金属复合材料的通孔成型方法及其成型模具技术

本公开涉及一种金属复合材料的通孔成型方法及其成型模具，所述模具包括构造有凹模的上模(1)以及构造有与所述凹模相配合的凸模的下模(2)，所述下模(2)包括模座(21)、凸起(22)和第一活块(23)，所述凸起(22)固定在该模座(21)上，所述第一活块(23)可拆卸地安装在所述下模(2)的凸起(22)上以形成用于成型所述金属复合材料的型腔的所述凸模，所述成型模具还包括用于在所述金属复合材料的型腔侧壁上成型出通孔的第二活块(3)，该第二活块(3)可拆卸地安装在所述第一活块(23)上。

【技术实现步骤摘要】
金属复合材料的通孔成型方法及其成型模具
本公开涉及金属复合材料
，具体地，涉及一种金属复合材料的通孔成型方法及其成型模具。
技术介绍
碳纤维金属复合材料是目前已得到广泛应用的轻量化材料，其原理是通过将碳纤维材料加热固化的方式结合到金属以形成高强度的新型材料，现有技术中，对于碳纤维复合材料制件的通孔加工的成型方法是对碳纤维复合材料单独成型，主要有两种方式，如图1所示，其中一种方式是直接成型完整侧壁，成型后对侧壁二次加工成通孔，使用该种方式加工通孔时，可能会破坏外层制件的金属部分，造成制件损伤；如图2所示，另一种方式是在模具上对应侧壁通孔位置增加活块，直接成型出通孔特征，使用该种方式时，制件可能会与下模活块的凸起干涉从而导致模具无法合模。
技术实现思路
本公开的目的是提供一种用于金属复合材料的成型模具，以及该金属复合材料的通孔成型方法，通过使用该成型模具和成型方法能够有效地实现对金属复合材料通孔的快速成型。为了实现上述目的，本公开提供一种用于金属复合材料的成型模具，所述模具包括构造有凹模的上模以及构造有与所述凹模相配合的凸模的下模，所述下模包括模座、凸起和第一活块，所述凸起固定在该模座上，所述第一活块可拆卸地安装在所述下模的凸起上以形成用于成型所述金属复合材料的型腔的所述凸模，所述成型模具还包括用于在所述金属复合材料的型腔侧壁上成型出通孔的第二活块，该第二活块可拆卸地安装在所述第一活块上。可选地，所述第一活块上形成有用于供所述第二活块插入的第一安装插槽。可选地，所述第二活块上设有用于脱模的顶丝或螺纹孔，所述顶丝或螺纹孔的延伸方向与所述第二活块的安装方向相同。可选地，所述第二活块构造为圆柱结构，该圆柱结构上沿轴向形成有多个用于脱模的螺纹孔。在本公开的另一方面，还提供一种金属复合材料的通孔成型方法，包括以下步骤：a、在预留第一通孔的金属材料的内腔铺贴预留第二通孔的碳纤维预浸料，以形成所述金属复合材料制件，其中第一通孔和第二通孔大致对齐；b、设置如上所述的成型模具，将第一活块安装在所述模座上，以形成所述凸模，并将第二活块安装到第一活块上，并且所述第二活块凸出于所述第一活块的高度等于所述金属复合材料制件的厚度；c、将所述金属复合材料制件铺设在上模和下模之间；d、合模，以在所述金属复合材料制件上所述第二活块的设置位置成型出所述型腔，在合模过程中，所述第二活块从第一通孔和第二通孔中穿过后并不外露；e、对所述金属复合材料制件进行加热固化；f、模具脱模，从所述金属复合材料制件上拆除所述凸模和第二活块；g、修整，以获得成型后的金属复合材料。可选地，在步骤b中，所述第二活块通过顶丝固定在所述第一活块的侧壁上的安装插槽中。可选地，在步骤f中，所述金属复合材料、第二活块和第一活块首先共同脱出所述下模，然后将所述第二活块和第一活块分别从所述金属复合材料的两侧进行拆卸。可选地，在步骤f中，操作所述第二活块上的顶丝，使得第二活块与所述第一活块分离并脱出所述金属复合材料制件。可选地，步骤g后，设置另外的第一活块和第二活块，并重复所述步骤b、c、d、e、f、g。通过上述技术方案，该金属复合材料的通孔成型模具可以不通过二次加工，通过在金属复合材料制件的预留通孔处安装第二活块，以限制碳纤维复合材料流动封堵预留通孔，从而在后续的加热固化工艺中能够直接对金属复合材料制件的碳纤维预浸料快速、有效地成型出通孔特征，并且第二活块不会与上模发生干涉，以使该成型模具能够顺利地合模。本公开的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。附图说明附图是用来提供对本公开的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本公开，但并不构成对本公开的限制。在附图中：图1是
技术介绍
中第一种通孔成型方式的模具结构示意图；图2是
技术介绍
中第二种通孔成型方式的模具结构示意图；图3是本公开一种实施方式提供的该成型模具合模时的结构示意图；图4是本公开一种实施方式提供的该成型模具脱模时的结构示意图。附图标记说明1-上模，2-下模，21-模座，211-第二安装插槽，22-凸起，23-第一活块，231-第一安装插槽，3-第二活块，4-金属复合材料制件，41-金属材料，42-碳纤维预浸料。具体实施方式以下结合附图对本公开的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本公开，并不用于限制本公开。在本公开中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下”通常是以相应附图的图面方向为基准而定义的，“内、外”是指相对于对应部件本身轮廓而言的内、外。但本领域技术人员能够理解的是，上述方位词仅用于解释和说明本公开，并不用于限制。此外，所使用的术语如“第一”、“第二”等是为了区别一个要素和另一个要素，不具有顺序性和重要性。针对上述金属复合材料的通孔成型方法的不足，在本公开中，如图3和图4所示，提供一种用于金属复合材料的成型模具，模具包括构造有凹模的上模1以及构造有与凹模相配合的凸模的下模2，下模2包括模座21、凸起22和第一活块23，凸起22固定在该模座21上，第一活块23可拆卸地安装在下模2的凸起22上以形成用于成型金属复合材料的型腔的凸模，成型模具还包括用于在金属复合材料的型腔侧壁上成型出通孔的第二活块3，该第二活块3可拆卸地安装在第一活块23上。基于此，该成型模具在合模时，操作人员可以先将第一活块23安装在凸起22上，再将第二活块3沿该金属复合材料的通孔处插入安装到第一活块23中，其中，在第二活块3安装到第一活块23后，第二活块3远离第一活块23的一端不露出该金属复合材料制件4的通孔，在合模时上模1不会与第二活块3发生干涉，以使上模1与下模2能够顺利地合模，需要说明的是，该金属复合材料制件4可以在该碳纤维预浸料42的表面预留出金属复合材料制件4中的碳纤维预浸料42及胶膜铺贴在金属材料41的内壁上，并通过加工预留出通孔外轮廓形状，以便于后续可以将第二活块3顺利地从碳纤维预浸料42的通孔处穿过，从而该第二活块3可以限制碳纤维预浸料42的流动，使碳纤维预浸料42不会因流动封堵预留通孔，便于后续加热固化成型出金属复合材料制件4的通孔特征。通过上述技术方案，该金属复合材料的通孔成型模具可以不通过二次加工，通过在金属复合材料制件4的预留通孔处安装第二活块3，以限制碳纤维复合材料42流动封堵预留通孔，从而在后续的加热固化工艺中能够直接对金属复合材料制件4的碳纤维预浸料41快速、有效地成型出通孔特征，并且第二活块3不会与上模1发生干涉，以使该成型模具能够顺利地合模。可选地，第一活块23上形成有用于供第二活块3插入的第一安装插槽231。也就是说，操作人员可以将金属复合材料制件4安装到下模2的凸起22上之后，再将第二活块3插入到第一活块23上，以能够避免该金属复合材料制件4安装到凸起22上时发生本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于金属复合材料的成型模具，其特征在于，所述模具包括构造有凹模的上模(1)以及构造有与所述凹模相配合的凸模的下模(2)，所述下模(2)包括模座(21)、凸起(22)和第一活块(23)，所述凸起(22)固定在该模座(21)上，所述第一活块(23)可拆卸地安装在所述下模(2)的凸起(22)上以形成用于成型所述金属复合材料的型腔的所述凸模，所述成型模具还包括用于在所述金属复合材料制件的型腔侧壁上成型出通孔的第二活块(3)，该第二活块(3)可拆卸地安装在所述第一活块(23)上。/n

【技术特征摘要】
1.一种用于金属复合材料的成型模具，其特征在于，所述模具包括构造有凹模的上模(1)以及构造有与所述凹模相配合的凸模的下模(2)，所述下模(2)包括模座(21)、凸起(22)和第一活块(23)，所述凸起(22)固定在该模座(21)上，所述第一活块(23)可拆卸地安装在所述下模(2)的凸起(22)上以形成用于成型所述金属复合材料的型腔的所述凸模，所述成型模具还包括用于在所述金属复合材料制件的型腔侧壁上成型出通孔的第二活块(3)，该第二活块(3)可拆卸地安装在所述第一活块(23)上。


2.根据权利要求1所述的用于金属复合材料的成型模具，其特征在于，所述第一活块(23)上形成有用于供所述第二活块(3)插入的第一安装插槽(231)。


3.根据权利要求1或2所述的用于金属复合材料的成型模具，其特征在于，所述第二活块(3)上设有用于脱模的顶丝或螺纹孔，所述顶丝或螺纹孔的延伸方向与所述第二活块(3)的安装方向相同。


4.根据权利要求1或2所述的用于金属复合材料的成型模具，其特征在于，所述第二活块(3)构造为圆柱结构，该圆柱结构上沿轴向形成有多个用于脱模的螺纹孔。


5.根据权利要求1所述的用于金属复合材料的成型模具，其特征在于，所述凸起(22)和模座(21)之间形成有用于所述第一活块(23)插入的第二安装插槽(211)。


6.一种金属复合材料的通孔成型方法，其特征在于，包括以下步骤：
a、在预留第一通孔的金属材料(41)的内腔铺贴预留第二通孔的碳纤维预浸料(42)，以形成所述金属复合材料制件(4)，其中第一通孔和第二通孔大致对齐；
b、设置根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘永杰，王智文，栗娜，敬敏，尚红波，马治国，
申请(专利权)人：北京汽车集团有限公司，北京汽车研究总院有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11