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金屬與碳纖維預浸料復合材料構件的溫熱成形裝置及方法與流程

文檔序號:12696212閱讀:來源:國知局

技術特征:

1.一種金屬與碳纖維預浸料復合材料構件的溫熱成形裝置,包括凹模(10)和凸模(2),其特征是:凹模(10)和凸模(2)之間是外壓邊圈(5),外壓邊圈(5)正中間設有向下凹陷的臺階定位槽,臺階定位槽的頂部能放置鋼板(9),臺階定位槽的底部置放有內壓邊圈(7),內壓邊圈(7)上表面上能放置碳纖維預浸料坯(8),凸模(2)正下方是推板(43),凸模(2)上段向上有間隙地穿過外壓邊圈(5)和內壓邊圈(7)的中心通孔,凸模(2)頂端能向上頂住碳纖維預浸料坯(8);外壓邊圈(5)與推板(43)之間設有垂直的四個推桿,第一、第二外壓邊圈推桿(1、42)相對于凸模(2)中心對稱布置,第一、第二外壓邊圈推桿(1、42)的中間段分別有間隙地穿過凸模(2)上對應的通孔、頂端能向上頂住外壓邊圈(5)、底端固定連接于推板(43);第一、第二內壓邊圈推桿(4、13)相對于凸模(2)中心對稱布置,第一、第二內壓邊圈推桿(4、13)中間段分別有間隙地穿過凸模(2)上對應的通孔、頂端分別向上穿過外壓邊圈(5)上的對應通孔且頂端能向上頂起內壓邊圈(7)、底端分別向下有間隙地穿過推板(43)上的對應通孔后各連接一個液壓缸(3、14),推板(43)正下方連接第三液壓缸(16)。

2.根據(jù)權利要求1所述金屬與碳纖維預浸料復合材料構件的溫熱成形裝置,其特征是:三個液壓缸均連接一個液壓系統(tǒng),該液壓系統(tǒng)包括電動機(19)、液壓泵(20)和油缸(21),電動機(19)帶動液壓泵(20),油缸(21)依次連接第一換向閥(23)左位、第一單向閥(24)、第二換向閥(27)左位、第二單向閥(30)和第三液壓缸(16)下腔;第二單向閥(30)的兩端并聯(lián)第一背壓閥(33);第三液壓缸(16)上腔依次連接第四背壓閥(39)、第二換向閥(27)右位、第一換向閥(23)右位和油缸(21),第四背壓閥(39)的兩端并聯(lián)第五單向閥(36);第一換向閥(23)左位還依次連接第二單向閥(25)、減壓閥(26)、第三換向閥(28)左位、第三單向閥31和第一液壓缸(3)下腔,第三單向閥(31)的兩端并聯(lián)第二背壓閥(34);第一換向閥(23)右位還依次連接第三換向閥(28)右位、第六單向閥(37)和第一液壓缸(3)上腔,第六單向閥(37)的兩端并聯(lián)第五背壓閥(40);減壓閥(26)還依次連接第四換向閥(29)左位、第四單向閥(32)和第二液壓缸(14)下腔,第四單向閥(32)的兩端并聯(lián)第三背壓閥(35),第一換向閥(23)右位還依次連接第四換向閥(29)右位、第七單向閥(38)和第二液壓缸(14)上腔,第七單向閥(38)的兩端并聯(lián)第六背壓閥(41)。

3.根據(jù)權利要求1所述金屬與碳纖維預浸料復合材料構件的溫熱成形裝置,其特征是:外壓邊圈(5)內和凸模(2)內各裝有電加熱管。

4.根據(jù)權利要求1所述金屬與碳纖維預浸料復合材料構件的溫熱成形裝置,其特征是:內壓邊圈(7)上設有安裝柔性局部加壓圈(11)的加壓圈槽,柔性局部加壓圈(11)包裹凸模(2)的外壁,加壓圈槽通過氣孔與外部大氣相通。

5.根據(jù)權利要求1所述金屬與碳纖維預浸料復合材料構件的溫熱成形裝置,其特征是:凹模(10)的下表面設置有向下凸出的壓延筋(46),外壓邊圈(5)的上表面設有向下凹的壓延筋槽(47),壓延筋槽(47)位于壓延筋(46)的正下方且與壓延筋(46)相匹配。

6.一種如權利要求1所述述金屬與碳纖維預浸料復合材料構件的溫熱成形裝置的溫熱成形方法,其特征是包括以下步驟:

A、將鋼板(9)加熱至溫成形溫度,碳纖維預浸料坯(8)加熱至基體樹脂玻璃化轉變以上溫度,將加熱好的碳纖維預浸料坯(8)轉移至內壓邊圈(7)上,鋼板(9)轉移至外壓邊圈(5)上并與碳纖維預浸料坯(8)接觸;

B、向下移動凹模(10)直至與鋼板(9)相接觸后停止,第三液壓缸(16)向上伸出,推板(43)帶動第一、第二外壓邊圈推桿(1、42)同步運動,推動外壓邊圈(5)向上移動,將鋼板(9)壓緊;同時第一、第二液壓缸(3、14)同步向上伸出,第一、第二內壓邊圈推桿(4 、13)同步運動,推動內壓邊圈(7)向上移動,將碳纖維預浸料坯(8)壓緊,鋼板(9)和碳纖維預浸料坯(8)受到的壓緊力不同;

C、凹模10帶動外壓邊圈(5)和內壓邊圈(7)下移,推動第一、第二外壓邊圈推桿(1、42)、推板(43)、第一、第二內壓邊圈推桿(4、13)同步下移,使三個液壓缸(16、3、4)收縮,完成鋼板(9)和碳纖維預浸料坯(8)的同步沖壓成形。

7.根據(jù)權利要求6所述述金屬與碳纖維預浸料復合材料構件的溫熱成形裝置的溫熱成形方法,其特征是:在外壓邊圈(5)內和凸模(2)內各裝有電加熱管,步驟A中,開啟電加熱管分別將外壓邊圈(5)及凸模(2)預熱外壓邊圈(5)和凸模(2)。

8.根據(jù)權利要求6所述述金屬與碳纖維預浸料復合材料構件的溫熱成形裝置的溫熱成形方法,其特征是:步驟A中,用鋼板加熱單元(18)采用電磁感應方式對鋼板(9)加熱,用碳纖維預浸料坯加熱單元(17)采用近紅外加熱方式對碳纖維預浸料坯(8)加熱。

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