一种用于车身覆盖件产品的纤维增强复合材料成型模具的制作方法

1.本实用新型属于模具技术领域，具体涉及一种用于车身覆盖件产品的纤维增强复合材料成型模具。


背景技术：

2.目前汽车车身覆盖件产品正在实施轻量化减重，复合材料正在逐步取代金属件，复合材料车身零件的设计结构、连接工艺与传统金属冲压件相比，会有较大的差别。复合材料车身零件设计上尽可能考虑采取一体化成型，既可保证增强纤维材料的连续性以增加零件本身的强度刚性，又能减少连接件数量，降低制造工艺成本。
3.目前针对复合材料成型的模具种类比较多，如利用液压机进行模压成型的模具、利用注塑机进行成型的模具等等，所用的模具大多为双模结构，利用模具中的流道多模具进行加热或冷却使制件成型。模具结构复杂，精度要求高，但可成型速度快，适合产品批量生产。
4.在复合材料车身零件整体成型过程中会遇到产品复杂不易整体成型的结构特征，如拔模负角特征会让产品难以从成型模具中顺利取出，如不采取有效措施，即便取出产品也会给产品带来变形、损坏等质量缺陷。同时，为在产品试制开发过程中降低开发成本，需要尽量简化模具结构和制造工艺，降低成本。


技术实现要素：

5.为解决以上问题，本实用新型提供了一种便于脱模时取出产品及便于热压成型设备中对模具进行加热的模具结构。该模具可有效应对复杂车身零件的试制开发，采用单个模具成型，可拆卸镶块结构可避免脱模时对产品制件产生损伤。模具设计结构更为简化，生产制造成本低，且能充分满足碳纤维复材车身产品的尺寸精度、强度刚度、车身匹配等特性需求。
6.本实用新型通过如下技术方案实现：
7.一种用于车身覆盖件产品的纤维增强复合材料成型模具，包括模具本体1、模具负角镶块及起吊吊环5；所述模具负角镶块与模具本体1固定连接，模具负角镶块上的成型曲面与模具本体1上的成型曲面光顺连接，模具本体1的四角侧面安装有起吊吊环5。
8.优选地，所述模具负角镶块通过螺钉和定位销与模具本体1固定连接。
9.优选地，所述模具负角镶块从左到右依次由模具左负角镶块2、模具中间负角镶块4及模具右负角镶块3组成，模具左负角镶块2、模具中间负角镶块4及模具右负角镶块3的材质为硬铝板材。
10.优选地，模具负角镶块上的成型曲面与模具本体1上的成型曲面光顺连接的接缝间隙小于0.02mm。
11.优选地，模具负角镶块上对应产品边界的型面延长5mm，其与模具负角镶块的上表面夹角倒圆角大于r5mm。
12.优选地，模具本体1的上面角部设有两个与底面平行的基准面，并设有两个基准孔。
13.优选地，模具本体1上的模具型面厚度均匀，与车身产品数模一致，模具本体1下部设有支撑筋板，且支撑筋板采用矩阵式结构，在支撑筋板上开有透气孔。
14.与现有技术相比，本实用新型的优点如下：
15.1、本实用新型所述的一种纤维增强复合材料车身覆盖件产品成型模具，能够用于汽车白车身复合材料产品的试制开发，通过布置多个独立的模具镶块，可应对复杂负角翻边产品结构，满足了汽车白车身开闭件产品之间的外观匹配特性的技术需求。成型模具具有结构精巧、制造工艺简化、制造工艺成本降低的技术优势；
16.2、本实用新型所述的成型模具镶块与本体采用螺钉及定位销相连接，既能实现模具镶块与模具本体成型曲面的单独加工，避免复杂曲面机床刀具无法整体加工的弊端，又能简化模具零件结构、降低制造装配成本，对汽车车身零件试制开发成本控制带来直接益处。
17.3、复合材料车身产品的制备方法所述，复合材料制件成型固化后，拆除镶块后再把产品从模具中取下，避免了产品变形、损坏等质量缺陷，对保证车身产品尺寸精度质量带来益处。
附图说明
18.为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。
19.图1为本实用新型的纤维增强复合材料车身覆盖件产品成型模具结构图；其中，a为主视图，b为俯视图；
20.图2为本实用新型的模具镶块的连接结构图；
21.图中：模具本体1、模具左负角镶块2、模具右负角镶块3、模具中间负角镶块4、起吊吊环5。
具体实施方式
22.为清楚、完整地描述本实用新型所述技术方案及其具体工作过程，结合说明书附图，本实用新型的具体实施方式如下：
23.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
24.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅
表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
25.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
26.实施例1
27.如图1所示，本实施例提供了一种用于车身覆盖件产品的纤维增强复合材料成型模具，包括模具本体1、模具负角镶块及起吊吊环5；所述模具负角镶块与模具本体1固定连接，模具负角镶块上的成型曲面与模具本体1上的成型曲面光顺连接，模具本体1的四角侧面安装有起吊吊环5。
28.模具负角镶块分别通过螺钉和定位销与模具本体固定连接。根据轿车发罩产品的具体尺寸与形状，考虑到模具镶块的强度、刚性及加工便利性，将模具镶块数量的确定为3块，分别为模具左负角镶块2、模具右负角镶块3、模具中间负角镶块4；模具负角镶块的材质采用硬铝板材进行加工。
29.模具负角镶块上的成型曲面与模具本体上的成型曲面光顺连接，接缝间隙小于0.02mm，见图2。控制模具负角镶块上的成型曲面与模具本体上的成型曲面的接缝，主要用来避免接缝过大会在产品表面产生接缝痕迹的缺陷。
30.模具负角镶块上对应产品边界的型面需延长5mm，其与镶块上表面夹角需倒圆角r5mm以上，见图2。镶块型面边界延长是为满足预浸料铺层的需要，多余的产品边界后续需通过机加工去除。镶块型面延长面与镶块上表面夹角倒圆角主要是便利铺设真空袋，防止零件尖锐面划破真空袋。
31.模具本体上面角部设有2个与底面平行的基准面并设有2个基准孔。基准面和基准孔主要用来在模具本体型面加工过程中作为加工基准，后期模具整改、修复、检测都会用到这些定位基准。
32.模具本体上的模具型面要厚度均匀，与车身产品数模一致，模具本体下部设有支撑筋板，且筋板采用矩阵式结构，在筋板上开透气孔，见图1。所述车身数模是经过缩比处理的，需要根据模具材料与碳纤维预浸料两种材质的热膨胀系数的差异进行缩比，缩比后的发罩产品数模作为输入数据来设计模具型面。保持模具型面要厚度均匀主要为了控制在热压成型设备中热量能均匀加热模具。模具本体下部筋板采用矩阵式结构并在筋板上开透气孔，也是为了便于热压成型设备中热量能快速的流动，保证热气流持续流过模具型面底部，持续对复材产品进行加热，使发罩产品快速固化。
33.本实用新型采用单面成型模具，利用真空袋抽真空对复材预浸料施加压力，同时通过热压成型设备对产品表面进行加压，结构更加简化，且模具侧面的透气孔可使热压罐中的热气流更加顺畅的将热量导入到模具型面底部，促进产品均匀固化。
34.本实用新型采用容易拆解的镶块结构应对车身产品上的负角结构，固化完成后通
过拆卸掉镶块，可实现产品的顺利脱模，解决了现有技术中脱模需要方向性的问题。
35.以上结合附图详细描述了本实用新型的优选实施方式，但是，本实用新型并不限于上述实施方式中的具体细节，在本实用新型的技术构思范围内，可以对本实用新型的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本实用新型的保护范围。
36.另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本实用新型对各种可能的组合方式不再另行说明。
37.此外，本实用新型的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本实用新型的思想，其同样应当视为本实用新型所公开的内容。