一种复合材料模压成型及边缘裁切一体模具制造技术

本发明专利技术公开了一种复合材料模压成型及边缘裁切一体模具，包括上模组件、下模组件、切刀组件，所述上模组件包括上模压模板、上模板、弹簧机构、上模板拉杆，所述切刀组件包括切刀、切刀刀柄、切刀复位元件、切刀压板，通过切刀组件和弹簧机构的配合，实现模具二次运动，从而控制切刀组件在产品模压成型后进行边缘裁切，提高产品轮廓度和尺寸精度，同时减去了现有技术中模压成型后对产品边缘多余材料机加工的工序，减能耗，提产能。提产能。提产能。

【技术实现步骤摘要】
一种复合材料模压成型及边缘裁切一体模具


[0001]本专利技术涉及一种复合材料模压模具，具体涉及一种复合材料模压成型及边缘裁切一体模具。

技术介绍

[0002]随着热塑性复合材料的发展，其应用的领域越来越广泛，成型工艺的方法也更加多样性。现有应用较广泛的工艺有模压注塑一步成型法和模压注塑两步成型法。
[0003]模压注塑一步成型法：该方法将复合材料板材的尺寸按照产品外形尺寸进行裁切，然后将裁切好的板材放入红外加热炉中进行加热软化，软化后的板材转移到模具内进行模压成型及注塑成型，然后冷却得到产品。该工艺由于在模压成型时放入模具里的板材为2D结构，要形成3D结构的产品，会产生复合材料产品边缘不整齐，呈现曲线形状，如果使用注塑材料对复合材料产品进行包边注塑则会影响外观。因此，该工艺对于生产表面全部为复合材料的产品难度较大，尤其对于生产外观件有很大局限。
[0004]模压注塑两步成型法：该方法将复合材料板材按照大于产品的外形尺寸进行裁切，然后将裁切好的板材放入红外加热炉中进行加热软化，软化后的板材放入模压模具内进行模压成型，模压成型后的复合材料进行机加工将边缘多余的材料取出后再将复合材料放入注塑模具内进行注塑成型，注塑完成后冷却得到产品。该成型工艺模具结构使得单件产品的成型周期长，需要投入的模具工装及设备的费用较多。
[0005]因此，现有以上两种工艺中模具结构都只能完成其中的模压成型步骤，且对于复合材料的产品的边缘的轮廓形状不能够保证。
[0006]现有连续冲压为先进行废料裁切后进行折弯机成型，其裁切是由连续冲压模具的上模冲子作用在材料上，将材料向下挤压，由下模固定的切刀将不需要的废料裁切掉。
[0007]CN102514183A公开了一种膜片热压成型于裁切一体模具，用于膜片的成型与裁切，包括上模板、下模组件和裁切一体组件。裁切一体组件包括，刀口板Ⅰ、浮动板和刀口板Ⅱ。刀口板Ⅱ具有容纳浮动板的通孔，刀口板Ⅰ位于通孔上侧，在通孔中，浮动板于刀口板Ⅰ在合模方向上移动，刀口板Ⅰ侧面上开有直挡，与刀口板Ⅱ的通孔内测配合，内侧部形成膜片成型间隙，边缘部形成裁切刃，膜片放置于刀口板Ⅱ上表面，位于浮动板与刀口板Ⅰ之间，浮动板与刀口板Ⅰ配合时，浮动板下底面与刀口板Ⅰ上表面之间留有间隙。该申请虽然实现了热压成型与裁切一体，但是该裁切结构是仅靠上下模仁之间的尺寸差，由模具模仁的边缘进行裁切，该形式在后续的维修保养，费用较高，当模具刀口磨损严重时，需要将整个模仁进行更换，维护保养成本很高。

技术实现思路

[0008]本专利技术的目的在于，提供一种复合材料模压成型与裁切一体模具，其结构设计方便保养维修，还能缩短单个产品成型周期，及提高产品外观精度。
[0009]为实现上述目的，具体技术方案如下：
一种复合材料模压成型及边缘裁切一体模具，包括上模组件、下模组件、切刀组件；所述上模组件包括上模压模板、上模板、上模板拉杆、弹簧机构；所述上模板拉杆上端与上模压模板固定连接，其下端与上模板连接，上模压模板与上模板之间存在一定的距离D1；所述弹簧机构上端固定于上模压模板，其下端连接上模板；所述上模板的底部沿模腔边缘位置设置有切刀槽；在切刀槽一周沿上模板厚度方向上对称设置有若干通孔；所述切刀组件包括切刀刀柄、切刀、切刀复位元件、切刀压板；所述切刀包括切刀本体和切刀刀刃，所述切刀本体下端通过切刀复位元件连接切刀压板，切刀本体上端连接有切刀刀柄；所述切刀压板通过螺钉固定在上模板上；所述切刀刀柄设置在上模板的若干通孔内，其下端连接切刀，其上端伸出上模板上顶面，伸出高度为D2；所述切刀本体下端面和切刀压板上顶面的距离为D3，0＜D3≤D2≤D1。
[0010]进一步的，所述切刀本体下端面与切刀压板上顶面的距离D3大于等于模具内制件的厚度。
[0011]进一步的，所述弹簧机构的最大压缩力大于模压压力。
[0012]进一步的，所述弹簧机构为氮气弹簧，其上端通过氮气弹簧紧固螺丝固定在上模压模板上，其下端连接上模板。
[0013]进一步的，所述切刀复位元件具体为切刀复位弹簧。
[0014]进一步的，所述上模板拉杆对应的下模板上还设置有让位孔。
[0015]进一步的，所述切刀的形状可以根据需要裁切的制件形状做设置，可以是一体成型，也可以是拼接组成切刀整体，例如当制件需要裁切成圆形，需要圆形切刀，此时该圆形切刀可由两个半圆形切刀单元拼接组成，或者由4个四分之一圆形切刀单元拼接组成；当制件需要切割成矩形，则该切刀可由4个直线型切刀单元组成，当需要切割的制件为更复杂的不规则形状时，可将切刀拆分为多个相对规则的切刀单元拼接组成切刀整体。
[0016]进一步的，当制件为变厚度时，可分模块设计控制D1、D2、D3的距离，以实现在相同时刻，切刀可以完成对制件不同厚度的裁切。
[0017]进一步的，所述下模组件包括下模板、模具支撑角、顶针板、顶针背板、下模压模板、支撑块、顶针、支撑块螺丝、KO孔。
[0018]该模具的具体工作原理如下：初始阶段：上模组件和下模组件呈开模状态，且上模组件还未受到压机下压的压力，此时定义为模具的初始阶段。该状态下，上模压模板与上模板之间距离为D1，切刀刀柄上端伸出上模板顶面的高度为D2，所述切刀本体下端面与切刀压板间距离为D3，拟生产的复合材料制件厚度为D4，D4≤D3≤D2≤D1。
[0019]模压阶段：复合材料铺放入模具后，启动压机开始合模，合模过程中压机下压，对上模压模板施加压力F1，该压力小于弹簧机构的最大压力，此时压力通过弹簧机构作用于上模板上，使得上模板与下模板合模，对复合材料进行模压成型。
[0020]裁切阶段：模压完成后，继续增大模压机向下压力，当模压机向下运动的压力大于弹簧机构的最大压力时，弹簧机构行程被逐渐压缩，上模压模板和上模板间距离逐渐减小，直至上模压模板开始接触到切刀刀柄上端部，切刀刀柄受到压力推动切刀向下运动，切刀向下运动后对复合材料完成裁切。
[0021]开模复位阶段：以上裁切完成，复合材料产品冷却完成后，进行开模，开模过程中，
弹簧机构先将上模压模板与上模板弹开，在上模压模板与上模板弹开过程中，切刀复位元件将切刀退回到初始位置。
[0022]与现有技术相比，本专利技术的优点如下：本专利技术提供了一种模压成型与边缘裁切加工一次成型的模具结构，通过在模具模腔边缘设置切刀组件，再结合模具中设置的二次运动结构实现了复合材料模压成型后再对产品边缘进行裁切，一方面可以提高产品轮廓度和产品精度，对于外观要求高的产品尤其适合；另一方面可以减去后续边缘位置多余材料的机加工的工序，提高产品生产效率，降低能耗。
附图说明
[0023]附图1为本专利技术的模压裁切一体模具的示意图；附图2为上模组件的俯视示意图；附图3为附图1的A
‑
A截面示意图；附图4为附图1的D
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D截面示意图；附图5为切刀结构放大示意图；附图6为上模组件仰视示意图；附图7为下模组件俯视示意图；其中：1...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种复合材料模压成型及边缘裁切一体模具，包括上模组件、下模组件、切刀组件，其特征在于所述上模组件包括上模压模板、上模板、上模板拉杆、弹簧机构；所述上模压模板和上模板通过上模板拉杆连接；所述弹簧机构两端分别与上模压模板和上模板连接；所述上模压模板与上模板之间存在间隙，间隙距离为D1；所述上模板的下底面沿着模腔边缘设置有切刀槽，在切刀槽一周沿上模板厚度方向上对称开设有若干个通孔；所述切刀组件包括切刀刀柄、切刀、切刀复位元件、切刀压板；所述切刀设置于切刀槽内，该切刀下方通过切刀复位元件连接切刀压板，该切刀上方连接切刀刀柄；所述切刀压板扣合在切刀槽上，并固定在上模板上；所述切刀刀柄设置在上模板沿切刀槽设置的通孔内，其下端连接切刀，其上端伸出上模板上顶面，伸出高度为D2；所述切刀包括切刀本体和切刀刀刃，所述切刀本体和切刀压板上顶面的距离为D3，0＜D3≤D2≤D1。2.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：顾勇涛，李国良，余文俊，
申请(专利权)人：亨弗劳恩江苏复合材料研发有限公司，
类型：发明
国别省市：