為長(zhǎng)方體，所述上陽(yáng)模、下陽(yáng)模呈長(zhǎng)方體的凸形臺(tái)；所述陰模為下空心的長(zhǎng)方體，內(nèi)部腔體橫截面呈矩形，腔體的上部開(kāi)有比腔體矩形各邊長(zhǎng)大6～10mm、距陰模上口25～40mm深的矩形槽與上陽(yáng)模的凸臺(tái)精密配合，陰模的腔體下部與下陽(yáng)模的凸臺(tái)精密配合；所述下陽(yáng)模的凸臺(tái)面的上面放置有的短型腔板和長(zhǎng)型腔板組成的可變型腔組合；或者在短型腔板和長(zhǎng)型腔板組成的可變型腔組合與上陽(yáng)模、下陽(yáng)模的凸臺(tái)面之間，放置有陰模型腔墊板；所述短型腔板和長(zhǎng)型腔板的組合后的上、下面和兩端頭面，與上陽(yáng)模、下陽(yáng)模的凸臺(tái)面，陰模腔體的內(nèi)表面，均按照配合關(guān)系相互貼合；或者，當(dāng)放置有陰模型腔墊板時(shí)，所述陰模型腔墊板的下、上面和兩端頭面，以及短型腔板和長(zhǎng)型腔板的組合后的上、下面和兩端頭面，上陽(yáng)模、下陽(yáng)模的凸臺(tái)面，陰模腔體的內(nèi)表面，均按照配合關(guān)系相互貼合；所述短型腔板和長(zhǎng)型腔板的側(cè)面不與陰模腔體的內(nèi)表面貼合。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可變型腔的高聚物熱壓模具，其特征在于還配置有下高陽(yáng) 模，其與下陽(yáng)模形狀一致，只是凸臺(tái)的尺寸高度比下陽(yáng)模的凸臺(tái)大，尺寸范圍為HTS_≥H陰模腔體。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可變型腔的高聚物熱壓模具，其特征在于所述短型腔板、長(zhǎng) 型腔板和陰模型腔墊板)都有相互配套的各種規(guī)格；可變型腔組合是由2 4個(gè)短型腔板 與3 5個(gè)長(zhǎng)型腔板)通過(guò)型腔板上下開(kāi)的凹槽口，相互垂直連接成的“#”字形的立板框 架，一次可將陰模的腔體分隔為四個(gè)一組的、共4 12個(gè)小型腔；再與配套的陰模型腔墊板 組合，共組成三個(gè)尺寸區(qū)間段的不同規(guī)格的型腔。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可變型腔的高聚物熱壓模具，其特征在于所述上陽(yáng)模、陰 模、下陽(yáng)模和陰模型腔墊板的軸心線(xiàn)重合。
5.一種可變型腔的高聚物熱壓模具的使用方法，通過(guò)短型腔板和長(zhǎng)型腔板與陰模型腔 墊板的配合使用，實(shí)現(xiàn)了高聚物熱壓模具的型腔的可變，其特征在于操作之一是首先將下 陽(yáng)模與陰模配合安裝，按試樣件尺寸要求，放入規(guī)格選配好的短型腔板和長(zhǎng)型腔板的組合， 加入提前計(jì)算設(shè)計(jì)好的材料用量；操作之二是首先將下陽(yáng)模與陰模配合安裝，按試樣件尺 寸要求，依次放入規(guī)格選配好的陰模型腔墊板、短型腔板和長(zhǎng)型腔板的組合；或者，先放短 型腔板和長(zhǎng)型腔板的組合，再放入規(guī)格選配好的陰模型腔墊板，然后加入提前計(jì)算設(shè)計(jì)好 的材料用量；操作之三是首先將下陽(yáng)模與陰模配合安裝，按試樣件尺寸要求，依次放入規(guī)格 選配好的第一塊陰模型腔墊板、短型腔板和長(zhǎng)型腔板的組合、第二塊陰模型腔墊板，然后加 入提前計(jì)算設(shè)計(jì)好的材料用量。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種可變型腔的高聚物熱壓模具及其使用方法，包括上陽(yáng)模(1)、陰模(2)、下陽(yáng)模(6)，其特征在于熱壓模具整體為長(zhǎng)方體，所述上陽(yáng)模(1)、下陽(yáng)模(6)呈長(zhǎng)方體的凸形臺(tái)；所述陰模(2)內(nèi)部腔體橫截面呈矩形，腔體上部開(kāi)有矩形槽與上陽(yáng)模(1)的凸臺(tái)精密配合，陰模(2)的腔體下部與下陽(yáng)模(6)的凸臺(tái)精密配合；陰模(2)的腔體內(nèi)放置有陰模型腔墊板(5)和短型腔板(3)和長(zhǎng)型腔板(4)組成的可變型腔組合。該發(fā)明實(shí)現(xiàn)了高聚物熱壓模具的型腔的可變，能夠批量同時(shí)生產(chǎn)尺寸滿(mǎn)足多個(gè)材料力學(xué)性能檢測(cè)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)所要求的多個(gè)平行試樣件，省時(shí)省工，試樣件的制作成本低。
文檔編號(hào)B29C51/30GK101954737SQ20101028816
公開(kāi)日2011年1月26日 申請(qǐng)日期2010年9月21日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月21日
發(fā)明者廖曉玲, 徐文峰, 楊方洲 申請(qǐng)人:重慶文理學(xué)院