一种卧式模压成型模具的制作方法

1.本实用新型涉及复合材料制品成型技术领域，具体而言，涉及一种卧式模压成型模具。


背景技术：

2.复合材料制品的成型包括：模压成型、热压罐成型、缠绕成型等，其中模压成型的制品具有表面质量好、尺寸精度高的特点，在中小制品复合材料制品加工中应用广泛。其主要流程为：将未固化的复合材料层(纤维布或纤维丝与树脂的复合体)铺在型腔或型芯上，再放入模具中，让模具在常温或加温及一定压力条件下让其中的复合材料固化成型。
3.复合材料壳体制品是复合材料制品常见种类之一：复合材料壳体制品通常为外表面为三维曲面，内部中空，一方或多方开口的薄壁结构。对简单的壳体，内外脱模斜度较大时，直接用一个整体型腔和型芯构成简单对模具就可完成。当产品脱模斜度小或有不利于脱模的结构时，就需要采用组合型腔，先分离型腔，再将型芯和产品脱出，然后将产品从型芯上顶出。产品批量较小时，可用手端模具。若产品结构尺寸大模具较大时，或产品数量大，需用机压模具通过机床进行自动或半自动生成，减低劳动强度提高作业效率。
4.对于高度大、脱模斜度小或无脱模斜度的复杂复合材料制品，目前的模压壳体成型模具采用组合型腔，模具布局为产品的高度方向同模具主压制方向(开模方向)保持一致(立式)，当产品脱模斜度小或有不利脱模的结构存在时，因无法脱模，需要采用组合型腔。但目前这种立式模具其存在如下缺点：
5.制品的壁厚和外形尺寸容易偏差，机压模具必须用锁紧块将主压制力转换为同其垂直的型腔锁紧力，当零件高度较高时，因锁紧块在型腔反作用下容易变形，型腔远离锁紧块固定端的地方发生偏移，所压制品在该处的壁厚变厚，导致制品的壁厚和外形尺寸偏差大。
6.制造复杂:有多块成型滑块，锁紧块，斜导柱等，这些零件之间要相互配合，加工精度要求高。
7.模具故障高：滑块在底部的固定槽内运动，其抽拔力通过斜导柱提供，斜导柱在等效施力点与滑动槽不在同一高度，会因杠杆效应对固定槽和滑块固定边产生作用力，造成该处容易损坏。定位上下模的主导柱长，容易折断。
8.模具温度各部差异大：给模具供热的加温板(机床自带或模具增加)有两块，通常位于模具的上部和下部，采用立式模具，当零件高度较高时，模具中部滑块等处温度和上下两端差异较大，造成制品各部分固化差异和热应力残余，影响产品质量。


技术实现要素：

9.本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的制品壁厚均匀性较差、模具结构复杂、故障率较高、模具中部与上下端温差较大的技术问题之一。
10.为此，本实用新型提供了一种卧式模压成型模具。
11.本实用新型提供了一种卧式模压成型模具，包括：第一型腔模具、第二型腔模具和型芯，所述第一型腔模具和第二型腔模具组合装配形成用于模压产品的成型腔体，所述型芯设置在成型腔体内，所述第一型腔模具和第二型腔模具组装或拆分方向垂直于型芯高度的布置方向；
12.所述型芯的端部设有锁紧面，所述第一型腔模具设有锁紧块，所述锁紧块与锁紧面配合将型芯限制在成型腔体内。
13.本实用新型提出的一种卧式模压成型模具，成型腔体与产品的外壁面形状匹配，型芯与产品的内壁面形状匹配，型芯与成型腔体配合将包裹在型芯外侧的物料模压成型，完成模压后，可将型芯与产品同时取出成型腔体，在其他位置进行脱模；第一型腔模具和第二型腔模具组装或拆分以完成模具整体的闭模或开模，型芯放入成型腔体后与第一型腔模具和第二型腔模具保持水平，模具的开模或闭模方向垂直于型芯高度的方向；避免由于型芯高度较高时，导致锁紧装置变形，影响制品壁厚的均匀性；在第一型腔模具的上表面和第二型腔模具的下表面进行加热时，使型芯外部包裹物料受热均匀，降低了上端加热装置和下端加热装置的间距。
14.锁紧块与锁紧面设置在模具的同一侧，锁紧块与第一型腔模具固定连接或一体成型，将锁紧块与锁紧面通过螺栓连接等方式固定连接或采用滑动配合方式，实现模具闭合时对型芯的锁紧，使型芯纵向锁紧到指定位置，并限制型芯在横向的移动。
15.根据本实用新型上述技术方案的一种卧式模压成型模具，还可以具有以下附加技术特征：
16.在上述技术方案中，所述锁紧面包括倾斜于第一型腔模具和第二型腔模具组装或拆分方向的第一倾斜面，所述锁紧块设有与第一倾斜面匹配的第二倾斜面，所述第一倾斜面与第二倾斜面滑动配合，当所述第一型腔模具和第二型腔模具完成组装后，所述第二倾斜面抵接于第一倾斜面，并限制型芯移动。
17.在该技术方案中，第一型腔模具和第二型腔模具在竖直方向上进行组装和拆分时，第一倾斜面倾斜于竖直面，通过锁紧块上的第二倾斜面与第一倾斜面配合，加强对型芯的锁紧效果。
18.在上述技术方案中，还包括拉动钉，所述锁紧面设有固定孔，所述锁紧块开设有限位通槽，所述拉动钉穿过限位通槽与固定孔固定连接。
19.在该技术方案中，固定孔设于锁紧面的中心位置，限位通槽与固定孔的位置匹配，拉动钉与固定孔可采用螺纹连接方式；闭模后，将拉动钉穿过限位通槽与固定孔相连，开模时，锁紧块上的限位通槽向上运动，带动固定于型芯上的拉动钉动作，进而带动型芯与第二型腔模具分离，使带有成型制品的型芯从成型腔体脱出，避免人力取出；同时，在型芯上包裹物料时，可通过固定孔把型芯固定在工作台面上的螺栓上，防止型芯包裹物料时受外力发生倾倒；具体地，限位通槽可与固定孔的大小相同或略大于固定孔，也可为长条形状通槽，以容纳拉动钉在竖直方向相对限位通槽动作。
20.在上述技术方案中，所述限位通槽留有与拉动钉保持相对运动的行程空间。
21.在该技术方案中，限位通槽的一端沿靠近第二型腔模具方向延伸，当所述第一型腔模具和第二型腔模具拆分时，随着第一型腔模具的运动，所述限位通槽下端的内壁面移动至抵接于拉动钉外壁面的位置，并通过拉动钉带动所述型芯与第二型腔模具分离，通过
控制闭模后限位通槽下端内壁面与拉动钉外壁面在竖直方向上的距离，可控制型芯脱离第二型腔模具与模具开模动作之间的延迟时间；若距离为0，则不延迟，距离越大，延迟时间也越长。
22.在上述技术方案中，所述型芯包括成型部和固定部，产品物料包裹于成型部外侧，所述锁紧面设于固定部的一端，所述固定部的另一端与成型部相连，所述成型部与固定部相连位置套设有推板，所述推板与成型部滑动配合；所述固定部设有贯穿固定部的脱模溢料孔。
23.在该技术方案中，成型的制品与推板接触，可通过推动推板，将成型的制品与型芯分离；可将推板沿型芯径向凸出于固定部，制品与型芯分离时，推动推板凸出固定部的部分，此时第一型腔模具和/或第二型腔模具也应留有可容纳推板凸出固定部部分的槽位；也可使推板的边框与固定部截面的大小相同，在固定部设置脱模溢料孔，将用于脱模的顶杆穿过脱模溢料孔顶在推板上，推动推板，从而使制品与型芯分离，推板处溢出的胶料还可通过脱模溢料孔导出至模具外部；具体地，多个脱模溢料孔沿固定部的周向布置。
24.在上述技术方案中，所述第一型腔模具和第二型腔模具设有成型槽和固定槽，两个所述成型槽组装拼接形成成型腔体，所述成型部设于成型腔体，所述固定部与固定槽滑动配合；和/或
25.所述固定部与固定槽接触面的侧边做斜边或r圆弧倒角处理。
26.在该技术方案中，两个成型槽分别设置在第一型腔模具和第二型腔模具，两个成型槽可根据制品形状设置，确保两个成型槽相对拼接后可形成与制品外表面形状匹配的成型腔体；两个固定槽分别设置在第一型腔模具和第二型腔模具，固定槽与成型槽相邻设置，成型槽拼接后用于配合型芯的成型部将物料压模成型，固定槽拼接后用于配合型芯的固定部将型芯限制在成型腔体内，锁紧块设置在第一型腔模具的固定槽内；固定槽的内壁面和型芯固定部的外壁面为平直光滑面，两者滑动配合，方便型芯定位；所述固定部与固定槽接触面的侧边做斜边或r圆弧倒角处理，便于型芯向固定槽放置时容易对正放入。
27.在上述技术方案中，所述锁紧面设有用于支撑所述型芯水平放置的支撑筋。
28.在该技术方案中，锁紧面为倾斜面，在倾斜面上设置凸起的支撑筋，支撑筋的端部与倾斜面的一边位于同一水平面或同一竖直面；将型芯有倾斜面的一端放在水平台面上时可通过支撑筋保持平衡而不发生倾倒，即保证型芯包裹物料时通过支撑筋水平放置在台面上。
29.在上述任一技术方案中，所述第一型腔模具和/或第二型腔模具设有导柱和/或与导柱位置匹配的定位孔，所述导柱与定位孔配合以实现第一型腔模具与第二型腔模具的组装。
30.在该技术方案中，可在第一型腔模具上设置若干导柱，在第二型腔模具上设置与若干导柱位置对应的定位孔；也可在第二型腔模具上设置若干导柱，在第一型腔模具上设置与若干导柱位置对应的定位孔；也可在第一型腔模具和第二型腔模具上均设置若干定位孔，任一型腔模具上设有与另一型腔模具上若干定位孔位置对应的若干导柱；导柱与定位孔装配以完成第一型腔模具和第二型腔模具的组装。
31.在上述任一技术方案中，所述第一型腔模具设有第一加热板，和/或
32.所述第二型腔模具设有第二加热板。
33.在该技术方案中，若机床无加热板或加热平板不适合该模具，可在第一型腔模具的上表面设置第一加热板，在第二型腔模具的下表面设置第二加热板；若机床加热板适合模具，可省掉第一加热板和第二加热板。
34.在上述任一技术方案中，还包括锁止销钉，所述第二型腔模具和型芯设有位置匹配的锁止孔，所述锁止销钉穿入锁止孔将第二型腔模具和型芯固定连接，所述锁止销钉与锁止孔可拆卸地连接。
35.在该技术方案中，锁止销钉可与锁止孔采用螺纹连接、滑动连接、卡接等连接方式；当制品和型芯容易与第一型腔模具粘连时，可在开模前用锁止销钉穿入锁止孔，将型芯与第二型腔模具在竖直方向上锁止，当观察到型芯已与第一型腔模具分离后，在完全开模前，取下锁止销钉，使第一型腔模具上的锁紧块带动型芯和制品与第二型腔模具分离。
36.综上所述，由于采用了上述技术特征，本实用新型的有益效果是：
37.对于高度较大的复合材料壳体制品，采用本实用新型所述的卧式模具，相比传统立式模具，可减少模具复杂度，降低模具成本，减少了模具故障，保证制品质量顺利生产。由于型腔模具表面、型芯表面与加热板大致平行，减小了热量传递差异，提高了成型各处温度均匀性，保证了热固化均匀性，再加上模具刚度提升带来的产品壁厚偏移减小，从而提高了产品的质量。
38.本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述部分中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。
附图说明
39.本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
40.图1是本实用新型一个实施例的一种卧式模压成型模具的结构示意图；
41.图2是本实用新型一个实施例的一种卧式模压成型模具闭模后的结构示意图；
42.图3是图2所示一种卧式模压成型模具的a向视图；
43.图4是本实用新型一个实施例的一种卧式模压成型模具中型芯的立体结构示意图
44.图5是本实用新型一个实施例的一种卧式模压成型模具中第二型腔模具的立体结构示意图。
45.其中，图1至图5中附图标记与部件名称之间的对应关系为：
46.1、第一型腔模具；2、第二型腔模具；3、型芯；4、成型腔体；5、拉动钉；6、锁止销钉；7、制品；
47.11、锁紧块；12、第一加热板；
48.111、第二倾斜面；112、限位通槽；
49.21、成型槽；22、固定槽；23、导柱；24、定位孔；25、第二加热板；
50.31、成型部；32、固定部；33、推板；34、锁止孔；
51.321、锁紧面；322、固定孔；323、脱模溢料孔；324、支撑筋。
具体实施方式
52.为了能够更清楚地理解本实用新型的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具
体实施方式对本实用新型进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本技术的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
53.在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型，但是，本实用新型还可以采用其它不同于在此描述的方式来实施，因此，本实用新型的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。
54.下面参照图1至图5来描述根据本实用新型一些实施例提供的一种卧式模压成型模具。
55.本技术的一些实施例提供了一种卧式模压成型模具。
56.如图1至图5所示，本实用新型第一个实施例提出了一种卧式模压成型模具，包括：第一型腔模具1、第二型腔模具2和型芯3，所述第一型腔模具1和第二型腔模具2组合装配形成用于模压产品的成型腔体4，所述型芯3设置在成型腔体4内，所述第一型腔模具1和第二型腔模具2组装或拆分方向垂直于型芯3高度的布置方向；
57.所述型芯3的端部设有锁紧面321，所述第一型腔模具1设有锁紧块11，所述锁紧块11与锁紧面321配合将型芯3限制在成型腔体4内。
58.本实施例提出的一种卧式模压成型模具，成型腔体4与产品的外壁面形状匹配，型芯3与产品的内壁面形状匹配，型芯3与成型腔体4配合将包裹在型芯3外侧的物料模压成型，完成模压后，可将型芯3与产品同时取出成型腔体4，在其他位置进行脱模；第一型腔模具1和第二型腔模具2组装或拆分以完成模具整体的闭模或开模，型芯3放入成型腔体4后与第一型腔模具1和第二型腔模具2保持水平，模具的开模或闭模方向垂直于型芯3高度的方向；避免由于型芯3高度较高时，导致锁紧装置变形，影响制品7壁厚的均匀性；在第一型腔模具1的上表面和第二型腔模具2的下表面进行加热时，使型芯3外部包裹物料受热均匀，降低了上端加热装置和下端加热装置的间距。
59.锁紧块11与锁紧面321设置在模具的同一侧，锁紧块11与第一型腔模具1固定连接或一体成型，将锁紧块11与锁紧面321通过螺栓连接等方式固定连接或采用滑动配合方式，实现模具闭合时对型芯3的锁紧，使型芯3纵向锁紧到指定位置，并限制型芯3在横向的移动。
60.本实用新型第二个实施例提出了一种卧式模压成型模具，且在第一个实施例的基础上，如图1至图5所示，所述锁紧面321包括倾斜于第一型腔模具1和第二型腔模具2组装或拆分方向的第一倾斜面，所述锁紧块11设有与第一倾斜面匹配的第二倾斜面111，所述第一倾斜面与第二倾斜面111滑动配合，当所述第一型腔模具1和第二型腔模具2完成组装后，所述第二倾斜面111抵接于第一倾斜面，并限制型芯3移动。
61.在该实施例中，第一型腔模具1和第二型腔模具2在竖直方向上进行组装和拆分时，第一倾斜面倾斜于竖直面，通过锁紧块11上的第二倾斜面111与第一倾斜面配合，加强对型芯3的锁紧效果。
62.本实用新型第三个实施例提出了一种卧式模压成型模具，且在上述任一实施例的基础上，如图1至图5所示，还包括拉动钉5，所述锁紧面321设有固定孔322，所述锁紧块11开设有限位通槽112，所述拉动钉5穿过限位通槽112与固定孔322固定连接。
63.在该实施例中，固定孔322设于锁紧面321的中心位置，限位通槽112与固定孔322的位置匹配，拉动钉5与固定孔322可采用螺纹连接方式；闭模后，将拉动钉5穿过限位通槽
112与固定孔322相连，开模时，锁紧块11上的限位通槽112向上运动，带动固定于型芯3上的拉动钉5动作，进而带动型芯3与第二型腔模具2分离，使带有成型制品7的型芯3从成型腔体4脱出，避免人力取出；同时，在型芯3上包裹物料时，可通过固定孔322把型芯3固定在工作台面上的螺栓上，防止型芯3包裹物料时受外力发生倾倒；具体地，限位通槽112可与固定孔322的大小相同或略大于固定孔322，也可为长条形状通槽，以容纳拉动钉5在竖直方向相对限位通槽112动作。
64.本实用新型第四个实施例提出了一种卧式模压成型模具，且在上述任一实施例的基础上，如图1至图5所示，所述限位通槽112留有与拉动钉5保持相对运动的行程空间。
65.在该实施例中，限位通槽112的一端沿靠近第二型腔模具2方向延伸，当所述第一型腔模具1和第二型腔模具2拆分时，随着第一型腔模具1的运动，所述限位通槽112下端的内壁面移动至抵接于拉动钉5外壁面的位置，并通过拉动钉5带动所述型芯3与第二型腔模具2分离，通过控制闭模后限位通槽112下端内壁面与拉动钉5外壁面在竖直方向上的距离，可控制型芯3脱离第二型腔模具2与模具开模动作之间的延迟时间；若距离为0，则不延迟，距离越大，延迟时间也越长。
66.本实用新型第五个实施例提出了一种卧式模压成型模具，且在上述任一实施例的基础上，如图1至图5所示，所述型芯3包括成型部31和固定部32，产品物料包裹于成型部31外侧，所述锁紧面321设于固定部32的一端，所述固定部32的另一端与成型部31相连，所述成型部31与固定部32相连位置套设有推板33，所述推板33与成型部31滑动配合；所述固定部32设有贯穿固定部32的脱模溢料孔323。
67.在该实施例中，成型的制品7与推板33接触，可通过推动推板33，将成型的制品7与型芯3分离；可将推板33沿型芯3径向凸出于固定部32，制品7与型芯3分离时，推动推板33凸出固定部32的部分，此时第一型腔模具1和/或第二型腔模具2也应留有可容纳推板33凸出固定部32部分的槽位；也可使推板33的边框与固定部32截面的大小相同，在固定部32设置脱模溢料孔323，将用于脱模的顶杆穿过脱模溢料孔323顶在推板33上，推动推板33，从而使制品7与型芯3分离，推板33处溢出的胶料还可通过脱模溢料孔323导出至模具外部；具体地，多个脱模溢料孔323沿固定部32的周向布置。
68.本实用新型第六个实施例提出了一种卧式模压成型模具，且在上述任一实施例的基础上，如图1至图5所示，所述第一型腔模具1和第二型腔模具2设有成型槽21和固定槽22，两个所述成型槽21组装拼接形成成型腔体4，所述成型部31设于成型腔体4，所述固定部32与固定槽22滑动配合。
69.在该实施例中，两个成型槽21分别设置在第一型腔模具1和第二型腔模具2，两个成型槽21可根据制品7形状设置，确保两个成型槽21相对拼接后可形成与制品7外表面形状匹配的成型腔体4；两个固定槽22分别设置在第一型腔模具1和第二型腔模具2，固定槽22与成型槽21相邻设置，成型槽21拼接后用于配合型芯3的成型部31将物料压模成型，固定槽22拼接后用于配合型芯3的固定部32将型芯3限制在成型腔体4内，锁紧块11设置在第一型腔模具1的固定槽22内；固定槽22的内壁面和型芯3固定部32的外壁面为平直光滑面，两者滑动配合，方便型芯3定位；所述固定部32与固定槽22接触面的侧边做斜边或r圆弧倒角处理，便于型芯3向固定槽22放置时容易对正放入。
70.本实用新型第七个实施例提出了一种卧式模压成型模具，且在上述任一实施例的
基础上，如图1至图5所示，所述锁紧面321设有用于支撑所述型芯3水平放置的支撑筋324。
71.在该实施例中，锁紧面321为倾斜面，在倾斜面上设置凸起的支撑筋324，支撑筋324的端部与倾斜面的一边位于同一水平面或同一竖直面；将型芯3有倾斜面的一端放在水平台面上时可通过支撑筋324保持平衡而不发生倾倒，即保证型芯3包裹物料时通过支撑筋324水平放置在台面上。
72.本实用新型第八个实施例提出了一种卧式模压成型模具，且在上述任一实施例的基础上，如图1至图5所示，所述第一型腔模具1和/或第二型腔模具2设有导柱23和/或与导柱23位置匹配的定位孔24，所述导柱23与定位孔24配合以实现第一型腔模具1与第二型腔模具2的组装。
73.在该实施例中，可在第一型腔模具1上设置若干导柱23，在第二型腔模具2上设置与若干导柱23位置对应的定位孔24；也可在第二型腔模具2上设置若干导柱23，在第一型腔模具1上设置与若干导柱23位置对应的定位孔24；也可在第一型腔模具1和第二型腔模具2上均设置若干定位孔24，任一型腔模具上设有与另一型腔模具上若干定位孔24位置对应的若干导柱23；导柱23与定位孔24装配以完成第一型腔模具1和第二型腔模具2的组装。
74.本实用新型第九个实施例提出了一种卧式模压成型模具，且在上述任一实施例的基础上，如图1至图5所示，所述第一型腔模具1设有第一加热板12，和/或
75.所述第二型腔模具2设有第二加热板25。
76.在该实施例中，若机床无加热板或加热平板不适合该模具，可在第一型腔模具1的上表面设置第一加热板12，在第二型腔模具2的下表面设置第二加热板25；若机床加热板适合模具，可省掉第一加热板12和第二加热板25。
77.本实用新型第十个实施例提出了一种卧式模压成型模具，且在上述任一实施例的基础上，如图1至图5所示，还包括锁止销钉6，所述第二型腔模具2和型芯3设有位置匹配的锁止孔34，所述锁止销钉6穿入锁止孔34将第二型腔模具2和型芯3固定连接，所述锁止销钉6与锁止孔34可拆卸地连接。
78.在该实施例中，锁止销钉6可与锁止孔34采用螺纹连接、滑动连接、卡接等连接方式；当制品7和型芯3容易与第一型腔模具1粘连时，可在开模前用锁止销钉6穿入锁止孔34，将型芯3与第二型腔模具2在竖直方向上锁止，当观察到型芯3已与第一型腔模具1分离后，在完全开模前，取下锁止销钉6，使第一型腔模具1上的锁紧块11带动型芯3和制品7与第二型腔模具2分离。
79.本实用新型第一个具体实施例提出了一种卧式模压成型模具，如图1至图5所示，卧式模压成型模具具体使用过程为：将第一型腔模具1和第二型腔模具2分别固定在机床上下模板上待用，把型芯3通过拉动钉5固定在台面上包裹物料，包裹完毕后，将包有物料的型芯3的固定部32放入第二型腔模具2的固定槽22，并顺势将型芯3成型部31位放入第二型腔模具2的成型槽21，然后闭合模具。闭合时，通过锁紧块11的第二倾斜面111、锁紧面321的第一倾斜面等把主闭合垂直运动转化为各型部件(含型芯3)的水平向心运动，闭合后，加温(或常温)加压一定时间后，将拉动钉5固定于型芯3对应固定孔322内，机床模板开启，模具打开，第一型腔模具1和第二型腔模具2分开，由于锁紧块11向上运动，立即带动或延迟带动拉动钉5向上运动，从而将型芯3从第二型腔模具2取出，第一型腔模具1和第二型腔模具2分离一定距离后停止开模，取下拉动钉5，把型芯3拿到机床外，用顶出工具通过顶杆推动推板
33，取出成型制品7。如果制品7和型芯3容易粘第一型腔模具1时，可在开模前用锁止销钉6穿过型芯3和第二型腔模具2上的锁止孔34将型芯3上下移动方向锁住，当观察到型芯3已留在第二型腔模具2，在拉动钉5发生作用前取下锁止销钉6，当制品7和型芯3不出现粘第一型腔模具1的现象，就可不采用锁止销钉6结构。
80.在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或实例。而且，描述的具体特征、结构、材料或特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
81.凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。