一种用于无机非金属纤维织物成孔的模具的制作方法

本实用新型涉及一种模具，特别涉及一种用于无机非金属纤维织物成孔的模具，属于无机非金属纤维织物加工器械领域。

背景技术：

无机非金属纤维，如碳纤维具有高比强、高比模、化学性质稳定等优异性能，通常经过织造成碳纤维织物作为高性能复合材料的增强体。在应用过程中，一般需要设置连接孔洞，为了满足以上需求，除通用的刀具加工外，也采取了一些其他方式，如中国专利(cn103071928b)公开了一种采用环形脉冲激光在碳纤维复合材料上加工小孔的方法。其利用环形脉冲激光照射板料，在环形脉冲激光照射的热效应和冲击波的力效应相互结合下使环形激光层层切入材料，最终切穿整个照射区碳纤维复合材料完成小孔加工。中国专利(cn109015886a)公开了一种用于树脂基碳纤维复合材料杆件的超声辅助打孔方法等。

以上都是在制成复材后，通过去除孔位的材料而成孔。如果采用此方法必然导致连续纤维的断裂，随着孔数的增加，断裂纤维比例也增加，其力学性能降低明显。

技术实现要素：

针对现有技术存在的缺陷，本实用新型的目的是在于提供一种能够对无机非金属纤维织物进行精确定位及成孔，而不会损伤无机非金属纤维及不会降低无机非金属纤维织物力学性能的装置。

为了实现上述技术目的，本实用新型提供了一种用于无机非金属纤维织物成孔的模具，其由阴阳模组合件和一组针组成；所述阴阳模组合件包括阴模和阳模；所述阴阳模组合件的表面设有一组贯穿的通孔；所述针插在通孔中。

作为一个优选的方案，所述阴阳模组合件中，阴模内表面设有凹槽，阳模内表面设有凸起部分，阴模内表面的凹槽与阳模表面的凸起部分的形状和大小相互吻合，且阴模内表面的凹槽的深度要大于阳模表面的凸起部分的高度。凹槽和凸起部分的形状和大小可以根据需要进行实际设定，针对不同形状或厚度的无机非金属纤维织物可以将模具内部设计不同大小和形状，这是本领域技术人员容易理解的。

作为一个优选的方案，所述通孔有序分布在阴阳模组合件的表面，孔间距为5mm～50mm。

作为一个优选的方案，所述针的头部为锥形。头部为锥形的针易于穿过无机非金属纤维织物，能够避免对无机非金属纤维织物的损伤。

作为一个优选的方案，所述针的直径为1mm～10mm，头部锥度为10°～40°。所述针为本领域常见的针，如钢针、陶瓷针等，针的头部为锥形，通过控制在较小的锥度，以防止锥度过大而损伤无机非金属纤维。

本实用新型提供的模具用于无机非金属纤维织物成孔的过程为：将无机非金属纤维织物(一般需要在无机非金属纤维表面浸渍树脂，有利于固化定型)平铺放入阴模凹槽中，合上阳模后，将针通过阴阳模组合件表面的通孔穿过无机非金属纤维织件形成孔，然后经过高温烘烤定形后，脱模，得到带孔的无机非金属纤维织件。

本实用新型提供的针数量不受限制，阴模和阳模表面贯穿的通孔数量也不受限制，根据实际无机非金属纤维织件需要成孔的数量而确定。

本实用新型提供的模具可以采用石墨材料或金属板等材料。

本实用新型适用的无机非金属纤维织物包括编织物、机织物或针织物。无机非金属纤维织物常见的为碳纤维、碳化硅纤维、生物玻璃纤维、氧化铝纤维、硼纤维等等。

相对现有技术，本实用新型带来的技术效果：

本实用新型提供的模具特别适合用于无机非金属纤维织物成孔，可以对无机非金属纤维织物进行针刺穿孔，不会损伤无机非金属纤维，可有效保证高性能无机非金属纤维增强复合材料的力学性能，避免了因后续加工制备连接孔而导致力学性能大幅减低的不利因素。

本实用新型提供的模具可以对无机非金属纤维织物成孔的位置进行精准定位，避免了因表面不平整而带来的孔位偏移。

附图说明

图1为模具整体示意图；

图2为阴模截面视图；

图3为阴模内表面示意图；

图4为阳模截面视图；

图5为阳模内表面示意图；

图6为阴模和阳模合模后截面视图；

图7为针的头部示意图；

其中，1为针，2为阳模，3为阴模，4为凹槽，5为凸起部分，6为通孔，7为针的头部。

具体实施方式

以下具体实施例旨在进一步结合附图对本实用新型内容进行具体说明，本实用新型保护范围不受具体实施例限制。

本实用新型提供的模具结构具体如图1～7所示。模具的主体部分由阴阳模组合件和一组针1(约20枚)组成。阴阳模组合件包括阴模3和阳模2，针对条状无机非金属纤维织物的成孔，将阴模和阳模均设计为长方体形，阴模内表面设有长方形凹槽4，阳模内表面设有长方形凸起部分5，阴模内表面的凹槽与阳模表面的凸起部分的大小相互吻合，合模后形成嵌入式组合体，且阴模内表面的凹槽的深度要大于阳模表面的凸起部分的高度，主要是为无机非金属纤维织物预留空间。阴阳模组合件表面设有一组贯穿阴模和阳模的通孔6，通孔的数量与针数量一致，通孔的大小略大于针的直径，便于针穿过，通孔沿模具的长度方向“一字”排开设置，通孔与通孔之间的间距约为15mm。所述针为钢针，头部7为锥形，头部锥度为20°，针的直径约为2mm(针的中间部位直径)，该设计有利于针穿过无机非金属纤维织物，而避免对无机非金属纤维织物的损伤。当然针的数量、通孔的数量，通孔的排布方式、模具内表面的形状以及大小等都是根据无机非金属纤维织物的实际情况设计的，这里只是例举了一种具体情况进行说明。

技术特征：

1.一种用于无机非金属纤维织物成孔的模具，其特征在于：由阴阳模组合件和一组针组成；所述阴阳模组合件包括阴模和阳模；所述阴阳模组合件的表面设有一组贯穿阴模和阳模的通孔；所述针插在通孔中。

2.根据权利要求1所述的一种用于无机非金属纤维织物成孔的模具，其特征在于：所述阴阳模组合件中，阴模内表面设有凹槽，阳模内表面设有凸起部分，阴模内表面的凹槽与阳模内表面的凸起部分的形状和大小相互吻合，且阴模内表面的凹槽的深度要大于阳模表面的凸起部分的高度。

3.根据权利要求1所述的一种用于无机非金属纤维织物成孔的模具，其特征在于：所述通孔有序分布在阴阳模组合件的表面，孔间距为5mm～50mm。

4.根据权利要求1所述的一种用于无机非金属纤维织物成孔的模具，其特征在于：所述针的头部为锥形。

5.根据权利要求1或4所述的一种用于无机非金属纤维织物成孔的模具，其特征在于：所述针的直径为1mm～10mm，头部锥度为10°～40°。

技术总结
本实用新型提供了一种用于无机非金属纤维织物成孔的模具，其由阴阳模组合件和一组针组成；所述阴阳模组合件包括阴模和阳模；所述阴阳模组合件的表面设有一组贯穿阴模和阳模的通孔；所述针插在通孔中。该模具能够对无机非金属纤维织物进行精确定位及成孔，而不会损伤无机非金属纤维，不会降低无机非金属纤维织物的力学性能。

技术研发人员：谭周建;张翔;王斌;刘波;蔡志霞
受保护的技术使用者：湖南碳康生物科技有限公司
技术研发日：2020.09.28
技术公布日：2021.07.02