一种基于湿法模压工艺的复合材料及模具的开发方法与流程

1.本公开一般涉及复合材料制造领域，具体涉及一种基于湿法模压工艺的复合材料及模具的开发方法。


背景技术：

2.湿法模压工艺由于其效率高及成本低的优势，适用于复合材料零部件的规模化生产，在汽车复合材料领域得到广泛的应用。
3.湿法模压工艺是直接将裁切后的整块多层连续纤维织物放置于模具上方，减少了在模具上逐层铺贴连续纤维织物或预浸料的工序，提高了效率，降低了成本。整块多层连续纤维织物在上模与下模合模过程中的巨大压力作用下，形成与模具腔体相匹配的形状。对于相对简单的构型，连续纤维织物的随形性有效地保证了复合材料制件纤维的平整。对于相对复杂的构型，连续纤维织物无法有效地随模具表面展开，在局部导致纤维堆积，形成纤维褶皱。同样，在局部，由于纤维不足，产生纤维间隙或缺纤维，或者沿纤维方向产生巨大张力，导致成型后复合材料制件回弹变形。
4.复合材料属于薄壁结构，通常利用产品的结构特征来增加其刚度。现有技术中，一般采用铺层仿真分析软件对复合材料的结构进行优化；铺层仿真分析软件能对成型后产品纤维褶皱、纤维间隙或缺纤维等缺陷进行初步预判。铺层仿真分析是基于单层铺层的面内剪切变形特性进行分析，对于传统的预浸料模压工艺，铺层仿真分析结果相对比较准确。然而，对于湿法模压工艺过程整块多层连续纤维织物的情况，铺层仿真分析软件无法考虑多层连续纤维织物层间相互作用及模具合模力的影响，因而分析结果与真实情况存在较大差异，提供的参考价值不高。因此，仅通过铺层仿真分析难以指导设计开发出满足复合材料力学性能要求和结构配合面的限制的复合材料结构。


技术实现要素：

5.鉴于现有技术中的上述缺陷或不足，期望提供一种基于湿法模压工艺的复合材料及模具的开发方法。
6.本技术一方面提供一种基于湿法模压工艺的复合材料的开发方法，包括：
7.获取由铺层仿真软件初步设计完成的复合材料的优化纤维铺层信息；
8.根据所述优化纤维铺层信息制备具有优化纤维铺层信息所包含结构的复合材料；得到第一优化结构；
9.进行多次单面简易模具优化：制备与所述第一优化结构相对应的简易模具；利用所述简易模具，对所述第一优化结构的褶皱或间隙处进行减小弯曲、拐角处理；得到第二优化结构；
10.当所述第二优化结构在满足复合材料力学性能要求和结构配合面的限制的前提下，所述第二优化结构上的褶皱、间隙被完全消除或小于第四设定值时，则直接将最近一次优化得到的所述第二优化结构作为产品的最终结构；否则，将所述第二优化结构作为所述
第一优化结构，继续进行单面简易模具优化；
11.直到单面简易模具优化次数达到第一设定值时，进行多次双面简易模具优化：制备与所述第二优化结构相对应的上模和下模；利用所述上模和所述下模，对所述第二优化结构的褶皱、间隙处进行减小弯曲、拐角处理；得到第三优化结构；
12.当所述第三优化结构在满足复合材料力学性能要求和结构配合面的限制的前提下，所述第三优化结构上的褶皱、间隙被完全消除或小于第四设定值时，则直接将最近一次优化得到的所述第三优化结构作为产品的最终结构；否则，将所述第三优化结构作为所述第二优化结构，继续进行双面简易模具优化；
13.直到单面简易模具优化次数达到第二设定值时，将最近一次优化得到的所述第三优化结构作为产品的最终结构；
14.其中，所述第一优化结构、所述第二优化结构、所述第三优化结构均为具有多层纤维织物的复合材料结构。
15.根据本技术实施例提供的技术方案，所述第一设定值和所述第二设定值设定为三次。
16.根据本技术实施例提供的技术方案，所述减小弯曲、拐角处理具体包括：
17.减少褶皱或间隙处的下凹深度或减小凸起的高度，减小坡度，增大拐角半径，增加相邻下凹或凸起之间的距离；在结构满足复合材料力学性能要求和结构配合面的限制的前提下，使褶皱与间隙小于第四设定值。
18.根据本技术实施例提供的技术方案，获取所述优化纤维铺层信息的步骤包括：
19.获取复合材料的原始结构；
20.将所述原始结构输入铺层仿真软件；得到复合材料原始结构的纤维铺层信息；
21.利用所述铺层仿真软件对所述纤维铺层信息进行减小弯曲、拐角处理，得到优化纤维铺层信息。
22.根据本技术实施例提供的技术方案，所述单面简易模具优化步骤包括：
23.制备与所述第一优化结构相对应的简易模具；
24.利用真空袋将所述第一优化结构套设在所述简易模具上并贴紧；
25.对真空袋与所述第一优化结构贴紧产生的褶皱或间隙进行标记，得到所述第一优化结构产生的第一纤维褶皱位置和第一纤维间隙位置；
26.根据信息第一纤维褶皱位置和所述第一纤维间隙位置，对所述第一优化结构进行减小弯曲、拐角处理，得到第二优化结构。
27.根据本技术实施例提供的技术方案，利用真空袋将所述第一优化结构套设在所述简易模具上并贴紧的方法包括：
28.先将所述第一优化结构套设在所述简易模具上；再将真空袋套设在所述第一优化结构的外侧；最后进行抽真空处理。
29.根据本技术实施例提供的技术方案，所述双面简易模具优化的步骤包括：
30.制备与所述第二优化结构相对应的上模和下模；
31.在所述第二优化结构的所述多层纤维织物的每层之间放置纤维织物变形对照物；
32.在所述第二优化结构的每层纤维织物之间与纤维织物变形对照物之间均加设粘合剂；
33.将带有所述纤维织物变形对照物的所述第二优化结构放置在所述上模和所述下模之间压合，并加热到第三设定值；
34.冷却后测量所述第二优化结构每层纤维织物间纤维织物变形对照物的网格间距；
35.根据网格间距变化，得到每层的第二纤维褶皱位置和第二纤维间隙位置；
36.根据每层的所述第二纤维褶皱位置和所述第二纤维间隙位置，对所述第二优化结构的褶皱、间隙处进行减小弯曲、拐角处理，得到第三优化结构。
37.根据本技术实施例提供的技术方案，在所述第二优化结构的所述多层纤维织物的每层之间放置纤维织物变形对照物的方式为：在所述第二纤维褶皱位置和所述第二纤维间隙位置处设置所述多层纤维织物。
38.本技术另一方面还提供一种基于湿法模压工艺的复合材料模具的开发方法，包括如权利要求2所述的一种基于湿法模压工艺的复合材料的开发方法，还包括：
39.得到产品的最终结构后，根据所述产品的最终结构设计并制备与所述产品的最终结构对应的产品模具。
40.根据本技术实施例提供的技术方案，当产品的最终结构是进行第二设定值次数的所述双面简易模具优化后所得的第三优化结构时，则进行金属模具试制优化，包括：
41.获取所述第三优化结的褶皱位置与间隙位置，得到第三纤维褶皱位置与第三纤维间隙位置；
42.根据所述第三优化结构、所述第三纤维褶皱位置与所述第三纤维间隙位置，以及结构配合面的限制和力学性能要求设计并制备与所述第三优化结构对应金属模具，得到第一金属模具；所述第一金属模具具有用于上下压合消除褶皱的可调式夹持装置；所述可调式夹持装置具有多种可调节的状态；
43.将所述第三优化结构放入所述第一金属模具；使所述第一金属模具压合所述第三优化结构，并重复多次压合调节操作；
44.所述压合调节操作包括：改变与所述第三纤维褶皱位置与第三纤维间隙位置对应所述可调式夹持装置的状态，使所述可调式夹持装置挤压并拉伸所述第三优化结构多层纤维织物的边缘，进而消除或有效减少褶皱和间隙；得到第四优化结构；将当前可调式夹持装置的状态作为第一状态；所述第一状态包括：位置、尺寸；
45.其中，重复所述压合调节操作前，先将所述第四优化结构作为第三优化结构，再重新进行所述压合调节操作；
46.将满足所述结构配合面的限制和力学性能要求且褶皱、间隙小于所述第四设定值的所述第四优化结构作为产品的最终结构，并设计制备与所述第四优化结构对应的模具；得到第二金属模具；所述第二金属模具具有固定式夹持装置，所述固定式夹持装置具有与所述第一状态相同的状态；
47.将所述第二金属模具作为最终的产品模具。
48.本技术的有益效果在于：
49.通过制备与由铺层仿真软件初步设计完成的优化纤维铺层信息对应的第一优化结构；对所述第一优化结构进行多次单面简易模具优化：利用简易模具，对所述第一优化结构进行减小弯曲、拐角处理；得到第二优化结构；对所述第二优化结构进行多次双面简易模具优化：利用上模和下模，对所述第二优化结构的褶皱、间隙处进行减小弯曲、拐角处理；得
到第三优化结构。其中，每次优化后均判断所得结构是否满足复合材料力学性能要求和结构配合面的限制且褶皱、间隙均小于第四设定值。若满足则直接将此结构作为产品的最终结构。通过多次执行不同种类的优化操作，多次反复减小或控制纤维褶皱、间隙，能够弥补铺层仿真软件无法考虑多层连续纤维织物层间相互作用及模具合模力的缺陷，提高铺层仿真软件设计出的复合材料结构的参考价值；进而使铺层仿真软件设计出的复合材料结构能够有效指导设计出满足复合材料力学性能要求和结构配合面的限制的复合材料。
附图说明
50.通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本技术的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
51.图1为本技术提供的一种基于湿法模压工艺的复合材料的开发方法的流程示意图；
52.图2为本技术提供的一种基于湿法模压工艺的复合材料模具的开发方法的流程示意图。
具体实施方式
53.下面结合附图和实施例对本技术作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关发明，而非对该发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与发明相关的部分。
54.需要说明的是，在不冲突的情况下，本技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本技术。
55.实施例1
56.请参考图1，为本实施例提供的一种基于湿法模压工艺的复合材料的开发方法示意图，包括：
57.获取由铺层仿真软件初步设计完成的复合材料的优化纤维铺层信息；
58.根据所述优化纤维铺层信息制备具有优化纤维铺层信息所包含结构的复合材料；得到第一优化结构；
59.进行多次单面简易模具优化：制备与所述第一优化结构相对应的简易模具；利用所述简易模具，对所述第一优化结构的褶皱或间隙处进行减小弯曲、拐角处理；得到第二优化结构；
60.当所述第二优化结构在满足复合材料力学性能要求和结构配合面的限制的前提下，所述第二优化结构上的褶皱、间隙被完全消除或小于第四设定值时，则直接将最近一次优化得到的所述第二优化结构作为产品的最终结构；否则，将所述第二优化结构作为所述第一优化结构，继续进行单面简易模具优化；
61.直到单面简易模具优化次数达到第一设定值时，进行多次双面简易模具优化：制备与所述第二优化结构相对应的上模和下模；利用所述上模和所述下模，对所述第二优化结构的褶皱、间隙处进行减小弯曲、拐角处理；得到第三优化结构；
62.当所述第三优化结构在满足复合材料力学性能要求和结构配合面的限制的前提下，所述第三优化结构上的褶皱、间隙被完全消除或小于第四设定值时，则直接将最近一次
优化得到的所述第三优化结构作为产品的最终结构；否则，将所述第三优化结构作为所述第二优化结构，继续进行双面简易模具优化；
63.直到单面简易模具优化次数达到第二设定值时，将最近一次优化得到的所述第三优化结构作为产品的最终结构；
64.其中，所述第一优化结构、所述第二优化结构、所述第三优化结构均为具有多层纤维织物的复合材料结构。
65.具体地，结构配合面的限制和力学性能要求的具体解释为：
66.结构配合面的限制：复合材料的结构与其他结构相互配合时不会产生结构干涉，能够正常安装、运动、抵接，并产生作用。在本技术中要求复合材料的结构在优化后正常投入使用后能够正常与其他组件配合，不会与其他组件产生结构干涉。
67.具体地，复合材料产品在与对手件配合中，对手件与复合材料产品配合面的结构特征及整个系统给予该复合材料产品所占用的空间尺寸有限。这些条件将限制复合材料产品的设计只能在有限的范围内进行优化。如果不满足结构配合面的限制，该产品就无法进行装配，无法使用，这是产品设计最基本的要求。
68.复合材料的力学性能：复合材料在不同环境(温度、介质、湿度)下，承受各种外加载荷(拉伸、压缩、弯曲、扭转、冲击、交变应力等)时所表现出的力学特征。在本技术中要求复合材料满足在不同环境下均能够具有良好的承受各种外加载荷能力。
69.具体地，满足结构配合面的限制，主要体现在复合材料产品的配合面区域。而力学性能的要求，就是体现在其复合材料产品整体的要求，这里复合材料的力学性能主要包括强度和刚度，强度主要体现纤维方向设计及铺层层数设计。若仅为了解决纤维褶皱的问题，而不考虑力学性能的要求，纤维的方向完全可以设计为延褶皱方向；这样可以最大程度消除褶皱，但是仅有一个方向纤维铺层，垂直于该纤维方向的强度很弱，无法满足产品要求。对于强度，一方面可以通过增加复合材料厚度来增加，另外可以增加产品的结构复杂程度来提高：例如，纸张容易弯折，但是将纸张折成“几”字型，其延折痕方向就很难弯折，因而提高了纸的刚度。所有复合材料产品一般都涉及了下凹或凸起等结构特征，就是用来提高产品的刚度。如果下凹或凸起大，就容易产品纤维褶皱或间隙的缺陷，因此需要对结构进行优化：尽量增加产品复杂程度提高产品刚度，又要有效控制纤维褶皱，确保产品力学性能。
70.具体地，力学性能是通过专业的cae软件(computer aided engineering，计算机辅助工程软件)进行分析，在产品铺层信息及结构信息确定后进行cae分析，分析的结果能判断是否满足要求。每个复合材料零件要进行工程应用，都有明确的力学性能要求，是开发过程中需求部门出具的一个正式的“输入条件”。
71.在一些实施方式中，简易模具的材质为木质或代木，木质或代木方便制备能够有效降低低成本，提高优化效率。
72.具体地，通过制备与由铺层仿真软件初步设计完成的优化纤维铺层信息对应的第一优化结构；对所述第一优化结构进行多次单面简易模具优化：利用简易模具，对所述第一优化结构进行减小弯曲、拐角处理；得到第二优化结构；对所述第二优化结构进行多次双面简易模具优化：利用上模和下模，对所述第二优化结构的褶皱、间隙处进行减小弯曲、拐角处理；得到第三优化结构。其中，每次优化后均判断所得结构是否满足复合材料力学性能要求和结构配合面的限制。若满足则直接将此结构作为产品的最终结构。通过多次执行不同
种类的优化操作，多次反复减小或控制纤维褶皱、间隙，能够弥补铺层仿真软件无法考虑多层连续纤维织物层间相互作用及模具合模力的缺陷，提高铺层仿真软件设计出的复合材料结构的参考价值；进而使铺层仿真软件设计出的复合材料结构能够有效指导设计出满足复合材料力学性能要求和结构配合面的限制的复合材料。
73.工作原理：如图1所示，本技术提供的一种基于湿法模压工艺的复合材料的开发方法的具体步骤包括：
74.s1：获取由铺层仿真软件初步设计完成的复合材料的优化纤维铺层信息；
75.s2：根据所述优化纤维铺层信息制备具有优化纤维铺层信息所包含结构的复合材料；得到第一优化结构；
76.s3：进行单面简易模具优化：制备与所述第一优化结构相对应的简易模具；利用所述简易模具，对所述第一优化结构的褶皱或间隙处进行减小弯曲、拐角处理；得到第二优化结构；并记录进行单面简易模具优化的次数；
77.s4：判断：当最近一次单面简易模具优化所得的所述第二优化结构在满足复合材料力学性能要求和结构配合面的限制的前提下，所述第二优化结构上的褶皱、间隙被完全消除或小于第四设定值时，则直接进行s11；否则，进行下一步；
78.s5：判断：当进行单面简易模具优化的次数达到第一设定值时，则进行s7；否则，进行下一步；
79.s6：将所述第二优化结构重新作为第一优化结构，并返回到s3；
80.s7：进行双面简易模具优化：制备与所述第二优化结构相对应的上模和下模；利用所述上模和所述下模，对所述第二优化结构的褶皱、间隙处进行减小弯曲、拐角处理；得到第三优化结构；并记录进行双面简易模具优化的次数；
81.s8：判断：当最近一次双面简易模具优化所得的所述第三优化结构在满足复合材料力学性能要求和结构配合面的限制的前提下，所述第三优化结构上的褶皱、间隙被完全消除或小于第四设定值时，则直接进行s11；否则，进行下一步；
82.s9：判断：当进行双面简易模具优化的次数达到第二设定值时，则进行s11；否则，进行下一步；
83.s10：将所述第三优化结构重新作为第二优化结构，并返回到s7；
84.s11：将最近一次优化得到的结构作为产品的最终结构。
85.进一步地，所述第一设定值和所述第二设定值设定为三次。
86.在一些实施方式中，所述第一设定值和所述第二设定值设定为三次，能够实现多次减小或控制纤维间隙、褶皱；当同一种优化方式难以有效消除或控制间隙或褶皱时，直接结束此种优化方式；避免因多次优化也无法有效消除或控制间隙或褶皱，导致操作流程陷入无限循环。
87.进一步地，所述减小弯曲、拐角处理具体包括：
88.减少褶皱或间隙处的下凹深度或减小凸起的高度，减小坡度，增大拐角半径，增加相邻下凹或凸起之间的距离；在结构满足复合材料力学性能要求和结构配合面的限制的前提下，使褶皱与间隙小于第四设定值。
89.具体地，所述第四设定值和最终产品的质量标准相关，不同的情况会有不同的数据。
90.在一些实施方式中，一个复合材料产品，其褶皱要求深度不超过1mm，长度不超过20mm，相邻褶皱的间距不小于500mm。纤维间隙要求宽度不超过2mm，长度不超过20mm，相邻纤维间隙间距不小于500mm。因而将所述第四设定值设定为：褶皱深度1mm，长度20mm，褶皱间距500mm；间隙宽度2mm，长度20mm，相邻纤维间隙间距500mm。其他种类的结构会根据实际情况设定不同的第四设定值。
91.具体地，对于减少褶皱或间隙处的下凹深度或减小凸起的高度，减小坡度，增大拐角半径，增加相邻下凹或凸起之间的距离，都是受结构配合面的限制及产品空间尺寸的限制，难以进行量化。
92.在一些实施方式中，在配合面及空间尺寸允许的情况下，下凹深度或凸起高度每次减小1mm，坡度每次减缓0.5
°
，拐角半径每次增加0.5mm，相邻下凹或凸起之间的距离每次增加5mm；优化过程中可以同时选择其中一个或多个措施进行优化，以达到复合材料产品结构优化的目的。不同的结构优化的具体数值会有不同。
93.在一些实施方式中，减小纤维结构的弯曲程度，使复合材料的结构更容易满足复合材料力学性能要求和结构配合面的限制。
94.进一步地，获取所述优化纤维铺层信息的步骤包括：
95.获取复合材料的原始结构；
96.将所述原始结构输入铺层仿真软件；得到复合材料原始结构的纤维铺层信息；
97.利用所述铺层仿真软件对所述纤维铺层信息进行减小弯曲、拐角处理，得到优化纤维铺层信息。
98.在一些实施方式中，将复合材料的单层纤维结构依次输入铺层仿真软件，来对复合材料的结构进行初步的消除褶皱、间隙处理并进行预设计，优先设计出能够满足实际需求的结构雏形。能够使后续的优化操作不会使复合材料的结构变化后无法满足实际需求，进而使整个优化流程失去意义。
99.进一步地，所述单面简易模具优化步骤包括：
100.制备与所述第一优化结构相对应的简易模具；
101.利用真空袋将所述第一优化结构套设在所述简易模具上并贴紧；
102.对真空袋与所述第一优化结构贴紧产生的褶皱或间隙进行标记，得到所述第一优化结构产生的第一纤维褶皱位置和第一纤维间隙位置；
103.根据信息第一纤维褶皱位置和所述第一纤维间隙位置，对所述第一优化结构进行减小弯曲、拐角处理，得到第二优化结构。
104.进一步地，利用真空袋将所述第一优化结构套设在所述简易模具上并贴紧的方法包括：
105.先将所述第一优化结构套设在所述简易模具上；再将真空袋套设在所述第一优化结构的外侧；最后进行抽真空处理。
106.在一些实施方式中，利用真空袋将所述第一优化结构套设在所述简易模具上并进行抽真空处理使真空袋、所述第二优化结构和所述简易模具相互贴紧。利用大气压力模拟模压过程，将所述第二优化结构压紧，便于观测并标记褶皱与间隙的位置。
107.进一步地，所述双面简易模具优化的步骤包括：
108.制备与所述第二优化结构相对应的上模和下模；
109.在所述第二优化结构的所述多层纤维织物的每层之间放置纤维织物变形对照物；
110.在所述第二优化结构的每层纤维织物之间与纤维织物变形对照物之间均加设粘合剂；
111.将带有所述纤维织物变形对照物的所述第二优化结构放置在所述上模和所述下模之间压合，并加热到第三设定值；
112.冷却后测量所述第二优化结构每层纤维织物间纤维织物变形对照物的网格间距；
113.根据网格间距变化，得到每层的第二纤维褶皱位置和第二纤维间隙位置；
114.根据每层的所述第二纤维褶皱位置和所述第二纤维间隙位置，对所述第二优化结构的褶皱、间隙处进行减小弯曲、拐角处理，得到第三优化结构。
115.在一些实施方式中，所述第三设定值根据所使用的模具材质，一般设定在80℃到130℃之间。
116.在一些实施方式中，在双面简易模具优化的过程中在所述第二优化结构的所述多层纤维织物的每层之间放置纤维织物变形对照物，结合了复合材料多层连续纤维织物层间相互作用及模具合模力的作用对复合材料结构的影响；使优化得到的所述第三优化结构更接近满足复合材料力学性能要求和结构配合面的限制的状态。能够弥补铺层仿真软件无法考虑多层连续纤维织物层间相互作用及模具合模力的缺陷，提高铺层仿真软件设计出的复合材料结构的参考价值。
117.在一些实施方式中，增加粘合剂后，可以对纤维织物产生定型作用，在温度和压力的作用后，上模下模分离后，纤维织物能保持在压机合模后的状态，方便褶皱或间隙的检测。
118.进一步地，在所述第二优化结构的所述多层纤维织物的每层之间放置纤维织物变形对照物的方式为：在所述第二纤维褶皱位置和所述第二纤维间隙位置处设置所述多层纤维织物。
119.在一些实施方式中，在所述第二纤维褶皱位置和所述第二纤维间隙位置处设置所述多层纤维织物能够有效减少材料消耗，节约成本。
120.实施例2
121.请参考图2，为本实施例提供的一种基于湿法模压工艺的复合材料模具的开发方法示意图，包括：如权利要求2所述的一种基于湿法模压工艺的复合材料的开发方法，还包括：
122.得到产品的最终结构后，根据所述产品的最终结构设计并制备与所述产品的最终结构对应的产品模具。
123.具体地，根据所得的产品的最终结构设计制备最终的产品模具，利用最终的产品模具量产具有最终产品结构的复合材料。
124.进一步地，参考图2，当产品的最终结构是进行第二设定值次数的所述双面简易模具优化后所得的第三优化结构时，则进行金属模具试制优化，包括：
125.获取所述第三优化结的褶皱位置与间隙位置，得到第三纤维褶皱位置与第三纤维间隙位置；
126.根据所述第三优化结构、所述第三纤维褶皱位置与所述第三纤维间隙位置，以及结构配合面的限制和力学性能要求设计并制备与所述第三优化结构对应金属模具，得到第
一金属模具；所述第一金属模具具有用于上下压合消除褶皱的可调式夹持装置；所述可调式夹持装置具有多种可调节的状态；
127.将所述第三优化结构放入所述第一金属模具；使所述第一金属模具压合所述第三优化结构，并重复多次压合调节操作；
128.所述压合调节操作包括：改变与所述第三纤维褶皱位置与第三纤维间隙位置对应所述可调式夹持装置的状态，使所述可调式夹持装置挤压并拉伸所述第三优化结构多层纤维织物的边缘，进而消除或有效减少褶皱和间隙；得到第四优化结构；将当前可调式夹持装置的状态作为第一状态；所述第一状态包括：位置、尺寸；
129.其中，重复所述压合调节操作前，先将所述第四优化结构作为第三优化结构，再重新进行所述压合调节操作；
130.将满足所述结构配合面的限制和力学性能要求且褶皱、间隙小于所述第四设定值的所述第四优化结构作为产品的最终结构，并设计制备与所述第四优化结构对应的模具；得到第二金属模具；所述第二金属模具具有固定式夹持装置，所述固定式夹持装置具有与所述第一状态相同的状态；
131.将所述第二金属模具作为最终的产品模具。
132.具体地，所述金属模具试制优化的具体步骤包括：
133.第一步：获取所述第三优化结的褶皱位置与间隙位置，得到第三纤维褶皱位置与第三纤维间隙位置；
134.第二步：根据所述第三优化结构、所述第三纤维褶皱位置与所述第三纤维间隙位置，以及结构配合面的限制和力学性能要求设计并制备与所述第三优化结构对应金属模具，得到第一金属模具；所述第一金属模具具有用于上下压合消除褶皱的可调式夹持装置；所述可调式夹持装置具有多种可调节的状态；
135.第三步：将所述第三优化结构放入所述第一金属模具；使所述第一金属模具压合所述第三优化结构；
136.第四步：改变与所述第三纤维褶皱位置与第三纤维间隙位置对应所述可调式夹持装置的状态，使所述可调式夹持装置挤压并拉伸所述第三优化结构多层纤维织物的边缘，进而消除或有效减少褶皱和间隙；得到第四优化结构；将当前可调式夹持装置的状态作为第一状态；所述第一状态包括：位置、尺寸；
137.第五步：判断：所述第四优化结构是否满足力学性能要求和结构配合面的限制；若是则直接进行第七步；否则进行下一步；
138.第六步：将所述第四优化结构作为第三优化结构，并返回第四步；
139.第七步：将满足所述结构配合面的限制和力学性能要求且褶皱、间隙小于所述第四设定值的所述第四优化结构作为产品的最终结构，并设计制备与所述第四优化结构对应的模具；得到第二金属模具；所述第二金属模具具有固定式夹持装置，所述固定式夹持装置具有与所述第一状态相同的状态；
140.第八步：将所述第二金属模具作为最终的产品模具。
141.在一些实施方式中，所述第一金属模具以及可调式夹持装置为铝合金材质。由于所述第一金属模具不能用于大规模的量产，因此使用用铝合金材质；铝合金材质易于加工，能够提高金属模具试制优化效率，同时降低加工的成本。
142.在一些实施方式中，所述第二金属模具以及固定式夹持装置为钢制材质，一般为p20型或718h型；能够使所述第二金属模具满足量产需求。
143.在一些实施方式中，当产品的最终结构是进行第二设定值次数的所述双面简易模具优化后所得的第三优化结构时，则需要进行金属模具试制优化，利用金属模具设置可调式夹持装置来挤压并拉伸所述第三优化结构多层纤维织物的边缘，能够消除或有效减少褶皱和间隙。
144.具体地，所述可调式夹持装置和所述固定式夹持装置的具体结构与操作流程已经在本领域的其他专利文献中公开，属于现有技术。
145.具体地，可调式夹持装置包括：
146.模具上模、下模以及多个可调式夹持装置；多个可调式夹持装置均匀紧密地分布在模具上模的四周；可调式夹持装置包括夹持板和紧固件；夹持板可相对于模具上模上下移动；夹持板的上部开设有限制夹持板上下移动范围的条形通孔；通过紧固件穿过条形通孔将夹持板固定于模具上模上；模具下模相应的位置开设有与夹持板相配合的模具；
147.凹槽，以供夹持板的下部插入；当夹持板相对于模具上模移动到最低位置，模具上模和模具下模合模时，夹持板与模具凹槽的内壁之间具有一定间隙。
148.可调式夹持装置调节步骤包括：
149.1、调节可调式夹持装置：根据待成型的复合材料制件的结构，逐一调节位于模具上模四周的每个可调式夹持装置的夹持板的高度位置，并用紧固件穿过位于其上部的条形通孔，将其固定在模具上模的侧面；
150.2、放置复合材料坯料：裁切复合材料坯料，并将复合材料坯料放置于模具下模上；
151.3、合模成型：将模具上模向模具下模上逐渐扣合，夹持板的底端插入对应位置的模具凹槽内，同时将复合材料坯料顶入模具凹槽内，复合材料坯料在夹持板与模具凹槽之间夹持力的作用下保持一定张力，以及其在模具上模与模具下模之间合模力的作用下可向模具上模和模具下模的模具型腔滑动，当复合材料坯料完全贴合模具型腔面时，合模成型完毕，得到复合材料制件。
152.以上描述仅为本技术的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解，本技术中所涉及的发明范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离所述发明构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本技术中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。