一种轴承零件碳纤维成型工艺及其模具的制作方法

文档序号:11915313阅读:239来源:国知局

本发明涉及一种碳纤维零件成型工艺,尤其涉及一种轴承零件碳纤维成型工艺及其模具。



背景技术:

碳纤维成型主要由以下三种方法来实现:缠绕法、片状模压法及裱糊法。这三种方法生产效率低,成本高,不适合大批量生产。严重制约新材料的推广应用。



技术实现要素:

本发明针对上述现有技术中存在的问题,提供了一种轴承零件碳纤维成型工艺,解决了现有技术中碳纤维成型效率低、成本高的问题。

本发明的另一目的在于提供一种轴承零件碳纤维成型模具。

本发明一种轴承零件碳纤维成型工艺包括如下步骤:

压制工件前要制备碳纤维预混团状料,取材料重量大于制件重量的5%—10%,待模具温度达到1350C-1750C后,开启油压机将模具打开,把称量好的团状料放入模腔内,油压机闭合后模具合模压实保压成型,保压时间5-10分钟,成型压力10Mpa。团状料在热和压力的作用下熔融流动充满整个型腔,树脂和固化剂作用发生交联反应,生成不熔的体型化合物,团状料因而固化,成为具有一定形状的制品,当制品完全定型时,油压机开启打开模具,顶出制件,完成碳纤维制件制作过程。

所述的模腔料室的总体积要大于压制件的总体积20%—50%。

一种轴承零件碳纤维成型模具结构如下:

圆芯的底部设置在安装底板上,圆芯的顶端连接型芯,型芯的上方设置安装顶板,安装顶板的下方依次设置固定板、模板及垫板,垫板的两端与安装底板之间设有支撑板,垫板、支撑板与安装底板之间形成空腔,推板和装销板依次设置在空腔内的安装底板上,圆芯的外表面套装推管,推管的两端分别与型芯和安装底板相抵。

本发明的优点效果如下:

采用模具压制成型可实现炭纤维制品的大批量生产,工件能瞒足一致性要求,加工成本低,效率高,质量好。可实现复杂工件成型。

附图说明

图1本发明模具结构示意图。

图中,1、安装顶板,2、固定板,3、模板,4、垫板,5、支撑板,6、安装底板,7、推板,8、装销板,9、圆芯,10、推管,11、型芯。

具体实施方式

本发明以潜水泵轴承零件生产为例,其碳纤维成型的工艺方法包括如下步骤:

潜水泵碳纤维轴承模压成型设计为一模8腔,每腔独立料室,单腔料室的总体积要大于压制件的总体积约20%—50%。压制工件前要制备碳纤维预混团状料,取材料重量大于制件重量的5%—10%,待模具温度达到1350C-1750C后,开启油压机将模具打开,把称量好的团状料放入模腔内,油压机闭合后模具合模压实保压成型,保压时间5-10分钟,成型压力10Mpa,团状料在热和压力的作用下熔融流动充满整个型腔,

双酚A环氧树脂E44与碳纤维丝均匀混合后形成团状物,经模压后发生交联反应,(模具达到成型工艺温度)生成不熔的体型化合物,团状料因而固化,成为具有一定形状的制品,当制品完全定型时,油压机开启打开模具,顶出制件,完成碳纤维制件制作过程。

一种轴承零件碳纤维成型模具结构如下:

圆芯9的底部设置在安装底板6上,圆芯9的顶端连接型芯11,型芯11的上方设置安装顶板1,安装顶板1的下方依次设置固定板2、模板3及垫板3,垫板3的两端与安装底板6之间设有支撑板5,垫板4、支撑板5与安装底板6之间形成空腔,推板7和装销板8依次设置在空腔内的安装底板6上,圆芯9的外表面套装推管10,推管10的两端分别与型芯11和安装底板6相抵。

本发明模具采用电热管加热,用热电偶自动控温,保证模具在工艺要求温度下正常工作。制件取出采用套管顶出方式,顶出工件变形小,内在质量能够保证。

模具型腔和型芯材料,选用较好的模具钢其牌号是4Cr5MoSiV1、该材料具有耐热、耐磨损、耐腐蚀,有良好的热稳定性,在模具工作温度下模具能保持不变形等优点。通常淬火硬度为HRC52-55,该件加工工艺是先粗加工后进行淬火处理再进行精加工,保证型腔、型芯加工后不变形。固定板和模板采用CrWMn模具钢提高模具结合面的强度及耐磨度,其淬火硬度为HRC50-52。

模压成型是热固性塑料成型方法之一,可在基体材料中加入一定比例的增强材料如玻璃纤维、短切碳纤维、短切芳纶纤维等可以加工出高质量、高强度的复合材料制品;本发明的保护范围以权利要求书为准,不受具体实施例所限制。

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