一种小型复合材料模压成型用加热工装及方法与流程

本发明涉及工艺装备，特别涉及一种小型复合材料模压成型用加热工装及方法。

背景技术：

1、复合材料模压成型工艺是将定量的预混料或者预浸料放入模压成型模对模中，控制一定的温度、压力条件下，完成复合材料固化制造的成型工艺，因此模压成型具有生产效率高、制件精度高、制件质量可控等优点。

2、《热塑性复合材料模压成型的模具及其冷却系统》、《一种自适应复合材料模压成型装置及方法》等专利以及现有模压成型生产中，通过在模压成型模内布置流体加热管路实现对复合材料成型的温度控制，因此模压成型模设计复杂、制造工艺性差、温控设备复杂、投入成本高，因此模压成型往往适用于大型复合材料制件大批量生产制造。因此，对于中小型复合材料制件中小批量生产,目前存在模具成本高、温控设备复杂等问题。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种小型复合材料模压成型用加热工装及方法。本发明简化模压成型温度控制系统，使中小型复合材料制件中小批量生产也可应用模压成型工艺，降低生产成本、提高生产效率等。

2、技术方案：一种小型复合材料模压成型用加热工装，包括加热套，加热套内设有成型模放置腔，成型模放置腔底部呈开放结构，顶部设有贯通加热套的施压通孔；成型模放置腔的腔壁上分布有加热组件。

3、前述的小型复合材料模压成型用加热工装中，成型模放置腔腔壁上还设有温度传感器。

4、前述的小型复合材料模压成型用加热工装中，加热套内部的成型模放置腔腔壁和加热套外壁均由金属板材构成，成型模放置腔腔壁和加热套外壁间填充有隔热层。

5、前述的小型复合材料模压成型用加热工装中，隔热层由石棉构成。

6、一种如前所述的小型复合材料模压成型用加热工装的使用方法，包括下述步骤：

7、s1.将定量的预混料或者预浸料放入模压成型模中，将模压成型模放置在通用模压机上；将所述的加热工装套合在模压成型模上，使模压成型模处于成型模放置腔内；

8、s2.模压机穿过施压通孔对模压成型模施加压力；

9、s3.加热套内的加热组件对模压成型模进行加热完成复合材料固化。

10、前述的使用方法中，步骤s3中，当温度传感器采集的固化温度高于预设的温度曲线时，加热组件停止工作，温度降低；

11、前述的使用方法中，步骤s3中，当温度传感器采集的固化温度低于预设的温度曲线时，提高加热组件加热功率，温度升高。

12、前述的使用方法中，步骤s3中，当温度传感器采集的固化温度高于预设的报警温度时，加热工装输出报警信号，并停止加热。

13、有益效果：

14、1)本发明使降低了小型复合材料模压成型制造投入成本，使模压成型工艺也可适用与小型复合材料中小批量生产；

15、2)布置流体加热管路的模压成型模制造工艺复杂、制造成本高、制造周期长。例如用于制造径向尺寸为500mm的复合材料产品，布置流体加热管路的模压成型模售价为50万至300万，模压成型模制造周期为5个月至12个月。

16、使用加热工装的模压成型工装制造工艺简单、制造成本低、制造周期短。例如用于制造径向尺寸为500mm的复合材料产品，使用加热工装的模压成型模售价为10万元左右，加热工装售价为15万左右，模压成型模及加热工装制造周期为2～3个月。

17、综上所示，使用加热工装的复合材料模压成型在工装采购成本上可节约50％以上，生产准备周期可节省3～9个月。

18、3)加热工装可套合多种产品(结构相近)的模压成型模，满足多种复合材料产品模压成型生产的需求，当承接多种产品生产时，使用加热工装的复合材料模压成型方法可节省更多工装投入、减少更多生产准备周期。

19、4)本专用装置已在某罩体复合材料制件上得到了良好的应用。

技术特征：

1.一种小型复合材料模压成型用加热工装，其特征在于，包括加热套(1)，加热套(1)内设有成型模放置腔(2)，成型模放置腔(2)底部呈开放结构，顶部设有贯通加热套(1)的施压通孔(3)；成型模放置腔(2)的腔壁上分布有加热组件(6)。

2.根据权利要求1所述的小型复合材料模压成型用加热工装，其特征在于，成型模放置腔(2)腔壁上还设有温度传感器(4)。

3.根据权利要求1所述的小型复合材料模压成型用加热工装，其特征在于，加热套(1)内部的成型模放置腔(2)腔壁和加热套(1)外壁均由金属板材构成，成型模放置腔(2)腔壁和加热套(1)外壁间填充有隔热层(5)。

4.根据权利要求3所述的小型复合材料模压成型用加热工装，其特征在于，隔热层(5)由石棉构成。

5.一种如权利要求1-4任一所述的小型复合材料模压成型用加热工装的使用方法，其特征在于，包括下述步骤：

6.根据权利要求5所述的使用方法，其特征在于，步骤s3中，当温度传感器(4)采集的固化温度高于预设的温度曲线时，加热组件(6)停止工作，温度降低。

7.根据权利要求5所述的使用方法，其特征在于，步骤s3中，当温度传感器(4)采集的固化温度低于预设的温度曲线时，提高加热组件(6)加热功率，温度升高。

8.根据权利要求5所述的使用方法，其特征在于，步骤s3中，当温度传感器(4)采集的固化温度高于预设的报警温度时，加热工装输出报警信号，并停止加热。

技术总结本发明公开了一种小型复合材料模压成型用加热工装，包括加热套(1)，加热套(1)内设有成型模放置腔(2)，成型模放置腔(2)底部呈开放结构，顶部设有贯通加热套(1)的施压通孔(3)；成型模放置腔(2)的腔壁上分布有加热组件(6)。本发明简化模压成型温度控制系统，使中小型复合材料制件中小批量生产也可应用模压成型工艺，降低生产成本、提高生产效率等。技术研发人员：宋云鹤,曲诚诚,胡兵受保护的技术使用者：中国航空工业集团公司济南特种结构研究所技术研发日：技术公布日：2024/9/29