一种纤维增强复合材料齿形零件的模压成型模具的制作方法

1.本实用新型属于模具设计领域，尤其是一种纤维增强复合材料齿形零件的模压成型模具。


背景技术：

2.齿类结构零件以其优异的结构强度和尺寸精度，在工业领域中得到广泛的应用。传统齿类结构零件均采用金属材料加工而成，但因加工成本高、特殊工况下的轻量化不足以及耐磨腐蚀性能差等缺点，已经逐渐限制了其应用范围。
3.近年来，纤维增强树脂基复合材料以其质轻、高强、成型尺寸精度高、耐磨损、耐腐蚀等特点，逐步取代传统金属材料，在齿类零件中得到了广泛的应用。连续纤维增强树脂基复合材料以其优异的结构强度可设计性被广泛应用于各种高精密零部件装备加工中。在齿类零部件的加工制造过程中，因齿槽结构的特殊性以及成型工艺的局限性，尤其对于一些复杂且精度高的工件，往往成型后需要其它加工方法进行再加工才能得到最终工件，例如：车削、磨削以及铣削。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供一种纤维增强复合材料齿形零件的模压成型模具。
5.为达到上述目的，本实用新型采用以下技术方案予以实现：
6.一种纤维增强复合材料齿形零件的模压成型模具，包括上模和下模；
7.所述上模为阳模，上模的模腔轴向方向为齿槽结构，用于纤维增强树脂基复合材料零件齿形结构的成型；上模两端分别设有梯形槽；
8.下模为由阴模，下模的轴向区域为零件成型模腔，下模两端分别设有第一活块和第二活块；
9.下模的模腔外围设有溢胶槽；
10.当进行合模时，上模的梯形槽与下模的第一活块和第二活块相配合，实现上模与下模的固定。
11.进一步的，所述梯形槽的侧面设置有拔模斜度。
12.进一步的，所述下模两端设有沉台，沉台上设有定位销孔，定位销孔内分安装有第一活块和第二活块。
13.进一步的，上模的分型面设有4个定位孔，定位孔内设有定位导套；
14.所述下模的分型面上设有4个定位销孔，定位销孔内设有定位销；
15.当进行合模时，所述定位销和定位导套相配合，进行上模、下模的定位。
16.进一步的，所述下模的分型面设有2个沉头孔，所述沉头孔用于下模的固定。
17.进一步的，所述沉头孔通过螺栓实现下模与模板的固定。
18.进一步的，所述上模上焊接有把手。
19.进一步的，所述下模上焊接有把手。
20.进一步的，所述第二活块由上半部和下半部两部分组成。
21.与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：
22.本实用新型的纤维增强复合材料齿形零件的模压成型模具，模具结构简单，包括上、下模及下模上的2个可拆活块，活块固定在下模上，组装简单快捷；上模、下模可单独使用，可同时在上、下模模腔铺填预浸料，节省操作时间；下模的模腔外围设置有溢胶槽，用于排出多余树脂，减少工件重量，同时在成型过程中起导气的功能，有利于树脂流动，提高工件质量。本实用新型的模具为组合式，依靠可拆卸活块设计，在满足产品铺层结构设计可实现性的基础上，降低了产品的成型难度，保证了最终制品的结构强度和尺寸精度能够符合设计要求。
附图说明
23.图1为本实用新型的模具开模时的结构示意图；
24.图2为本实用新型的模具合模时的结构示意图；
25.图3为本实用新型的模具剖视图。
26.其中：1-上模，2-定位导套，3-工件，4-第一活块，5-下模，6-定位销，7-第二活块。
具体实施方式
27.为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，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一部分的实施例，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做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本实用新型保护的范围。
28.需要说明的是，本实用新型的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本实用新型的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、工件或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、工件或设备固有的其它步骤或单元。
29.下面结合附图对本实用新型做进一步详细描述：
30.参见图1，图1为本实用新型的模具的开模时结构图，一种纤维增强复合材料齿形零件的模压成型模具由上模1、定位导套2、第一活块4、下模5、定位销6和第二活块7组成；上模1为凹模，中间为条状齿形凸起，用于工件3齿部结构的成型；上模1两端设有梯形槽，梯形槽的侧面设置有拔模斜度，用于与下模5上的第一活块4、第二活块7的滑动配合；上模1的分型面设置定位孔，内置定位导套2，用于与下模5分型面上的定位销6相配合，进行合模装配。上模1上焊接有把手，用于上模的搬运。下模5为凹模，下模5两端设置沉台，沉台上设有定位销孔，定位销孔分别用于安装第一活块4、第二活块7；下模5的分型面设有4个定位销孔及2个沉头孔，定位销孔内设有定位销6；沉头孔用于下模5的固定，通过螺栓实现与模板的固
定；下模5的模腔外围设置有溢胶槽，用于排出多余树脂，减少工件重量，同时在成型过程中起导气的功能，有利于树脂流动，提高工件质量。下模5上焊接有把手，用于模具的搬运。
31.参见图2，图2为本实用新型的模具合模时的结构示意图，可以看到，上模1与下模5之间设有工件3，上模1两端的梯形槽与第一活块4、第二活块7相配合，实现两者的定位；上模1的定位孔通过定位导套2与下模5的定位销6相配合，实现上下模的固定。
32.参见图3，图3为本实用新型的剖视图，可以看出第二活块7由上半部和下半部两部分组成，铺填预浸料时，第一活块4、第二活块7通过定位销固定到下模5上，工件成型开模时，第一活块4沿工件轴线向外脱出，第二活块7的上半部沿工件轴线向往脱出，下半部提升预设高度或者斜方向向外脱出。这种活块结构方便脱模，易于操作。
33.本实用新型的模具的使用方法，具体如下：
34.将上模1、下模5分开，将第一活块4、第二活块7固定安装在下模5上；
35.将预浸料分别在上模1、下模5的模腔进行铺填，通过成型工装，进行工件的齿部及外观表面成型；
36.工件齿部及外观面成型后，清理模具表面，之后将上模1转移安装到下模5上，启动压机将模具压实，在成型工艺条件下进行成型，即可制备出质轻、高强、成型尺寸精度高、耐磨损、耐腐蚀等性能特点的纤维增强树脂基复合材料齿形零部件。
37.本实用新型的工作效率高，模具固定在压机上，预成型结束后，只需将上模放到下模上装配，然后启动压机即可挤压成型。
38.成型精度及强度高，模具为金属模具，能够保证产品的尺寸精度，产品通过压机挤压成型，零件内部结构在压力作用下变得致密，提高了整体强度。
39.纤维增强复合材料齿形零件结构复杂，其齿形区域、前后端曲面结构区域均为产品关键结构特征。依靠传统一次机加工成型的整体结构模压模具，在产品制备工艺过程中难以发挥纤维增强复合材料的铺层结构可设计性优势，特征结构区域的结构强度和尺寸精度也难以保证。本实用新型的模具为组合式，依靠可拆卸活块设计，在满足产品铺层结构设计可实现性的基础上，降低了产品的成型难度，保证了最终制品的结构强度和尺寸精度能够符合设计要求；另一方面，模具能够在预先设计好的模板上固定，一模多腔，一次可成型多个零件。
40.以上内容仅为说明本实用新型的技术思想，不能以此限定本实用新型的保护范围，凡是按照本实用新型提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本实用新型权利要求书的保护范围之内。