一种汽车复合材料HP-RTM模具的制作方法

本发明涉及一种汽车复合材料hp-rtm模具。

背景技术：

随着汽车工业的发展，人们对汽车的品质要求越来越高。为了适应时代的发展和消费者的需求，世界各地的汽车生产商也在不断地进行创新，不仅提高汽车零部件的功效和品质，而且对生产汽车零部件的一些工装及生产线也进行着各种改进，以提高生产效率和降低节约成本。目前汽车车身结构件和半结构件还是金属制品，为了汽车轻量化的实现，世界上发达国家使用新型的碳纤维材料来代替金属车身结构件和半结构件，以达到实现汽车轻量化。

采用rtm工艺制作的碳纤维零件具有强度高，密度低，尺寸稳定性高，产品质量稳定，表面质量高等优点，已广泛应用于航空航天，军用领域。就比如我们采用torayut70-30单向碳布制作的rtm碳纤维零件的拉伸强度可达1700mpa，但其密度只有1.5g/cm³左右。即其单向拉伸强度已经达到或超过高强度钢的水平，密度却只有钢的1/5。即rtm碳纤维零件产品在汽车车身上的应用可大幅降低车身的重量，对提高燃油效率和减少汽车尾气排放有重要意义。

现在的汽车碳纤维汽车零部件制造还停留在传统的rtm工艺制造上，因为传统rtm工艺自动化程度较低，成型周期较长，一般构件的成型时间在30分钟左右，大型产品的成型时间甚至超过2小时，这种成型周期可以满足航空航天及其他批量化程度较低的行业需求，但很难满足汽车行业大规模，批量化生产的需求。

目前我公司开发的hp-rtm工艺能够将小型构件的成型时间缩短至5分钟左右，可基本满足汽车行业的批量化生产需求。但局限于树脂充满整个型腔并浸润所需的时间，制作大型构件(面积大于1.2米的部件，如引擎盖，车门等部件)的成型时间还是需要15-20m分钟。可以满足汽车行业小众化产品(年产量2万辆左右)批量化生产的需求，但难以满足年生产量在10万辆份以上的车型所需。

需要开发适合hp-rtm工艺的模具来配合生产，hp-rtm工艺的模具主要应用于纤维复合材料和环氧树脂材料相结合生产的，在自动化生产中最主要的是模具中的环氧树脂在分型面上的高溢料性及型腔里的各种纤维铺层相结合的问题。

技术实现要素：

本发明所要解决的是，适合hp-rtm工艺的模具来配合生产，hp-rtm工艺的模具主要应用于纤维复合材料和环氧树脂材料相结合生产的，在自动化生产中最主要的是模具中的环氧树脂在分型面上的高溢料性及型腔里的各种纤维铺层相结合的问题。

本发明的技术方案是，一种汽车复合材料hp-rtm模具，其特征在于：主要由型腔两抽真空开关阀门系统、双层密封、顶出密封系统及纤维铺层型腔组成，而后在模具中注入环氧树脂加压加固成型，开模时模具其中顶出杆及抽气阀杆设计成底部端面密封及侧面活塞式密封结构，分别通过油压缸一和二作用完成抽气口的开闭及顶出与复位动作，取出产品。

其中，所述的型腔分型面上做特殊结构的延伸设计及走胶避空位。

其中，所述的型腔分型面末端处设计内层直身型及外层半蘑菇头型的双密封条结构。

本发明的有益效果是，该结构制成的模具与传统的rtm模具相比，具有制品质量好、成型周期短、自动化程度高、使用寿命长诸多优点，其产品的减重、刚度等各项性能指标都达到了要求，提高了生产效率。

附图说明

图1为本发明所述的一种汽车复合材料hp-rtm模具正面立体面。

图2为本发明所述的一种汽车复合材料hp-rtm模具反面立体面。

图3为本发明所述的一种汽车复合材料hp-rtm模具上的型腔立体面。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。

参看图1和图2，本发明是一种汽车复合材料hp-rtm模具，该结构主要由型腔两抽真空开关阀门系统100、双层密封110、顶出密封系统120及纤维铺层型腔130组成，其中顶出杆230及抽气阀杆210设计成底部端面密封及侧面活塞式密封结构，分别通过油压缸200、240作用完成抽气口的开闭及顶出与复位动作，取出产品。

参看图3，其中本发明所述的型腔130分型面上做特殊结构的延伸设计及走胶避空位300，在分型面310末端设计内层直身型320及外层半蘑菇头型330的双密封条结构。

本发明采用了上述结构后，该结构制成的模具与传统的rtm模具相比，具有制品质量好、成型周期短、自动化程度高、使用寿命长诸多优点，其产品的减重、刚度等各项性能指标都达到了要求，提高了生产效率。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内，本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

技术特征：

技术总结
本发明公开了一种汽车复合材料HP-RTM模具，其特征在于：主要由型腔两抽真空开关阀门系统、双层密封、顶出密封系统及纤维铺层型腔组成，而后在模具中注入环氧树脂加压加固成型，开模时模具其中顶出杆及抽气阀杆设计成底部端面密封及侧面活塞式密封结构，分别通过油压缸一和二作用完成抽气口的开闭及顶出与复位动作，取出产品。

技术研发人员：方少平;丁敬全;李武成;卡思腾;李国民;苏平永;朱正平
受保护的技术使用者：宁波华翔汽车纤维研发有限公司
技术研发日：2015.12.30
技术公布日：2017.07.07