一种复合板的热成型制备方法与流程

1.本发明涉及复合板的技术领域，具体涉及一种复合板的热成型制备方法。


背景技术：

2.复合板材需要同时满足强度高、韧性好、材质轻、加工可塑性强等多项特性，因此其在生产制备过程中的要求往往较高。
3.复合板材常采用的制备方法是将模塑粉放入特定模具后在炉体内加热至熔融状态，然后分阶段进行自然冷却即可得到成品。然而，在这种制备方式下，由于特定模具一直在炉体内部，这就导致冷却所需的时间较长，严重制约了生产制备的效率，无法满足大批量生产时的要求。


技术实现要素：

4.本发明的目的是解决现有技术中的复合板在进行生产制备时，由于无法高效冷却导致生产制备效率低、无法大批量生产的技术问题。
5.为解决上述问题，本发明提供一种复合板的热成型制备方法，包括如下步骤：
6.s1、准备模具组件，模具组件包括底板、环形模框和顶板，所述顶板设有与环形模框的内环形状相同的压制部；加料时，先将环形模框置于底板上，并将料粉加入至环形模框的内部，随后将顶板的压制部插入环形模框的内部直至压制部抵接至料粉的上方，加料完成；
7.s2、将模具组件置于炉体的腔室内，腔室的侧壁设有多个沿周向分布的加热板，炉体的上部设有连通至腔室上部的排风管；炉体的下部设有鼓风组件，鼓风组件包括供风管和分流仓，所述分流仓呈长条状且沿横向设置，所述分流仓的内部设有空腔，所述供风管由炉体的外侧连通至空腔，所述分流仓设有沿横向开设且贯通至腔室下部的出风口；加热时，先将排风管封闭，在对腔室内部进行增压的同时通过加热板将腔室内的温度提升至200～260摄氏度，并持续80-110分钟，随后将排风管打开并实现泄压；
8.s3、通过加热板进一步将腔室内的升至330～380摄氏度，并持续保温至少10分钟，随后关闭加热板，鼓风组件通过出风口持续向模具组件吹风3～7分钟，随后将排风管封闭，再次对腔室内部进行增压，并保压3～7分钟后将排风管打开并实现泄压；
9.s4、鼓风组件通过出风口向模具组件持续吹风，使得模具组件的温度达到150～180摄氏度后出模。
10.与现有技术相比，上述方案首先在步骤s1完成对模具组件的加料，并在步骤s2中对腔室内的模具组件进行第一阶段的加热，第一阶段的加热温度控制在200～260摄氏度，有利于料粉形成均匀、稳定的预熔状态；进而在步骤s3中，通过加热板对模具组件进行第二阶段的加热，第二阶段的加热温度控制在330～380摄氏度，并持续保温至少10分钟，此时料粉处于完全熔融状态，随后当加热板关闭时，通过鼓风组件的出风口持续向模具组件吹风，能够有效避免熔融状态的料粉从环形模框和底板之间的缝隙流出；随后再次对腔室内部进
行增压，并保压3～7分钟，即初步形成复合板；最后在步骤s4中，鼓风组件通过出风口向模具组件持续吹风，加速对模具组件的冷却，提升制备效率，待模具组件的温度达到150～180摄氏度后即可出模。
11.作为优选的，所述分流仓设有位于出风口上方的上导流板和位于出风口下方的下导流板，所述上导流板和下导流板均沿斜向上设置；所述分流仓的侧面设有进水管和出水管，所述上导流板朝向所述下导流板的一侧设有沿横向设置的水冷管，所述水冷管朝向所述下导流板的一侧呈圆弧形，所述水冷管的一端连通至所述进水管且另一端连通至所述出水管；
12.在步骤s4中鼓风组件通过出风口向模具组件持续吹风时，进水管开始供水，且供水管提供的水流经水冷管后从出水管排出。
13.上导流板和下导流板的设置使得由出风口流出的气流形成斜向上的流动方向，保证气流在接触到模具组件并带走热量后能直接流至排风管并被排出。由于分流仓的出风区位于腔室的内部，因此水冷管的设置能够实现对上导流板的冷却，进而当气流流经上导流板和下导流板之间时能够保持在较低的温度，实现后续更好的冷却效果。
14.作为优选的，所述腔室为方形，所述环形模框为方形；
15.在步骤s4中，先将模具组件旋转使得环形模框的四个角部分别朝向腔室的四个侧壁，随后鼓风组件再通过出风口向模具组件持续吹风。在步骤s4中，通过先将模具组件旋转使得环形模框的四个角部分别朝向腔室的四个侧壁，使得环形模框的角部能够靠近加热板并受到加热板的余热，从而保证在冷却过程中环形模框是整体均匀冷却的，有利于提升最终的成品质量。
16.作为优选的，所述炉体的下方设有支撑架，所述支撑架的上部设有容纳腔，所述支撑架的侧面设有沿横向设置且贯穿至容纳腔的长形槽，所述腔室的底面设有沿竖向贯穿至所述容纳腔的转孔，所述转孔内设有转轴，所述转轴的上端设有位于腔室内的搁盘且下端设有位于容纳腔的限位杆，所述限位杆具有伸至所述长形槽的调节端；
17.在步骤s2、s3、s4中，所述模具组件均置于所述搁盘上；在步骤s4中，通过推动限位杆的调节端带动搁盘旋转，进而实现模具组件的旋转使得环形模框的四个角部分别朝向腔室的四个侧壁，操作简单方便。
18.作为优选的，所述搁盘的上部设有沿径向设置的导向轨，所述底板的底面设有用于配合至所述导向轨的导向槽，且所述导向槽平行于所述环形模框的任一侧边；
19.在步骤s4中，当推动所述限位杆的调节端抵靠至所述长形槽的一端时，所述导向轨与所述腔室的前侧壁/后侧壁的夹角为90
°
；当推动所述限位杆的调节端抵靠至所述长形槽的另一端时，所述导向轨与所述腔室的前侧壁/后侧壁的夹角为45
°
。
20.当推动限位杆使得导向轨与腔室的前侧壁/后侧壁的夹角为90
°
时，操作人员可以方便地将模具组件从搁盘取出；而当推动限位杆使得导向轨与腔室的前侧壁/后侧壁的夹角为45
°
时，环形模框的角部与加热板之间的距离最近，环形模框的角部能够受到加热板的更多的余热。
附图说明
21.图1为一种航空板材的制备装置的主视示意图
22.图2为一种航空板材的制备装置的主视示意图；
23.图3为沿图2中a-a剖面线的剖视示意图；
24.图4为一种航空板材的制备装置的横截面的示意图；
25.图5为一种航空板材的制备装置的模具组件的横截面示意图；
26.图6为一种航空板材的制备装置的环形模框和底板的示意图；
27.图7为一种航空板材的制备装置的鼓风组件的一实施例的示意图；
28.图8为一种航空板材的制备装置的鼓风组件的一实施例的横截面示意图；
29.图9为一种航空板材的制备装置的鼓风组件的另一实施例的示意图；
30.图10为一种航空板材的制备装置的鼓风组件的另一实施例的横截面示意图；
31.图11为一种航空板材的制备装置的搁盘和限位杆的示意图。
32.附图标记说明，
33.1、炉体；11、腔室；111、转孔；112、转轴；12、排风管；121、开关件；122、排风口；13、门板；2、模具组件；21、底板；211、导向槽；22、环形模框；221、通风孔；23、顶板；231、压制部；232、导流面；3、鼓风组件；31、供风管；32、分流仓；32a、整流区；32b、出风区；321、空腔；322、出风口；323、上导流板；324、下导流板；325、水冷管；326、进水管；327、出水管；4、加热板；5、支撑架；51、容纳腔；52、长形槽；6、搁盘；61、导向轨；7、限位杆。
具体实施方式
34.为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施例做详细的说明。下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。另外需要说明的是，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后、内、外)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
35.实施例1
36.请参阅图1-图8、图11，本发明的实施例提供的一种复合板的热成型制备方法，包括如下步骤：
37.s1、准备模具组件2，模具组件2包括底板21、环形模框22和顶板23，顶板23设有与环形模框22的内环形状相同的压制部231；加料时，先将环形模框22置于底板21上，并将料粉加入至环形模框22的内部，随后将顶板23的压制部231插入环形模框22的内部直至压制部231抵接至料粉的上方，加料完成；
38.s2、将模具组件2置于炉体1的腔室11内，腔室11的侧壁设有多个沿周向分布的加热板4，炉体1的上部设有连通至腔室11上部的排风管12；炉体1的下部设有鼓风组件3，鼓风组件3包括供风管31和分流仓32，分流仓32呈长条状且沿横向设置，分流仓32的内部设有空腔321，供风管31由炉体1的外侧连通至空腔321，分流仓32设有沿横向开设且贯通至腔室11下部的出风口322；加热时，先将排风管12封闭，在对腔室11内部进行增压的同时通过加热板4将腔室11内的温度提升至200～260摄氏度，并持续80-110分钟，随后将排风管12打开并
实现泄压；
39.s3、通过加热板4进一步将腔室11内的升至330～380摄氏度，并持续保温至少10分钟，随后关闭加热板4，鼓风组件3通过出风口322持续向模具组件2吹风3～7分钟，随后将排风管12封闭，再次对腔室11内部进行增压，并保压3～7分钟后将排风管12打开并实现泄压；
40.s4、鼓风组件3通过出风口322向模具组件2持续吹风，使得模具组件2的温度达到150～180摄氏度后出模。
41.上述方案首先在步骤s1完成对模具组件2的加料，在本实施例中料粉的主要成分为聚酰亚胺模塑粉。在步骤s2中对腔室11内的模具组件2进行第一阶段的加热，第一阶段的加热温度控制在200～260摄氏度，优选为240摄氏度，从而有利于料粉形成均匀、稳定的预熔状态；进而在步骤s3中，通过加热板4对模具组件2进行第二阶段的加热，第二阶段的加热温度控制在330～380摄氏度，优选为350摄氏度，并持续保温至少10分钟，此时料粉处于完全熔融状态，随后当加热板4关闭时，通过鼓风组件3的出风口322持续向模具组件2吹风，能够有效避免熔融状态的料粉从环形模框22和底板21之间的缝隙流出；随后再次对腔室11内部进行增压，并保压3～7分钟，即初步形成复合板；最后在步骤s4中，鼓风组件3通过出风口322向模具组件2持续吹风，加速对模具组件2的冷却，提升制备效率，待模具组件2的温度达到150～180摄氏度后即可出模。
42.作为对上述方案的优化，分流仓32设有位于出风口322上方的上导流板323和位于出风口322下方的下导流板324，上导流板323和下导流板324均沿斜向上设置；分流仓32的侧面设有进水管326和出水管327，上导流板323朝向下导流板324的一侧设有沿横向设置的水冷管325，水冷管325朝向下导流板324的一侧呈圆弧形，水冷管325的一端连通至进水管326且另一端连通至出水管327；
43.在步骤s4中鼓风组件3通过出风口322向模具组件2持续吹风时，进水管326开始供水，且供水管提供的水流经水冷管325后从出水管327排出。
44.上导流板323和下导流板324的设置使得由出风口322流出的气流形成斜向上的流动方向，保证气流在接触到模具组件2并带走热量后能直接流至排风管12并被排出。由于分流仓32的出风区32b位于腔室11的内部，因此水冷管325的设置能够实现对上导流板323的冷却，进而当气流流经上导流板323和下导流板324之间时能够保持在较低的温度，实现后续更好的冷却效果。
45.在本实施例中，腔室11为方形，环形模框22为长方形；
46.在步骤s4中，先将模具组件2旋转使得环形模框22的四个角部分别朝向腔室11的四个侧壁，随后鼓风组件3再通过出风口322向模具组件2持续吹风。在步骤s4中，通过先将模具组件2旋转使得环形模框22的四个角部分别朝向腔室11的四个侧壁，使得环形模框22的角部能够靠近加热板4并受到加热板4的余热，从而保证在冷却过程中环形模框22是整体均匀冷却的，有利于提升最终的成品质量。
47.作为对上述方案的优化，炉体1的下方设有支撑架5，支撑架5的上部设有容纳腔51，支撑架5的侧面设有沿横向设置且贯穿至容纳腔51的长形槽52，腔室11的底面设有沿竖向贯穿至容纳腔51的转孔111，转孔111内设有转轴112，转轴112的上端设有位于腔室11内的搁盘6且下端设有位于容纳腔51的限位杆7，限位杆7具有伸至长形槽52的调节端；
48.在步骤s2、s3、s4中，模具组件2均置于搁盘6上；在步骤s4中，通过推动限位杆7的
调节端带动搁盘6旋转，进而实现模具组件2的旋转使得环形模框22的四个角部分别朝向腔室11的四个侧壁，操作简单方便。
49.作为对上述方案的优化，搁盘6的上部设有沿径向设置的导向轨61，底板21的底面设有用于配合至导向轨61的导向槽211，且导向槽211平行于环形模框22的长边；
50.在步骤s4中，当推动限位杆7的调节端抵靠至长形槽52的一端时，导向轨61与腔室11的前侧壁/后侧壁的夹角为90
°
；当推动限位杆7的调节端抵靠至长形槽52的另一端时，导向轨61与腔室11的前侧壁/后侧壁的夹角为45
°
。
51.当推动限位杆7使得导向轨61与腔室11的前侧壁/后侧壁的夹角为90
°
时，操作人员可以方便地将模具组件2从搁盘6取出；而当推动限位杆7使得导向轨61与腔室11的前侧壁/后侧壁的夹角为45
°
时，环形模框22的角部与加热板4之间的距离最近，环形模框22的角部能够受到加热板4的更多的余热。
52.实施例2
53.请参阅图2-图8、图10，本发明的实施例提供的一种航空板材的制备装置，包括：
54.炉体1，炉体1设有腔室11和连通至腔室11上部的排风管12，腔室11的侧壁设有围绕模具组件2设置的多个加热板4，排风管12内设有用于控制排风管12的导通状态的开关件121；
55.模具组件2，置于腔室11内，模具组件2包括底板21、置于底板21上的用于放置粉料的环形模框22、置于环形模框22上的顶板23，顶板23设有伸入环形模框22内的压制部231；
56.鼓风组件3，包括供风管31和连接于炉体1的分流仓32，分流仓32呈长条状且沿横向设置，分流仓32的内部设有空腔321，空腔321的形状与分流仓32相对应，分流仓32包括延伸至腔室11下部的出风区32b和延伸至炉体1外部的整流区32a，整流区32a的空腔321高度大于出风区32b的空腔321高度，出风区32b设有沿横向开设的出风口322，供风管31与整流区32a的空腔321相连通，出风口322与出风区32b的空腔321相连通，出风口322朝向模具组件2设置。
57.与现有技术相比，上述方案首先通过在炉体1的腔室11内设置加热板4，实现对腔室11内的模具组件2内的料粉的加热成型功能；同时通过鼓风组件3的设置，使得由供风管31提供的气流经分流仓32的空腔321进行分流后由出风口322流向腔室11内部，最终由排风管12排出，从而实现了对模具组件2的加速冷却功能，有助于提升生产效率；此外，分流仓32分为整流区32a和出风区32b，由于整流区32a的空腔321的高度大于出风区32b的空腔321的高度，因此气流由整流区32a的空腔321流向出风区32b的空腔321时，不仅流速会增加，而且气流将会沿横向分流，最终使得由出风口322流出的气流具有更好的吹扫效果和更大的吹扫面积，有助于实现对模具组件2的均匀冷却，保证最终的成品质量。
58.在本实施例中，腔室11为方形，环形模框22的形状与腔室11一致。腔室11的前侧设有连通至外界的窗口，窗口的左侧铰接有门板13，门板13用于实现对窗口的开关。腔室11的左侧、右侧、后侧均设有加热板4，门板13朝向腔室11的一侧设有加热板4。鼓风组件3为两个且对称设置于炉体1的左侧和右侧，其中炉体1左侧的鼓风组件3的出风口322平行于炉体1的左侧边，炉体1右侧的鼓风组件3的出风口322平行于炉体1的右侧边，从而一方面通过四块加热板4实现对模具组件2的均匀加热，另一方面鼓风组件3对称设置于腔室11的左侧和右侧有助于实现对模具的均匀冷却，有利于提升模具组件2内的成品质量。优选的，两个鼓
风组件3均设置于加热板4的下方，从而有利于气流更好地带走腔室11内的热量。此外应当说明的是，上述“空腔321的形状与分流仓32相对应”是指空腔321的形状与分流仓32相同，即分流仓32的整流区32a的空腔321的宽度等于分流仓32的出风区32b的空腔321的宽度，同时整流区32a的空腔321的高度大于出风区32b的空腔321的高度，从而使得整流区32a的过流截面面积大于出风区32b的空腔321的过流截面面积。
59.在本实施例中，出风区32b设有位于出风口322上方的上导流板323和位于出风口322下方的下导流板324，上导流板323和下导流板324均沿斜向上设置，从而使得由出风口322流出的气流形成斜向上的流动方向，保证气流在接触到模具组件2并带走热量后能直接流至排风管12并被排出。
60.如图9和图10所示，在另一实施例中，分流仓32进一步设有进水管326和出水管327，上导流板323朝向下导流板324的一侧设有沿横向设置的水冷管325，水冷管325朝向下导流板324的一侧呈圆弧形，水冷管325的一端连通至进水管326且另一端连通至出水管327。由于分流仓32的出风区32b位于腔室11的内部，因此水冷管325的设置能够实现对上导流板323的冷却，进而当气流流经上导流板323和下导流板324之间时能够保持在较低的温度，实现后续更好的冷却效果。
61.在本实施例中，环形模框22设有多个沿周向分布的通风孔221，通风孔221的一端贯穿至环形模框22的上端面且另一端贯穿至环形模框22的外侧面的下部，从而由出风口322吹出的气流能够进入通风孔221，实现对环形模框22的更好的冷却效果。
62.在本实施例中，压制部231连接于顶板23的下端面的中部，顶板23的下端面的外缘位于环形模框22的上端面的上方，且压制部231与环形模框22内的粉料抵接时顶板23的下端面的外缘与环形模框22的上端面之间具有间隙，从而气流从通风孔221流出后将与先与顶板23进行接触，然后再流向排风管12，实现对顶板23的更好的冷却效果。进一步的，顶板23的下端面的外缘设有倾斜设置的导流面232，以使得顶板23的下端面与环形模框22的上端面之间的间隙由内向外逐渐增大，排风管12的位于腔室11上部的一端设有环形的排风口122，从而使得从通风孔221流出的气流能够在导流面232的引导下更平稳地流向排风口122。开关件121优选为气阀且位于炉体1的外部，从而能够方便地控制排风管12在导通状态或封闭状态间切换。
63.作为对上述实施例的拓展，上述方案还包括支撑架5、搁盘6和限位杆7，炉体1置于支撑架5的上方，支撑架5的上部设有容纳腔51，支撑架5的侧面设有沿横向设置且贯穿至容纳腔51的长形槽52，腔室11的底面的中部设有沿竖向贯穿至容纳腔51的转孔111，转孔111内设有转轴112，转轴112的上端连接至搁盘6的下部且下端伸至容纳腔51，限位杆7包括连接至转轴112的下端的转接端和伸至长形槽52的调节端，模具组件2置于搁盘6上，通过推动限位杆7的调节端，即可使得搁盘6上的模具组件2沿水平转动，从而即可方便地调整模具组件2在腔室11内的角度。
64.进一步的，搁盘6的上部设有沿径向设置的导向轨61，底板21的底面设有用于配合至导向轨61的导向槽211，且导向槽211平行于环形模框22的长边，当限位杆7的调节端抵靠至长形槽52的后端槽壁时，导向轨61与腔室11的后侧壁的夹角为
°
；当限位杆7的调节端抵靠至长形槽52的前端槽壁时，导向轨61与腔室11的后侧壁的夹角为
°
。当调节限位杆7使得导向轨61与腔室11的后侧壁的夹角为
°
时，操作人员可以方便地将模具组件2从搁盘6取出；
而当调节限位杆7使得导向轨61与腔室11的后侧壁的夹角为
°
时，环形模框22的角部与加热板4之间的距离最近，环形模框22的角部能够受到加热板4的更多的余热，保证在冷却过程中环形模框22是整体均匀冷却的，有利于提升最终的成品质量。
65.虽然本公开披露如上，但本公开的保护范围并非仅限于此。对本领域技术人员来说，在不脱离本公开的精神和范围的前提下，可进行各种变更与修改，这些变更与修改均将落入发明的保护范围。