中通道加强板的HP-RTM成型模具的制作方法

本发明涉及汽车制造领域，特别涉及一种中通道加强板的hp-rtm成型模具。

背景技术：

我国汽车节能标准的整体目标要求2020年乘用车新车平均燃料消耗量达到5.0l/100km。目前大部分汽车企业无法达到此要求，而汽车减重是有效措施之一，研究表明汽车重量降低1％，油耗降低0.7％，车辆每减重100kg，油耗降低0.6l/100km。

车身结构主要以钢结构为主，部分车型采用铝合金材料减重，但铝合金减重比例仅有35％左右，碳纤维复合材料是车身减重的终极利器，相比钢结构减重比例可达60％以上。制约碳纤维复合材料在车身结构应用的因素很多，量产成型工艺是相关因素之一，当前碳纤维复合材料成型工艺已经出现hp-rtm量产工艺，生产节拍短，可以满足汽车批产化的需求，而模具是hp-rtm(高压注射-树脂模塑成型)工艺的关键。

目前hp-rtm模具存在局限性：

1.省略预成型过程，又无压边条，碳纤维布直接铺覆到型腔中容易发生褶皱变形；

2.无溢胶槽，不利于纤维中残余气体和多余树脂的排出，且需对注胶量进行严格控制；

3.顶出油缸只设置了一个，不利于大尺寸零件的顶出；

4.抽真空和顶出装置完全由油压缸控制，没有考虑油压缸出现问题的情况，可能会造成安全问题。

公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种结构简单合理的中通道加强板的hp-rtm成型模具，该中通道加强板的hp-rtm成型模具能够使整个模具满足hp-rtm连续生产要求；避免生产线中断，满足汽车行业短生产节拍，大批量生产要求。

为实现上述目的，本发明提供了一种中通道加强板的hp-rtm成型模具，包括：上模主体，其具有上模腔，该上模主体还布置有抽真空系统、注胶口和流道，所述注胶口和流道布设在上模主体的一端，所述抽真空系统布置在上模主体相对于注胶口的另一端；以及下模主体，其具有下模腔，该下模主体还布置有压条、密封道、溢胶槽和多对顶出油缸及顶出杆，所述压条布设在下模主体上，凸出于所述下模腔，并布置在所述下模腔的外侧；所述密封道为双层密封道，布设在的所述压条的外侧；所述溢胶槽布设在密封道与下模腔之间，与下模腔连通。

在一优选的实施方式中，抽真空系统的控制油压缸中增设电磁感应装置。

在一优选的实施方式中，注胶口布置在流道上，所述流道为细长型结构。

在一优选的实施方式中，密封道采用工字型双道密封。

在一优选的实施方式中，顶出油缸具有复位系统。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

1.增加了压边条来解决缺少预成型过程的问题；

2.增加溢胶槽改善气泡等问题；

3.增加顶出油缸和顶出杆而使大尺寸中通道零件易于取出；

4.增加复位系统来解决顶出油缸可能出现的问题；

5.在控制抽真空的油压缸中增加电磁感应装置，使压机能够感应到顶出杆的状态，及时发现问题。

附图说明

图1为本发明的中通道加强板的hp-rtm成型模具的上模主体结构示意图。

图2为图1的注胶口和流道的放大结构示意图。

图3为本发明的中通道加强板的hp-rtm成型模具的下模主体结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明的具体实施方式进行详细描述，但应当理解本发明的保护范围并不受具体实施方式的限制。

除非另有其它明确表示，否则在整个说明书和权利要求书中，术语“包括”或其变换如“包含”或“包括有”等等将被理解为包括所陈述的元件或组成部分，而并未排除其它元件或其它组成部分。

如图1和图3所示，根据本发明具体实施方式的中通道加强板的hp-rtm成型模具通过在上模和下模布置不同结构来满足中通道加强板hp-rtm成型的要求，保证产品成型质量。该中通道加强板的hp-rtm成型模具的具体结构包括：上模主体1和下模主体5，分别具有上模腔和下模腔，上模主体1和下模主体5扣合形成中通道加强板整体模腔，模腔结构根据中通道加强板的产品数模进行余量延伸后加工。其中，上模主体1布置了抽真空系统2、注胶口4和流道3，相关结构通过机械加工成型；下模主体5布置了压条7、密封道8和溢胶槽6，相关结构通过机械加工成型。模腔除了保证产品尺寸外，另外布置了注胶口4、密封道8、压条7、抽真空系统2、溢胶槽6、流道3等满足hp-rtm工艺特点的结构，保证了中通道加强板的连续生产。

具体来讲，如图1所示，注胶口4布设在上模主体1的一端，其按照hp-rtm设备的注胶头尺寸进行设计加工，采用过盈配合公差进行装配，同时增加密封条，以防止低粘度树脂在高压作用下沿着配合间隙反流出模腔结构，也保证了抽真空时模腔内部的真空度。

抽真空系统2布置在上模主体1相对于注胶口4的另一端，在生产时，可以保证更多的气体被抽出，降低产品的孔隙率，提高产品的性能；同时可以使树脂更均匀的浸润产品，产品性能更佳；布置在上模而不在下模，可以利用重力的作用，使树脂不能进入抽真空口，避免堵塞真空管路造成的模具维修。

优选的，抽真空系统2的控制油压缸中增设电磁感应装置，使压机能够感应到顶出杆的状态，及时发现问题。

流道3布设在上模主体1的一端，与注胶口4在同一位置，可以保证树脂注入模腔时，可以扩大树脂与纤维接触的面积，提高树脂的流速，加快生产节拍，降低生产成本；尺寸在10mm以上的树脂流道可以有效降低模腔内部压力，降低模具漏胶的风险。

优选的，如图2所示，注胶口4布置在流道3上。

优选的，流道3为细长型结构。

如图3所示，压条7布设在下模主体5上，凸出于下模腔，并布置在下模腔的外侧(设计在中通道零件的余量区域，余量通常为20mm)，相对模腔凸起的高度可设置为1t-2.5t，可以有效阻止低粘度树脂进入上下模具之间的间隙内，防止形成外围快速流道，导致在产品表面形成的包气现象；压条可以在上下模具之间形成一定的夹持力，来固定碳纤维织物，避免树脂流动时，纤维方向的变形，使产品力学性能更佳。

密封道8为双层密封道，布设在的压条7的外侧，位于下模腔的最外部，在抽真空时，阻止外部空气进入模腔内部，避免产品出现表面缺陷；在注胶时，阻止内部低粘度树脂溢出模腔外部，防止树脂的浪费，避免清理溢出树脂所花费的工时，使生产线可以连续生产，避免生产线中断。

优选的，密封道8采用工字型双道密封。

溢胶槽6布设在密封道8与下模腔之间，与下模腔连通，可以收集产品生产时的多余树脂，不使树脂溢出模腔外部，造成生产线中断事故；同时溢胶槽通过与抽真空系统2配合使用，使树脂不会进入抽真空口，避免模具维修。

优选的，下模主体5设置有多对顶出油缸及顶出杆，使得大尺寸中通道零件易于取出；顶出油缸具有复位系统，以解决油压缸可能出现的问题。

该中通道加强板的hp-rtm成型模具的使用过程如下：首先将中通道加强板碳纤维预成型体放到带有溢胶槽6、压条7和密封道8的下模主体结构5上，其次把带有抽真空系统2、流道3和注胶口4的上模主体结构1与下模主体5合模，闭合模具后，密封道8隔绝模腔内部和外部，抽真空系统2开始抽真空，当真空度满足要求后，注胶口4开始注入树脂，树脂迅速填满流道3并向外扩算，压条7固定模腔内部碳纤维，并限制树脂不能流出压条7的范围，树脂从注胶口4端向抽真空系统2端均匀的浸润碳纤维，当碳纤维浸润完全后，多余的树脂流入溢胶槽6。产品完全固化后，把上模主体1从下模主体结构5上开模，取出零件，完整的中通道加强板制作完成。

综上，该中通道加强板的hp-rtm成型模具能够使整个模具满足hp-rtm连续生产要求；避免生产线中断，满足汽车行业短生产节拍，大批量生产要求。

前述对本发明的具体示例性实施方案的描述是为了说明和例证的目的。这些描述并非想将本发明限定为所公开的精确形式，并且很显然，根据上述教导，可以进行很多改变和变化。对示例性实施例进行选择和描述的目的在于解释本发明的特定原理及其实际应用，从而使得本领域的技术人员能够实现并利用本发明的各种不同的示例性实施方案以及各种不同的选择和改变。本发明的范围意在由权利要求书及其等同形式所限定。