一种能够使碳纤维箱体的内外壁面平滑的成型模具的制作方法

本发明涉及碳纤维产品制造技术领域，具体是涉及一种能够使碳纤维箱体的内外壁面平滑的成型模具。

背景技术：

目前传统的储物箱、箱包等箱体主要采用金属材料和pvc/abs/pc等工程塑料，在一些特殊的应用场合，该类材料的强度和模量往往无法满足要求。碳纤维具有极高的比强度和比模量，利用碳纤维复合材料替代金属材料既满足了强度要求，同时可以实现减重。所以，由于碳纤维具有多种优点，所以市场上也出现了多种由碳纤维制作而成的箱包。

在生产碳纤维箱包的箱体的过程中会利用到一种成型模具，而该成型模具包括主模具、压块、气袋和盖板；一般的做法是将用于成型出箱体的碳纤维布铺设在主模具内，然后在主模具内放入气袋以及对气袋进行充气，以完成碳纤维布的定型，接着盖上盖板以及对成型模具进行抽真空、加热、冷却和脱模，最后即可得到碳纤维箱体。但是，这些碳纤维箱体在成型过程中由于气袋的形状并不能很好地固定好碳纤维布各个位置，从而使得碳纤维布成型后的箱体的内外壁面很容易出现凹凸不平或存在褶皱的情况，导致工作人员还需要浪费很多时间对这些质量不好的产品进行下一步的处理，例如抛光或打磨等等，严重影响了生产效率。所以，这种成型模具生产效率低且大大地影响了产品的质量。

技术实现要素：

针对以上现有技术所存在的问题，本发明的目的是提供一种能够使碳纤维箱体的内外壁面平滑的成型模具，其结构简单合理，且其生产的碳纤维箱体的内外壁面不会出现凹凸不平或存在褶皱的情况，大大地提高了生产效率和提高了产品的质量。

为了实现上述目的，本发明的技术方案是：

一种能够使碳纤维箱体的内外壁面平滑的成型模具，包括主模具和盖板，在所述主模具的中间设有用于铺设碳纤维布的且上端开口的内腔，所述主模具的内壁为光面；还包括有一带有内腔的且上端开口的硅胶内模，所述硅胶内模的外壁的形状尺寸与所述主模具内腔的形状尺寸匹配且所述硅胶内模能够匹配贴合所述碳纤维布的内壁，所述硅胶内模的上端被所述盖板压紧固定在所述主模具上且所述硅胶内模的顶面与所述盖板的底面之间形成密封结构；在所述盖板内设有一连通至所述硅胶内模内腔的进气道；所述硅胶内模通过充气膨胀而使所述碳纤维布分别匹配贴合所述硅胶内模的外壁和所述主模具的内壁。

作为一种具体的实施例，所述硅胶内模的上端为一向外延伸的外沿；在所述主模具的上端内侧设有一环绕所述主模具内腔的且用于安装所述外沿的定位台阶；所述盖板压紧固定所述外沿；所述外沿的顶面和底面分别与所述盖板的底面和所述定位台阶的底面之间形成密封结构。

进一步地，该能够使碳纤维箱体的内外壁面平滑的成型模具还包括有一中间设有开口的压块；在所述定位台阶的内侧设有一环绕所述主模具内腔的且贯穿所述主模具内壁的压块台阶；所述压块台阶的底面低于所述定位台阶的底面；所述压块可拆卸地安装在所述压块台阶上且所述压块的内侧向内伸出所述主模具的内壁以匹配贴合所述碳纤维布的顶面；所述压块被所述外沿压紧。

进一步地，在所述压块台阶的底面设有环绕所述主模具内腔的且与设置在所述主模具上的出气道连通的抽真空导流槽。

进一步地，在所述压块的底面上设有贯穿所述压块内壁和外壁的通气槽。

进一步地，所述通气槽设有多条且多条所述通气槽分布在所述压块的四周。

进一步地，在所述定位台阶和所述压块台阶的底面上设有一个分别与所述抽真空导流槽和所述出气道连通的导流孔；所述导流孔的直径大于所述抽真空导流槽的宽度和所述出气道的直径。

进一步地，所述压块的顶面与所述定位台阶的底面齐平。

作为一种具体的实施例，所述进气道从所述盖板的侧面贯穿至所述盖板的底面。

作为一种具体的实施例，在所述主模具的内壁上设有一电镀层。

本发明的有益效果为：

本发明通过硅胶内模的设置使硅胶内模在碳纤维布的成型过程中能够通过充气膨胀而很好地对碳纤维布进行了定型，且由于硅胶内模的外壁的形状尺寸与主模具内腔的形状尺寸匹配，所以其在通气膨胀后使得碳纤维布能够很好地分别与硅胶内模的外壁和主模具的内壁贴合，从而使得碳纤维布成型后的碳纤维箱体的内外壁面不会出现凹凸不平和存在褶皱的情况，进而提高了产品的质量；同时，该成型模具还缩短了工作人员修整成型后的碳纤维箱体的时间，从而提高了生产效率。

附图说明

图1是本发明的整体结构示意图；

图2是本发明的爆炸图；

图3是本发明的俯视图；

图4是图3中沿a-a的剖面图；

图5是图4中的c处放大图；

图6是图3中沿b-b的剖面图；

图7是图6中的d处放大图；

图8是本发明的主模具的整体结构示意图；

图9是本发明的压块的整体结构示意图；

图10是本发明的碳纤维箱体的结构示意图。

附图标记：

1、主模具；11、定位台阶；12、压块台阶；13、出气道；14、抽真空导流槽；15、导流孔；2、盖板；21、进气道；3、硅胶内模；31、外沿；4、压块；41、开口；42、通气槽；100、碳纤维布。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对发明做进一步阐述，下述说明仅是示例性的，不限定发明的保护范围。

如图1-10所示，一种能够使碳纤维箱体的内外壁面平滑的成型模具，包括主模具1和盖板2，在主模具1的中间设有用于铺设碳纤维布100(碳纤维布100的表面覆树脂)的且上端开口的内腔，主模具1的内壁为光面；该成型模具还包括有一带有内腔的且上端开口的硅胶内模3，硅胶内模3的外壁的形状尺寸与主模具1内腔的形状尺寸匹配且硅胶内模3能够匹配贴合碳纤维布100的内壁，硅胶内模3的上端被盖板2压紧固定在主模具1上且硅胶内模3的顶面与盖板3的底面之间形成密封结构，优选的，硅胶内模3采用耐高温硅胶制成；在盖板2内设有一连通至硅胶内模3内腔的进气道13，优选的，进气道13从盖板2的侧面贯穿至盖板2的底面；硅胶内模3通过充气而膨胀，从而使碳纤维布100分别紧贴硅胶内模3的外壁和主模具1的内壁，以使碳纤维布100不容易变形。由此可见，本发明通过设置一个与主模具1内腔的形状尺寸匹配的硅胶内模3，再利用进气道13中接入气源，使得硅胶内模3不断有向外膨胀的趋势，从而使得碳纤维布100的内壁和外壁分别紧贴在硅胶内模3的外壁和主模具1的内壁上，这样就能够在该碳纤维布100的成型过程中其内外壁面不会出现凹凸不平和褶皱的情况，进而使得碳纤维布100成型后的碳纤维箱体的内外壁面很平滑而不会出现凹凸不平的情况。

其中，硅胶内模3的上端为一向外延伸的外沿31；在主模具1的上端内侧设有环绕主模具1内腔的且用于安装外沿31的定位台阶11；盖板2压紧固定该外沿31；外沿31的顶面和底面分别与盖板2的底面和定位台阶11的底面之间形成密封结构。本领域的技术人员应当知道，由于外沿31具有弹性，所以只要将外沿31的厚度设置成略大于定位台阶11的高度即可实现外沿31与主模具1和盖板2之间的密封。通过该外沿31能够很好地固定好硅胶内模3且在对硅胶内模3内腔充气时亦不容易漏气。

该能够使碳纤维箱体的内外壁面平滑的成型模具还包括有一中间设有开口的压块4；在定位台阶11的内侧设有一环绕主模具1内腔的且贯穿主模具1内壁的压块台阶12；该压块台阶12的底面低于定位台阶11的底面；压块4可拆卸地安装在压块台阶1上且压块4的内侧向内伸出主模具1的内壁以匹配贴合碳纤维布100的顶面；压块4被外沿31压紧。优选的，压块4的顶面与定位台阶11的底面齐平。压块4可以直接放置在压块台阶12中，也可以与主模具1之间螺丝连接，这里不作具体限定。通过设置压块4能够使得碳纤维布100成型后的碳纤维箱体的开口更平整，节省了工作人员切边的时间，提高了工作效率。

在压块台阶12的底面设有环绕主模具1内腔的且与设置在主模具1上的出气道13连通的抽真空导流槽14。将出气道13连接抽气装置后，利用相互连通的出气道13和抽真空导流槽14能够使硅胶内模3与碳纤维布100之间的空气和碳纤维布100与主模具1内壁之间的空气均通过压块4底面与主模具1之间的间隙往抽真空导流槽14流动，最后在出气道13排出；同时，碳纤维布100在成型过程中由于受到挤压而产生的多余的树脂也能够通过压块4底面与主模具1之间的间隙流向抽真空导流槽14，最后在出气道13排出，从而使碳纤维布100与下模具1和硅胶内模3之间的贴合更好，使得成型后的箱体的内外壁面更平滑。

在压块4的底面上设有贯穿压块4内壁和外壁的通气槽42。优选的，通气槽42设有多条且多条通气槽42分布在压块4的四周。通过设置通气槽22能够加快空气和多余的树脂的流动，以提高工作效率。

在定位台阶11和压块台阶12的底面上设有一个分别与抽真空导流槽14和出气道13连通的导流孔15；该导流孔15的直径大于抽真空导流槽15的宽度和出气道13的直径。通过设置导流孔15能使空气和多余的树脂更顺畅地流动。

具体的，在主模具1内壁上设有一电镀层，通过设置电镀层能够对光面进行保护，可以防止其被刮伤，从而提高了主模具1的使用寿命。

具体在使用本发明时，将压块4安装好后再将裁剪好的碳纤维布100铺设在主模具1的内壁上，并使碳纤维布100的顶面与压块4内侧的底面匹配贴合，然后将硅胶内模3匹配贴合在碳纤维布100内并将外沿31对应安装在定位台阶11上，最后将盖板2固定安装好即可。接着从进气道13接入一定量的气源，使得硅胶内模3膨胀而对碳纤维布100完成定型；然后对成型模具进行加热，在加热的同时，出气道13通过连接抽气装置进行抽气，使碳纤维布100与硅胶内模3之间的空气和多余的树脂以及碳纤维布100与主模具1之间的空气和多余的树脂通过抽真空导流槽14流出出气道13，而抽气装置抽气的时间不宜过长，否则容易影响到产品的质量；当将成型模具加热一定时间以使碳纤维布100固定成型后，最后即可将整个成型模具冷却和脱模得到如图10所示的碳纤维箱体，该种碳纤维箱体整体美观大方且其内外壁面光滑和平整，不会出现凹凸不平或存在褶皱的情况。

本发明并不局限于上述实施方式，如果对本发明的各种改动或变形不脱离本发明的精神和范围，倘若这些改动和变形属于本发明的权利要求和等同技术范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变形。