复合材料波形膜盘及其热压成型模具和热压成型方法

文档序号:1461675 发布日期:2020-02-21 浏览:33次 >En<

阅读说明:本技术 复合材料波形膜盘及其热压成型模具和热压成型方法 (Composite material corrugated film disc, hot-press forming die and hot-press forming method thereof ) 是由 毕凤阳 刘长喜 王晓宏 马海宇 石秋寒 孙家鑫 于 2019-11-04 设计创作,主要内容包括:本发明公开了一种复合材料波形膜盘,包括膜盘本体,所述膜盘本体上设有中心通孔和与所述中心通孔同轴设置的波形曲面环形区,所述波形曲面环形区的内侧设有内连接环、外侧设有外连接环,所述内连接环内环形均布设有内连接孔,外连接环内环形均布设有外连接孔;所述膜盘本体采用复合材料制成。本发明还公开了一种种复合材料波形膜盘热压成型模具和热压成型方法。本发明的复合材料波形膜盘及其热压成型模具和热压成型方法,采用复合材料制作波形膜盘,不仅能够满足波形膜盘的复杂受力需求,而且具有自重低、抗阻尼性好、传动平稳、寿命长和抗腐蚀性好的优点。(The invention discloses a composite material waveform membrane disc, which comprises a membrane disc body, wherein the membrane disc body is provided with a central through hole and a waveform curved surface annular area which is coaxial with the central through hole, the inner side of the waveform curved surface annular area is provided with an inner connecting ring, the outer side of the waveform curved surface annular area is provided with an outer connecting ring, inner connecting holes are uniformly distributed in the inner annular area of the inner connecting ring, and outer connecting holes are uniformly distributed in the outer annular area of the outer connecting ring; the membrane disc body is made of composite materials. The invention also discloses a hot-press forming die and a hot-press forming method for the composite material corrugated film disc. The composite material corrugated film disc, the hot-press forming die and the hot-press forming method thereof adopt the composite material to manufacture the corrugated film disc, not only can meet the complex stress requirement of the corrugated film disc, but also have the advantages of low self weight, good damping resistance, stable transmission, long service life and good corrosion resistance.)

复合材料波形膜盘及其热压成型模具和热压成型方法

技术领域

本发明涉及一种波形膜盘,具体的为一种复合材料波形膜盘及其热压成型模具和热压成型方法。

背景技术

膜盘联轴器是由几组膜盘用螺栓交错地与两半联轴器连接,一种以极薄的金属圆盘来传递扭矩的机械装置。膜盘联轴器是一种高性能的金属弹性元件挠性联轴器,不用润滑,结构较紧凑,强度高,使用寿命长无旋转间隙,不受温度和油污影响,具有耐酸、耐碱、防腐蚀的特点,适用于高温、高速、有腐蚀介质工况环境的轴系传动。波形膜盘是弹性联轴器的关键元件,膜盘联轴器靠膜盘的弹性变形来补偿所联两轴的相对位移,因此会在其内部产生较大的应力,膜盘在运转过程中承受拉伸,挤压,剪切等复合力,处于复杂的受力状态,并由此来传递转矩和运动,同时吸收振动和补偿偏差。

纤维增强树脂基复合材料(Fiber Reinforced Resin Matrix Composites,以下简称复合材料)具有高比强度和比模量,抗疲劳、耐腐蚀、可设计性强等特性,这些优异特性使其成为继铝合金、钛合金、钢之后最重要的航空航天结构材料之一。复合材料具有自重低(如相对于金属可减重约70%)、抗阻尼性好(如扭曲率大概只有钢的一半)、传动平稳、寿命长、抗腐蚀性好以及不导电等优点,获得了越来越广泛的重视和应用。

发明内容

有鉴于此,本发明的目的在于提供一种复合材料波形膜盘及其热压成型模具和热压成型方法,采用复合材料制作波形膜盘,不仅能够满足波形膜盘的复杂受力需求,而且具有自重低、抗阻尼性好、传动平稳、寿命长和抗腐蚀性好的优点。

为达到上述目的,本发明提供如下技术方案:

本发明首先提出了一种复合材料波形膜盘,包括膜盘本体,所述膜盘本体上设有中心通孔和与所述中心通孔同轴设置的波形曲面环形区,所述波形曲面环形区的内侧设有内连接环、外侧设有外连接环,所述内连接环内环形均布设有内连接孔,外连接环内环形均布设有外连接孔;

所述膜盘本体采用复合材料制成。

进一步,过所述膜盘本体轴线的任意截面在所述波形曲面环形区上截得的曲面为波形截面,所述波形截面的两侧轮廓线为相互平行的正弦波曲线或圆弧线。

进一步,所述膜盘本体采用纤维增强树脂基复合材料制成。

进一步,所述膜盘本体内设有多层预浸料铺层,且令所述膜盘本体相互垂直的两个径向方向分别为0°和90°,则所有的所述预浸料铺层中,至少包括纤维方向为0°的0°铺层、纤维方向为90°的90°铺层、纤维方向为45°的45°铺层和纤维方向为-45°的-45°铺层。

进一步,所述膜盘本体内的所述预浸料铺层形式为:[0°/45°/-45°/90°/90°/-45°/45°/0°/0°/45°/-45°/90°/90°/-45°/45°/0°]S

本发明还提出了一种用于热压成型如上所述复合材料波形膜盘的热压成型模具,包括上模和下模;

所述上模和下模之间设有用于热压成型所述波形膜盘的热压成型型腔,所述热压成型型腔包括用于热压成型所述波形曲面环形区的波形曲面成型区,所述波形曲面成型区的内侧设有用于成型所述内连接环的内连接环成型区、外侧设有用于成型所述外连接环的外连接环形成区;所述内连接环成型区内设有用于成型所述内连接孔的内预埋组件,所述外连接环形成区内设有用于成型所述外连接孔的外预埋组件。

进一步,所述上模和下模均采用7075-T651铝合金制成;所述热压成型型腔内设有3°脱模斜度。

进一步,所述内预埋组件和外预埋组件采用相同结构的预埋组件,所述预埋组件包括预埋头,所述下模的上表面设有沉孔,所述沉孔的孔底设有穿孔,所述预埋头包括位于所述内沉孔内的下端头和位于所述下端头上方的上端头,所述下端头的外径等于所述沉孔的内径、厚度等于所述沉孔的深度,所述上端头的外径等于对应的所述内连接孔或外连接孔的内径,且所述上端头的高度大于等于对应的所述内连接环成型区或外连接环形成区的高度,所述上模的下表面上与所述预埋头一一对应设有让位孔,所述穿孔内设有与所述预埋头螺纹连接并使所述预埋头轴向固定在对应的所述沉孔内的预埋连接螺钉。

进一步,还包括脱模组件和导向组件;所述脱模组件包括设置在所述上模的四个对角位置处的螺纹通孔和与所述螺纹通孔螺纹配合的脱模螺钉;所述导向组件包括设置在所述下模的上表面的导向柱,所述上模上与所述导向柱对应设有导向孔。

本发明还提出了一种采用如上所述复合材料波形膜盘热压成型模具的热压成型方法,包括如下步骤:

1)预浸料的分切,将预浸料分切成所需的不同角度的图形,得到预浸料铺层,并在所述预浸料铺层上画出其纤维的方向;

2)铺设膜盘,加热经分切得到的预浸料铺层,待预浸料铺层软化便于铺设时,将松散状的预浸料铺层按照设计铺层形式进行铺放,最后铺成形状规整的膜盘铺层密实体;

3)合模固化,合模上模和下模,并将所述膜盘铺层密实体放置在所述热压成型型腔内,而后对所述膜盘铺层密实体进行加热固化,得到所述复合材料波形膜盘;

4)脱模,脱模上模和下模,将得到的所述复合材料波形膜盘从所述热压成型型腔内取出。

本发明的有益效果在于:

本发明的复合材料波形膜盘,采用复合材料制作波形膜盘,不仅能够满足波形膜盘的复杂受力需求,而且具有自重低、抗阻尼性好、传动平稳、寿命长和抗腐蚀性好的优点。

附图说明

为了使本发明的目的、技术方案和有益效果更加清楚,本发明提供如下附图进行说明:

图1为本发明复合材料波形膜盘实施例的结构示意图;

图2a为波形曲面环形区为圆弧面时的模型图;

图2b为波形曲面环形区为正弦波曲面时的模型图;

图3a为圆弧形曲面膜盘的有限元分析模型;

图3b为正弦波曲面膜盘的有限元分析模型;

图4a为圆弧形曲面膜盘的载荷施加示意图;

图4b为正弦波曲面膜盘的载荷施加示意图;

图5a为圆弧形曲面膜盘的应力分布图;

图5b为正弦波曲面膜盘的应力分布图;

图5c为圆弧形曲面膜盘的应变分布图;

图5d为正弦波曲面膜盘的应变分布图;

图6a为不同斜交对称铺层角度下正弦波曲面膜盘的最大扭转角;

图6b为不同斜交对称铺层角度下正弦波曲面膜盘的最大轴向位移;

图7为轴向位移载荷下不同斜交对称铺层角度的正弦波曲面膜盘各铺层内的最大应力;

图8a为[0°]4s斜交对称铺设的复合材料正弦波曲面膜盘在轴向位移载荷D(D=5mm)作用下的应力的分布;

图8b为[90°]4s斜交对称铺设的复合材料正弦波曲面膜盘在轴向位移载荷D(D=5mm)作用下的应力的分布;

图9为弯矩M作用下不同斜交对称铺层角度的正弦波曲面膜盘中各铺层内的最大应力;

图10为相同扭矩T下不同铺层角度比例复合材料正弦波曲面膜盘的扭转角;

图11为不同铺层角度比例对复合材料正弦波曲面膜盘的轴向刚度;

图12为不同铺层角度比例的复合材料正弦波曲面膜盘的角向补偿;

图13为复合材料正弦波曲面膜盘在扭矩T=50kN.m作用下的应变分布;

图14为复合材料正弦波曲面膜盘在轴向位移载荷D=5mm作用下的应变分布;

图15为复合材料正弦波曲面膜盘在弯矩M=0.1KN.m作用下的应变分布;

图16为复合材料正弦波曲面膜盘在扭矩T,弯矩M以及轴向位移载荷D作用下的应变分布;

图17为铺层方向的示意图;

图18为复合材料波形膜盘的热压成型模具实施例的结构示意图;

图19为图18的A-A剖视图;

图20为图19的B详图;

图21为上模的结构示意图;

图22为下模的结构示意图。

附图标记说明:

1-膜盘本体;2-中心通孔;3-波形曲面环形区;4-内连接环;5-内连接孔;6-外连接环;7-外连接孔;

11-上模;12-下模;13-热压成型型腔;14-波形曲面成型区;15-内连接环成型区;16-内预埋组件;17-外连接环形成区;18-外预埋组件;19-预埋头;19a-下端头;19b-上端头;20-沉孔;21-穿孔;22-让位孔;23-预埋连接螺钉;24-螺纹通孔;25-脱模螺钉;26-导向柱;27-导向孔。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明,以使本领域的技术人员可以更好的理解本发明并能予以实施,但所举实施例不作为对本发明的限定。

如图1所示,为本发明复合材料波形膜盘实施例的结构示意图。本实施例的复合材料波形膜盘,包括膜盘本体1,膜盘本体1上设有中心通孔2和与中心通孔2同轴设置的波形曲面环形区3,波形曲面环形区3的内侧设有内连接环4、外侧设有外连接环6,内连接环4内环形均布设有内连接孔5,外连接环6内环形均布设有外连接孔7;膜盘本体1采用复合材料制成。具体的,本实施例的膜盘本体1采用纤维增强树脂基复合材料制成。

进一步,过膜盘本体轴线的任意截面在波形曲面环形区3上截得的曲面为波形截面,波形截面的两侧轮廓线为相互平行的正弦波曲线或圆弧线。具体的,如图2a所示,为波形曲面环形区为圆弧面时的模型图;图2b为波形曲面环形区为正弦波曲面时的模型图。基于ABAQUS软件,建立两种曲面膜盘的有限元分析模型。模型中以曲面膜盘的旋转轴为坐标轴建立圆柱坐标系,同时在旋转轴上建立了两个参考点,分别为KP1和KP2。曲面膜盘数值模型上内外边缘的节点以集合的形式分别与参考点KP1和KP2耦合在一起。分析过程中,将曲面膜盘的外缘参考点KP1固定,在内缘参考点KP2施加扭矩T,数值模型如图3a和3b所示。基于上述模型,进行两种曲面膜盘传递扭矩能力的对比分析,分析过程中建立了两个分析步,第一个分析步内施加离心力的作用,第二个分析步内施加扭矩T,如图4a和4b所示。相同转速、相同扭矩T作用下,相同的铺层设置但不同波形形式的复合材料波形膜盘的应力及应变分布对比如图5a-5d所示。

由图5a和5b可知:圆弧形曲面膜盘的整体应力分布范围9.7-28.4MPa,曲面区域内的应力分布范围为15.9-28.4MPa,正弦波曲面膜盘整体应力分布范围为1.8-21.7MPa,曲面区域内的应力分布范围为5-12.7MPa;由图5c和图5d可知:圆弧形曲面膜盘整体的应变分布范围260-1339με,曲面区域内应变分布范围529-889με;正弦波曲面膜盘整体应变分布范围为56-670με,曲面区域内应变分布范围为335-391με,基本呈均匀分布状态。

由此可见,正弦波曲面膜盘的性能优于圆弧形曲面膜盘的性能,因此本实施例的波形曲面环形区为正弦波曲面。

进一步,膜盘本体1内设有多层预浸料铺层,且令膜盘本体1相互垂直的两个径向方向分别为0°和90°,则所有的预浸料铺层中,至少包括纤维方向为0°的0°铺层、纤维方向为90°的90°铺层、纤维方向为45°的45°铺层和纤维方向为-45°的-45°铺层。

本实施例通过对正弦波曲面膜盘进行铺层设计与分析,得到了膜盘本体1内的预浸料铺层形式为:[0°/45°/-45°/90°/90°/-45°/45°/0°/0°/45°/-45°/90°/90°/-45°/45°/0°]S。具体的,预浸料铺层的设计与分析方式如下:

1)分析铺层角度的影响

研究不同的铺层角度对正弦波曲面膜盘传递扭矩的能力、轴向位移补偿能力和角向位移补偿能力的影响。因此,此处共设计了7种不同铺层角度的斜交对称铺层形式([±θ]4S,共计8层)的正弦波曲面膜盘。利用数值分析软件(ABAQUS),计算分析不同铺层角度的斜交对称铺层形式([0°]4S、[±15°]4S、[±30°]4S、[±45°]4S、[±60°]4S、[±75°]4S和[90°]4S)的正弦波曲面膜盘,在扭矩T(T=50KN.m)、轴向位移载荷D(D=5mm)以及弯矩M(M=0.06KN.m)作用下的力学性能。

a.扭矩T的作用

不同斜交对称铺层形式的正弦波曲面膜盘,在相同扭矩T(T=50KN.m)的作用下,曲面膜盘上的最大扭转角及轴向位移随着斜交铺层角度变化的计算结果如图6a和图6b所示。在斜交对称铺设的情况下,不同斜交铺设角度的正弦波曲面膜盘在相同扭矩T的作用下,当曲面膜盘采用[±45°]4S的斜交对称铺层形式时,曲面膜盘上产生的扭转角及轴向位移的变形量是最小的,说明该角度的铺层形式可以使曲面膜盘具有很高的承担扭矩的能力。因此,在正弦波曲面膜盘的铺层设计中可以考虑该铺层角度。

b.轴向位移载荷D的作用

在相同的轴向位移载荷D=5mm的作用下,各种斜交对称铺层形式的正弦波曲面膜盘中各铺层内的最大应力如图7所示。在斜交对称铺设的情况下,不同斜交对称铺设角度的正弦波曲面膜盘在轴向位移载荷D=5mm的作用下,0°,15°,30°,45°四种斜交对称铺层形式的正弦波曲面膜盘中各铺层内的最大应力沿铺层的中面(第4层)呈对称分布形式,正弦波曲面膜盘的上下外表面层(即第1层和第8层)的应力最大;而60°,75°,90°几种斜交对称铺层形式的正弦波曲面膜盘中各铺层内的最大应力不是对称分布的;图7还表明:[0°]4S斜交对称铺设的正弦波曲面膜盘中各铺层内产生的应力最小。即,在轴向位移补偿过程中,增加0°铺层可以增加正弦波曲面膜盘的轴向补偿能力,因此在正弦波曲面膜盘的铺层设计中,0°铺层应给予考虑。

此外,[0°]4s与[90°]4s斜交对称铺设的复合材料正弦波曲面膜盘在轴向位移载荷D(D=5mm)的作用下,其应力的分布如图8a和8b所示。相比较于[90°]4S斜交对称铺设的正弦波曲面膜盘,[0°]4S斜交对称铺设的正弦波曲面膜盘的曲面区域内应力基本呈均匀分布,因此,在正弦波曲面膜盘的铺层设计中应考虑铺设0°的铺层。

c.弯矩T的作用

相同的弯矩M的作用时,该载荷作用下各种斜交对称铺层形式的正弦波曲面膜盘中各铺层内的最大应力如图9所示。在斜交对称铺设的情况下,不同斜交对称铺设角度的正弦波曲面膜盘在弯矩M的作用下,各种斜交对称铺层形式的正弦波曲面膜盘中各铺层内的最大应力沿铺层的呈非对称分布形式,从第一层至表面层应力依次增大。[0°]4S斜交对称铺设的正弦波曲面膜盘中应力为最小。小于45°的铺层设置,其各层应力分布呈相似的分布形式;[90°]4S斜交对称铺设的正弦波曲面膜盘中各层应力分布相对均匀。

2)不同铺层角度比例的影响分析

分析不同铺层角度比例对复合材料正弦波曲面膜盘传递扭矩、轴向位移补偿以及角向位移补偿能力的影响。设计10种含有0°,90°,土45°的铺层(共16层)形式的复合材料正弦波曲面膜盘,但各种铺层形式中不同铺层角度的比例并不相同,如表1所示,

表1不同铺层角度比例设置

利用数值分析软件(ABAQUS)分析计算不同载荷(扭矩T,轴向位移载荷D以及弯矩载荷M)分别作用下表中1-10号各种铺层形式的复合材料正弦波曲面膜盘的力学性能。

a.扭矩T的作用

在相同扭矩T(T=50KN.m)的作用下,表中各种不同铺层角度比例的复合材料正弦波曲面膜盘上产生的最大扭转角,如图10所示。1,2,3,4种铺层形式(只有0°(径向)和90°(环向)铺层角度)的正弦波曲面膜盘在扭矩T=50KN.m的作用下产生的扭转角最大,且这四种铺层形式的正弦波曲面膜盘的扭转角基本一致,说明,在只有0°和90°铺层角度时,正弦波曲面膜盘传递扭矩的能力较低且不会随着这两种铺层角度比例的变化而变化;5-10这几种铺层形式的正弦波曲面膜盘在扭矩T的作用下,产生的扭转角较小,且随着45°铺层含量的增加而减少;并且可以看出6和7,8和9这两组铺层形式的正弦波曲面膜盘的扭转角基本相等,即当45°铺层的含量一定时,正弦波曲面膜盘的传递扭矩的能力不会随着0°和90°铺层比例的变化而变化。所以,在正弦波曲面膜盘的铺层设计中,为使正弦波曲面膜盘具有很高的传递扭矩的能力,应确保45°铺层在复合材料正弦波曲面膜盘铺层中的含量。

b.轴向位移载荷D的作用

在相同轴向位移载荷D的作用下,表中各种不同铺层角度比例的复合材料正弦波曲面膜盘的轴向刚度的计算结果,如图11所示。4号铺层角度比例的复合材料正弦波曲面膜盘(即完全的0°铺层,即纤维沿着挠性元件的盘面的径向)的轴向刚度最大,5号和10号铺层角度比例的复合材料正弦波曲面膜盘(没有0°铺层)的轴向刚度最小,即在正弦波曲面膜盘的铺层设计中,如果没有0°铺层将会降低结构的轴向刚度。此外,各种铺层角度比例中,随着0°铺层比例的增加,结构的轴向刚度随之增大。因此,在复合材料正弦波曲面膜盘的铺层设计中应考虑0°铺层的比例,在保证正弦波曲面膜盘强度和扭转刚度的条件下,提高其轴向补偿的能力。

c.弯矩M的作用

在相同的弯矩载荷M的作用下,表中各种不同铺层角度比例的复合材料正弦波曲面膜盘的角向补偿能力的计算结果,如图12所示。当复合材料正弦波曲面膜盘中只含有0°和90°铺层时,即1,2,3,4的铺层形式,正弦波曲面膜盘的角向补偿能力将随着0°铺层的增加而逐渐降低;当铺层中含有一定比例的45°铺层角度时,0°和90°铺层比例的改变对复合材料正弦波曲面膜盘角向补偿能力的影响不明显;当铺层中没有0°铺层角度时(只有45°和90°铺层,即5和10号铺层形式),复合材料正弦波曲面膜盘的角向补偿能力又有明显地增加。由此可见:0°铺层在正弦波曲面膜盘铺层形式的比例对正弦波曲面膜盘的角向补偿能力具有明显的影响,铺层设计时应给与充分的考虑。此外,从复合材料传动轴的设计过程得知:90°铺层可以提高结构的扭转屈服力。因此,为避免正弦波曲面膜盘在传递扭矩过程中,出现屈曲现象,在铺层设计过程中应适当地考虑90°铺层的比例。

综上,本实施例根据上述的铺层角度和不同铺层角度比例对复合材料正弦波曲面膜盘传递扭矩以及进行轴向位移补偿和角向位移补偿能力影响的计算分析结果,遵照层合板设计的一般原则,进行复合材料正弦波曲面膜盘铺层设计,实现复合材料正弦波曲面膜盘传递扭矩和进行轴向位移补偿及角向位移补偿的能力,经反复计算设计的复合材料正弦波曲面膜盘铺层形式为:

[0°/45°/-45°/90°/90°/-45°/45°/0°/0°/45°/-45°/90°/90°/-45°/45°/0°]S

上述铺层设计的复合材料正弦波曲面膜盘在扭矩T=50kN.m作用下其应变分布如图13所示。

上述铺层设计的复合材料正弦波曲面膜盘在轴向位移载荷D(D=5mm)作用下的应变分布如图14所示。

上述铺层设计的复合材料挠性元件在弯矩载荷M(M=0.1kN.m)作用下的应变分布如图15所示。

上述铺层设计的复合材料正弦波曲面膜盘在扭矩T=50kN.m,弯矩M=0.1kN.m,以及轴向位移载荷D=5mm三种载荷共同作用下的应力、应变分布如图16所示。

由上述的分析计算过程(图13-图16)可知该铺层形式的复合材料正弦波曲面膜盘在各个单一载荷(扭矩T=50kN.m,弯矩M=0.1kN.m,轴向位移载荷D=5mm)的作用下以及复合载荷,即三种载荷同时作用,所产生的最大应变均满足所用复合材料的强度性能(复合材料结构通常采用最大应变准则进行结构强度的判据,一般情况下,以失效应变5000~8000με为判断依据)。图17为本实施例铺层方向的示意图。

如图18所示,为复合材料波形膜盘的热压成型模具实施例的结构示意图。本实施例的复合材料波形膜盘的热压成型模具,包括上模11和下模12。上模11和下模12之间设有用于热压成型波形膜盘的热压成型型腔13,热压成型型腔13包括用于热压成型波形曲面环形区3的波形曲面成型区14,波形曲面成型区14的内侧设有用于成型内连接环4的内连接环成型区15、外侧设有用于成型外连接环6的外连接环形成区17;内连接环成型区15内设有用于成型内连接孔5的内预埋组件16,外连接环形成区17内设有用于成型外连接孔7的外预埋组件18。通过在上模11和下模12之间设置热压成型型腔13以及设置内预埋组件16和外预埋组件18,能够满足复合材料波形膜盘的热压形成要求。

进一步,本实施例的上模11和下模12均采用7075-T651铝合金制成。7075-T651铝合金具有强度高和良好的机械性能。本实施例的热压成型型腔13内设有3°脱模斜度。在型腔内加工出一个3°斜度,而且要用数控铣床精铣,达到一定的精度等级。当树脂塑料受热收缩时,粘附力减小。有自动脱模的可能。

进一步,本实施例的内预埋组件16和外预埋组件18采用相同结构的预埋组件,预埋组件包括预埋头19,下模12的上表面设有沉孔20,沉孔20的孔底设有穿孔21,预埋头19包括位于内沉孔20内的下端头19a和位于下端头19a上方的上端头19b,下端头19a的外径等于沉孔20的内径、厚度等于沉孔20的深度,上端头19b的外径等于对应的内连接孔5或外连接孔7的内径,且上端头19b的高度大于等于对应的内连接环成型区15或外连接环形成区17的高度,上模的下表面上与预埋头19一一对应设有让位孔22,穿孔21内设有与预埋头19螺纹连接并使预埋头19轴向固定在对应的沉孔20内的预埋连接螺钉23,即本实施例的内预埋组件16和外预埋组件18均为可拆卸式的,可根据不同的内连接孔5和外连接孔7更换上端头19b,适用性更好。

进一步,本实施例的复合材料波形膜盘的热压成型模具还包括脱模组件和导向组件;脱模组件包括设置在上模11的四个对角位置处的螺纹通孔24和与螺纹通孔24螺纹配合的脱模螺钉25;导向组件包括设置在下模12的上表面的导向柱26,上模11上与导向柱26对应设有导向孔27。

本实施例的复合材料波形膜盘热压成型方法,包括如下步骤:

1)预浸料的分切,将预浸料分切成所需的不同角度的图形,得到预浸料铺层,并在预浸料铺层上画出其纤维的方向;

2)铺设膜盘,加热经分切得到的预浸料铺层,待预浸料铺层软化便于铺设时,将松散状的预浸料铺层按照设计铺层形式进行铺放,最后铺成形状规整的膜盘铺层密实体;本实施例的预浸料铺层的加热温度为30°。

3)合模固化,合模上模11和下模12,并将膜盘铺层密实体放置在热压成型型腔13内,而后对膜盘铺层密实体进行加热固化,得到复合材料波形膜盘;

热固性塑料的固化是在模压温度下保持一段时间,使树脂的缩聚反应达到要求的交联程度,使制品具有所要求的物理机械性能为准。固化速率不高的塑料也可在制品能够完整地脱模时固化就暂告结束,然后再用后处理来完成全部固化过程;以提高设备的利用率。模压固化时间通常为保压保温时间,一般30秒至数分钟不等,多数不超过30分钟。过长或过短的固化时间对制品的性能都有影响。

4)脱模,脱模上模11和下模12,将得到的复合材料波形膜盘从热压成型型腔13内取出。

以上所述实施例仅是为充分说明本发明而所举的较佳的实施例,本发明的保护范围不限于此。本技术领域的技术人员在本发明基础上所作的等同替代或变换,均在本发明的保护范围之内。本发明的保护范围以权利要求书为准。

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