一种轻质高强度预埋件的成型模具的制作方法

1.本实用新型涉及复合材料成型技术领域，具体是一种轻质高强度预埋件及其成型模具。


背景技术：

2.随着复合材料技术的发展，复合材料的应用越来越广泛。复合材料结构件与其他结构件连接多采用螺栓或铆钉连接，因此在连接处需要增加预埋件增加局部强度。而目前常用的预埋件多采用金属材料提前放置在基体材料中，然后与基体材料、增强材料一起复合成型。这种预埋件处理方式主要有如下三种缺陷：
3.1、固化后的金属材料与复合材料边缘位置受力过大后容易脱落，造成预埋件与基体材料、增强材料脱层，形成缺陷；
4.2、金属材料需要二次加工，加工周期长、材料成本高；
5.3、后期安装钻孔困难，钻头容易断裂在金属材料内部，装配工时较长。


技术实现要素：

6.针对上述现有技术中的不足，本实用新型提供一种轻质高强度预埋件及其成型模具，可用于高强度树脂基复合材料的预埋件成型，在模具中加热成型然后脱模，从而制备出需要的轻质高强度预埋件。
7.为实现上述目的，本实用新型提供一种轻质高强度预埋件，其特征在于，所述预埋件为柱状结构，且所述预埋件由树脂基复合材料制成。
8.在其中一个实施例，所述预埋件为锥台结构。
9.在其中一个实施例，所述树脂基复合材料为环氧树脂或聚酰亚胺。
10.为实现上述目的，本实用新型还提供一种上述轻质高强度预埋件的成型模具，包括上模板、下模板以及成型模板，所述成型模板上设有若干成型孔，各所述成型孔均沿竖向贯穿所述成型模板；
11.所述上模板可拆卸地设在所述成型模板的顶部且覆盖各所述成型孔的一端，所述下模板可拆卸地设在所述成型模板的底部且覆盖各所述成型孔的另一端。
12.在其中一个实施例，所述成型孔的横截面积沿所述上模板至所述下模板的方向逐渐增大或逐渐减小。
13.在其中一个实施例，所述上模板、所述下模板、所述成型模板均为矩形板，各所述成型孔呈矩形阵列等间隔的分布在所述成型模板上。
14.在其中一个实施例，所述成型模板顶部设有第一定位槽，所述上模板上设有与所述第一定位槽对应的第一定位凸起；或所述成型模板顶部设有第一定位凸起，所述上模板上设有与所述第一定位凸起对应的第一定位槽；
15.所述成型模板底部设有第二定位槽，所述下模板上设有与所述第二定位槽对应的第二定位凸起；或所述成型模板底部设有第二定位凸起，所述下模板上设有与所述第二定
位凸起对应的第二定位槽；
16.当成型模具合模时，所述第一定位凸起嵌入所述第一定位槽，所述第二定位凸起嵌入所述第二定位槽。
17.在其中一个实施例，所述成型模板上设有若干第一螺纹孔；
18.所述上模板上设有若干与所述第一螺纹孔一一对应的第二螺纹孔，所述下模板上设有若干与所述第一螺纹孔一一对应的第三螺纹孔；
19.所述第一螺纹孔与对应所述第二螺纹孔、对应所述第三螺纹孔通过螺钉固定配合。
20.在其中一个实施例，各所述第一螺纹孔呈进行阵列等间隔在分布在所述成型模具上。
21.在其中一个实施例，所述成型模具的两侧设置有把手。
22.与现有技术相比，本实用新型具有如下有益技术效果：
23.1、树脂基复合材料的预埋件与金属预埋件相比，重量减小至少30％，满足轻量化需求；
24.2、预埋件材质选用树脂基复合材料，能够与复合材料基体高强度复合，使得复合材料产品的强度更高；
25.3、树脂基复合材料的预埋件后期打孔、铆接方便，可以有效地节约装配工时；
26.4、成型模具上开孔数量多，一次可成型多个预埋件，不仅加工周期短，而且单人可以操作，节约成本。
附图说明
27.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
28.图1为本实用新型实施例中预埋件为圆台结构的实施方式示意图；
29.图2为本实用新型实施例中预埋件为棱台结构的实施方式示意图；
30.图3为本实用新型实施例中成型模具的轴测图；
31.图4为本实用新型实施例中成型模具的第一爆炸图；
32.图5为本实用新型实施例中成型模具的第二爆炸图；
33.图6为本实用新型实施例中成型模板的轴测图。
34.附图标号：预埋件1、成型模板2、成型孔201、第一螺纹孔202、把手203、上模板3、第二螺纹孔301、下模板4、第三螺纹孔401、螺钉5。
35.本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
36.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提
下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
37.需要说明，本实用新型实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后
……
)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。
38.另外，在本实用新型中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
39.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“固定”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接，还可以是物理连接或无线通信连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
40.另外，本实用新型各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。
41.实施例1
42.如图1-2所示为本实施例公开的一种轻质高强度预埋件，该预埋件1为柱状结构，且预埋件1由树脂基复合材料制成。其中，树脂基复合材料可以选择采用环氧树脂或聚酰亚胺。该树脂基复合材料的预埋件1与金属预埋件相比，不仅重量减小至少30％，满足轻量化需求，而且能够与复合材料基体高强度复合，使得复合材料产品的强度更高，并且在后期打孔、铆接方便，可以有效地节约装配工时。
43.本实施例中，预埋件1为锥台结构，具体为圆台结构(即图1所示)或棱台结构(即图2所示)，即使得预埋件1具有拔模斜度，便于在成型后脱模。
44.实施例2
45.如图3-6所示为本实施例公开的一种成型模具，用于实施例1中的预埋件1成型。具体地，该成型模具包括上模板3、下模板4以及成型模板2，成型模板2上设有若干成型孔201，各成型孔201均沿竖向贯穿成型模板2。上模板3可拆卸地设在成型模板2的顶部且覆盖各成型孔201的一端，下模板4可拆卸地设在成型模板2的底部且覆盖各成型孔201的另一端。其中，成型孔201的横截面积沿上模板3至下模板4的方向逐渐增大或逐渐减小，即各成型孔201均具有拔模斜度，便于在成型后脱模。
46.在具体实施过程中，上模板3、下模板4、成型模板2均为矩形厚板，各成型孔201呈矩形阵列等间隔的分布在成型模板2上。例如，本实施例中成型孔201的数量为100个，100个成型孔201即呈10横、10纵的矩形阵列分布在成型模板2上。
47.本实施例中，上模板3、下模板4以及成型模板2通过螺钉5或螺栓实现连接配合。具体地，成型模板2上设有若干第一螺纹孔202，上模板3上设有若干与第一螺纹孔202一一对应的第二螺纹孔301，下模板4上设有若干与第一螺纹孔202一一对应的第三螺纹孔401，第一螺纹孔202与对应第二螺纹孔301、对应第三螺纹孔401之间通过同一个螺钉5固定配合，
进而使成型模板2与上模板3、下模板4之间合模固定。当然，也可以直接将螺纹孔设置为通过，再通过螺栓固定即可。
48.作为优选地实施方式，各第一螺纹孔202呈进行阵列等间隔在分布在成型模具上。例如本实施例中第一螺纹孔202、第二螺纹孔301与第三螺纹孔401的数量均为4个，其中，4个第一螺纹孔202、4个第二螺纹孔301、4个第三螺纹孔401则分别呈口字形结构分布在成型模板2、上模板3、下模板4上，使得成型模板2与上模板3、下模板4之间连接更加稳定。
49.在具体实施过程中，成型模板2与上模板3、下模板4之间还具有定位结构，进而便于成型模板2与上模板3、下模板4合模对准定位。
50.定位结构包括设在成型模板2顶部的第一定位槽，以及设在上模板3上且与第一定位槽对应的第一定位凸起。或者，定位结构包括设在成型模板2顶部的第一定位凸起，以及设在上模板3上且与第一定位凸起对应的第一定位槽。当成型模板2与上模板3合模时，第一定位凸起嵌入第一定位槽，以实现成型模板2与上模板3的对准定位。
51.定位结构还包括设在成型模板2底部的第二定位槽，以及设在下模板4上且与第二定位槽对应的第二定位凸起。或者，定位结构还包括设在成型模板2底部的第二定位凸起，以及设在下模板4上且与第二定位凸起对应的第二定位槽。当成型模板2与下模板4合模时，第二定位凸起嵌入第二定位槽，以实现成型模板2与下模板4的对准定位。
52.本实施例中，成型模具的两侧设置有把手203，以便于工作人员搬运成型模具。
53.本实施例中成型模具对预埋件1的成型过程为：
54.首先，将下模板4防止在地面或工作平台上，再将成型模板2放置在下模板4上，使第二定位凸起嵌入第二定位槽；
55.随后，将配比后的环氧树脂或聚酰亚胺灌入各成型孔201，再将上模板3放置在成型模板2上，使第一定位凸起嵌入第一定位槽；
56.通过螺钉5将成型模具与上模板3、下模板4装配固定，再由工作人员将成型模具转移至热压机进行加热，使环氧树脂或聚酰亚胺固化；
57.固化完成后且成型模具冷却至室温后，拆卸螺钉5后取出成型模板2，根据成型孔201的锥形孔特性，在底部用力挤压，使预埋件1快速脱模，最后将各个预埋件1进行后处理打磨，即完成预埋件1的制作。
58.以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是在本实用新型的实用新型构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型的专利保护范围内。