本實用新型涉及復(fù)合板材成型技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種樹脂傳遞模塑成型用模具。

背景技術(shù)：

樹脂傳遞模塑成型(RTM)工藝是先將纖維增強織物置于模具中形成一定的形狀，再將樹脂注入樹脂傳遞模塑成型(RTM)模具、浸漬纖維增強織物并固化的一種復(fù)合材料生產(chǎn)工藝，是纖維增強復(fù)合材料(FRP)的主要成型工藝之一。樹脂傳遞模塑成型(RTM)工藝的最大特點是污染小，為閉模操作系統(tǒng)。采用樹脂傳遞模塑成型(RTM)工藝制備纖維增強復(fù)合材料(FRP)板材過程中，可以通過控制墊片的厚度精確的控制纖維制品的纖維質(zhì)量分數(shù)，使得纖維制品的性能達到最優(yōu)值。

實驗室中使用樹脂傳遞模塑成型(RTM)模具進行真空灌注工藝制取測試試樣時，一般會經(jīng)歷如下幾個步驟：(1)裁取所需纖維基材的尺寸和配備相應(yīng)的樹脂和固化劑體系；(2)鋪放纖維層于樹脂傳遞模塑成型(RTM)第一模具和第二模具間并合模；(3)連接管路并抽真空；(4)灌注樹脂后待體系固化；(5)取出纖維增強復(fù)合材料(FRP)板材并進行切割；(6)對纖維增強復(fù)合材料(FRP)板材進行打磨并粘貼加強片；(7)對板材進行切割成試樣；(8)對試樣進行測試。目前常規(guī)樹脂傳遞模塑成型(RTM)模具合模方式為螺栓緊固，使用扭力扳手扭緊螺栓以緊固樹脂傳遞模塑成型(RTM)第一和第二模具，提供螺栓緊固力。

采用扭力扳手扭緊螺絲固定第一模具和第二模具，具有以下幾個缺點：影響工作效率、浪費時間。在常規(guī)的樹脂傳遞模塑成型(RTM)模具中，固定第一模具和第二模具的螺絲多達16個以上，在進行鋪布工藝前需要將第一模具和第二模具拆分開，鋪布完成后又需要人工將第一模具和第二模具扭緊，浪費時間和影響工作效率；螺絲個頭較小易丟失，也容易使螺絲上的油污沾染到操作人員的手；使用扭力扳手扭緊螺絲固定第一模具和第二模具，第一模具和第二模具的連接點只是螺絲提供的16個點，受力方式為點受力，易導(dǎo)致整個模具局部受力不均勻，不能保證制備纖維增強復(fù)合材料(FRP)板材的厚度均一性，造成纖維增強復(fù)合材料(FRP)板材的厚度存在一定的離散，影響測試結(jié)果。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型提供一種模具及其使用方法，以解決現(xiàn)有技術(shù)中固定第一模具和第二模具效率低下且注塑成型后板材受力不均的問題。

為達到上述目的，本實用新型的實施例提供一種模具，該模具包括第一模具和第二模具，該模具還包括電磁吸合裝置，電磁吸合裝置設(shè)置在第一模具和/或第二模具上，電磁吸合裝置用以將第一模具和第二模具吸合。

進一步地，電磁吸合裝置包括第一電磁鐵和第二電磁鐵，第一電磁鐵設(shè)置在第一模具上，第二電磁鐵設(shè)置在第二模具上。

進一步地，電磁吸合裝置包括第一電磁鐵和第一鐵磁性元件，第一電磁鐵設(shè)置在第一模具和第二模具中的一個上，第一鐵磁性元件設(shè)置在第一模具和第二模具中的另一個上。

進一步地，電磁吸合裝置包括第一電磁鐵，第一電磁鐵設(shè)置在第一模具和第二模具中的一個上，第一模具和第二模具中的另一個由鐵磁性材料制成。

進一步地，第一模具和第二模具上設(shè)有用于在第一模具和第二模具連接時進行定位的定位機構(gòu)。

進一步地，第一模具是上模具，第二模具是下模具，第一模具的重量小于第二模具的重量。

進一步地，模具還包括電源和控制裝置，電磁吸合裝置與電源連接，控制裝置用于控制電磁吸合裝置吸合或者斷開。

進一步地，模具是樹脂傳遞模塑成型用模具。

進一步地，樹脂傳遞模塑成型用模具還包括墊片，墊片設(shè)置在第一模具和第二模具之間，墊片由剛性的非磁性材料制成。

本實用新型具有的優(yōu)點和積極效果是：

通過在第一模具和/或第二模具上設(shè)置電磁吸合裝置，代替使用螺栓緊固第二模具的方式，在實際操作時，能夠省去緊固螺栓所需要的時間，有效提高了工作效率；同時，電磁吸合裝置能夠提供持續(xù)恒定的吸合力，能夠更好地實現(xiàn)合模，并且電磁吸合裝置的吸合力的大小可控，可以使第一模具和第二模具合模時均勻地受力，而且相較于現(xiàn)有技術(shù)中使用螺栓緊固第一模具和第二模具，第一模具1與第二模具2之間的受力方式為面受力，電磁吸合裝置可增大第一模具與第二模具在合模時的受力面積，可有效地保證注塑成型的產(chǎn)品具有均勻的厚度以及良好的力學(xué)性能。

附圖說明

圖1為本實用新型實施例的模具的示意性結(jié)構(gòu)圖；

圖2為本實用新型實施例的第一模具的示意性結(jié)構(gòu)圖；

圖3為本實用新型實施例的第二模具的示意性結(jié)構(gòu)圖。

附圖標記說明：

1、第一模具；11、抽氣孔；12、灌注孔；13、把手；2、第二模具；21、固定裝置；3、電磁吸合裝置；31、第一電磁鐵；32、第二電磁鐵；4、定位機構(gòu)；41、第一定位孔；42、定位銷；43、第二定位孔；5、墊片。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖詳細描述本實用新型實施例的示例性實施例。

實施例一

結(jié)合參考圖1至圖3，本實用新型實施例一提供了一種模具，該模具包括第一模具1和第二模具2，該模具還包括電磁吸合裝置3，電磁吸合裝置3設(shè)置在第一模具1和/或第二模具2上，電磁吸合裝置3用以將第一模具1和第二模具2吸合。

本實用新型實施例提供的模具，通過在第一模具1和/或第二模具2上設(shè)置電磁吸合裝置3，代替使用螺栓緊固第二模具的方式，省去了緊固螺栓所需要的時間，有效提高了工作效率，同時，電磁吸合裝置3能夠提供持續(xù)恒定的吸合力，能夠更好地實現(xiàn)合模，使得第一和第二模具受力均勻，而且由于采用了電磁吸合裝置進行合模，第一模具1與第二模具2之間的受力方式為面受力，增大了第一模具1與第二模具2在合模時的受力面積，使第一模具1與第二模具2之間的連接更加穩(wěn)定，進而可有效地保證注塑成型的產(chǎn)品具有均勻的厚度以及良好的力學(xué)性能。

在本實用新型實施例中，第一模具1為上模具，第二模具2為下模具，但不限于上下布置的方式，也可以將第一模具1與第二模具2左右布置或以其他任意方式布置。

具體地，該電磁吸合裝置3包括第一電磁鐵31和第二電磁鐵32。其中，第一電磁鐵31設(shè)置在第一模具1上，第二電磁鐵32設(shè)置在第二模具2上。當通電后，第一電磁鐵31與第二電磁鐵32在相對的一側(cè)產(chǎn)生相反的極性，相互吸引。通過第一電磁鐵31與第二電磁鐵32的吸合，從而完成對第一和第二模具合模的目的。

進一步地，設(shè)置在第一模具1上的第一電磁鐵31的數(shù)量可以為一個也可以為多個并沿第一模具1的周向均勻布置。同樣，設(shè)置在第二模具2上的第二電磁鐵32的數(shù)量也可以為一個或多個，并沿第二模具2的周向均勻的布置。當?shù)谝荒＞?和第二模具2相連接時，第一電磁鐵31與第二電磁鐵32的位置相對應(yīng)。優(yōu)選地，在第一模具1和第二模具2上分別位置相對的設(shè)置多個第一電磁鐵31和第二電磁鐵32，且第一電磁鐵31與第二電磁鐵32一一對應(yīng)地設(shè)置在第一模具1和第二模具2上。這樣布置可使得第一和第二模具在合模時受力均勻，從而保證注塑成型的產(chǎn)品具有平整、光滑的外觀，以保證其力學(xué)性能。同時，第一電磁鐵31和第二電磁鐵32的磁力大小以能夠保證第一模具1和第二模具2在合模時完全密封為準。

優(yōu)選地，第一電磁鐵31和第二電磁鐵32的材料可選用消磁較快的阮鐵或硅鋼等材料制成，這樣保證了當通電后會立刻產(chǎn)生磁性，斷電后磁性立刻消失，不會影響合模、脫模等工序的進行。選用電磁鐵作為電磁吸合裝置3，當需要調(diào)整電磁吸合裝置3的磁力大小時，可通過改變電流強弱或線圈的匝數(shù)來調(diào)整，不僅調(diào)整方便，而且能夠精確地控制、改變磁力的大小，進而使模具受力均勻。

優(yōu)選地，為了保證電磁鐵的磁力效果，可將電磁鐵設(shè)置成條形或者U型，以使其更容易被磁化。

另外，在上述實施例中，設(shè)置在模具中的第一電磁鐵31和/或第二電磁鐵32不僅可用來將第一模具1和第二模具2進行吸合、固定，還可以通過電磁吸合裝置3的電磁感應(yīng)來加熱模具內(nèi)所填充的材料。

在實施例一的變形方式一中，電磁吸合裝置3包括第一電磁鐵31和第一鐵磁性元件，第一電磁鐵31設(shè)置在第一模具1或者第二模具2上，對應(yīng)的，第一鐵磁性元件設(shè)置在第二模具2或者第一模具1上。進一步地，第一電磁鐵31的數(shù)量可以為一個也可以為多個并沿第一模具1或第二模具2的周向均勻布置。同樣，第一鐵磁性元件的數(shù)量也可以為一個或多個，并沿第二模具2或第一模具1的周向均勻布置。當?shù)谝荒＞?和第二模具2相連接時，第一電磁鐵31與第一鐵磁性元件的位置相對應(yīng)。優(yōu)選地，第一電磁鐵31與第一鐵磁性元件均為多個，且位置相對地設(shè)置第一和第二模具上。

優(yōu)選地，在變形方式一中，該第一鐵磁性元件選擇由硅鋼或者鐵鎳系合金等軟磁性材料制成，這樣可保證當?shù)谝浑姶盆F31通電時，可將第一鐵磁性元件牢牢吸合住，從而保證第一模具1和第二模具2的合模效果，進而確保了合模時的密封性。

在實施例一的變形方式二中，電磁吸合裝置3包括第一電磁鐵31，第一電磁鐵31設(shè)置在第一模具1或第二模具2中的一個上，第一模具1或第二模具2中的另一個由鐵磁性材料制成。這樣設(shè)置省去了布置第二電磁鐵32或第一鐵磁性元件的步驟，進一步簡化了合模的工序步驟。

進一步地，在變形方式二中，該鐵磁性材料可選用硅鋼或鐵鎳系合金等軟磁性材料制成。當?shù)谝浑姶盆F31通電后，可將另一半模具牢牢吸附，從而完成合模的步驟。

再進一步地，在變形方式二中，可在其中一個模具上均勻設(shè)置多個第一電磁鐵31，從而使得第一和第二模具合模時，能夠產(chǎn)生均勻的磁力，進而保證注塑成型的產(chǎn)品能夠具有良好的外形及力學(xué)性能。

為了方便地控制電磁吸合裝置3的狀態(tài)，本實用新型實施例提供的模具還包括有電源和控制裝置，電磁吸合裝置3與電源連接，控制裝置用于控制電磁吸合裝置3的吸合或斷開，從而實現(xiàn)將第一模具1和第二模具2合模、脫模的目的。

本實用新型實施例提供的模具，在第一模具1和第二模具2上還設(shè)置有用于在第一模具1和第二模具2連接時進行定位的定位機構(gòu)4。該定位機構(gòu)4包括設(shè)置在第一模具1上的第一定位孔41和設(shè)置在第二模具2上的定位銷42。也就是說，當?shù)谝荒＞?和第二模具2進行合模時，通過定位銷42與第一定位孔41的配合，可更好的將第一模具1與第二模具2對齊并合模。當然，在其他的一些實施例中，也可通過其他方式實現(xiàn)將第一模具1和第二模具2完成定位的目的。

參考圖2和圖3，如圖2所示，本實用新型實施例提供的第一模具1，在其上還設(shè)置有抽氣孔11和灌注孔12。優(yōu)選的，抽氣孔11設(shè)置在第一模具1的四個頂角，這樣可更快的完成對模具內(nèi)抽真空的操作。灌注孔12設(shè)置在第一模具1的中間位置，這樣可保證在灌注填充材料時，填充材料可均勻地注滿模具。

一般的，模具在脫模時，操作很不方便，而且容易造成注塑產(chǎn)品表面的磕損。因此，為了解決這一問題，本實用新型實施例提供的第一模具1的重量小于第二模具2的重量，這樣一來，通過改變第一模具1的重量保證了操作人員可以方便獨立地將第一模具1移開，進而完成脫模工作。如圖2所示，為了進一步方便操作人員能夠完成脫模工作。

在本實用新型實施例提供的第一模具1上還設(shè)置有把手13。再進一步地，把手13對稱地設(shè)置在第一模具1上，這樣設(shè)置不僅保證了操作人員可以方便地移除第一模具1，還保證了在移除第一模具1時不會因為第一模具1的受力不均對注塑成型的產(chǎn)品產(chǎn)生磕碰。

進一步地，為了方便脫模，如圖3所示，在本實用新型實施例提供的第二模具2上，還設(shè)置有固定裝置21。固定裝置21可將第二模具2固定在地面上或其他平臺上，也可在第一和第二模具合模時作為模具整體的固定裝置。

在本實用新型實施例中，該模具不僅可以用在普通模具中，更可以用于樹脂傳遞模塑成型用模具(即RTM模具)。RTM模具還包括墊片5，墊片5設(shè)置在第一模具1和第二模具2之間，該墊片5由剛性的非磁性材料制成。由于RTM工藝是通過控制墊片5厚度的方式控制纖維制品的纖維質(zhì)量含量，因此所使用的RTM模具內(nèi)表面必須提供足夠的剛性，以確保在灌注過程中FRP板材表面平整，能夠提供厚度均一的FRP板材。因此，本實用新型實施例提供的RTM模具，是由碳鋼或合金鋼等剛性高的材料制成。同時，為了保證電磁吸合裝置的吸合效果，墊片5由非磁性材料制成，例如含鎳的鎳鉻不銹鋼材料等。

為了方便第一模具1和第二模具2的定位，在墊片5上還開設(shè)有第二定位孔43。當需要合模時，只需要將第二模具上的定位銷42分別穿過第一定位孔41和第二定位孔43即可實現(xiàn)第一模具1和第二模具2的定位功能。

實施例二

實施例二提供了一種模具的使用方法，應(yīng)用于實施例一的模具，該使用方法包括：控制電磁吸合裝置3吸合進而將第一模具1和第二模具2固定連接。通過在模具中設(shè)置電磁吸合裝置3，省去了緊固螺栓等步驟，極大地節(jié)省了加工時間，提高了生產(chǎn)效率。

在此基礎(chǔ)上，本方法不僅僅適用于普通模具，還適用于RTM模具，具有很大的適用范圍。

進一步地，該方法使用的是實施例一中的RTM模具，該使用方法包括：在第一模具1和第二模具2之間鋪設(shè)填充材料，填充材料可包括纖維基材、樹脂和固化劑等，控制電磁吸合裝置3吸合將第一模具1和第二模具2固定連接。使用這種方法來制作纖維增強復(fù)合材料(即FRP)，可精確的控制纖維制品的纖維質(zhì)量分數(shù)，使得纖維制品的性能達到最優(yōu)值。同時，制備的FRP板材厚度均一，能夠提供穩(wěn)定的實驗數(shù)據(jù)，保證實驗的可重復(fù)操作性和結(jié)果精確性，避免了測試所用的FRP板材厚度不均一的現(xiàn)象，從而避免了實驗結(jié)果不精確的可能性，也就更好的相關(guān)的研發(fā)設(shè)計提供了更好的指導(dǎo)作用。

本實用新型實施例提供的模具及其使用方法具有如下有益效果：

通過在第一模具和/或第二模具上設(shè)置電磁吸合裝置，代替了使用螺栓緊固第一和第二模具，省去了緊固螺栓所需要的時間，有效提高了工作效率，同時，電磁吸合裝置能夠提供持續(xù)恒定的吸合力，能夠更好地實現(xiàn)合模，使得第一和第二模具受力均勻，而且由于采用了電磁吸合裝置進行合模，第一模具與第二模具之間的受力方式為面受力，增大了第一模具與第二模具在合模時的受力面積，使第一模具與第二模具之間的連接更加穩(wěn)定，進而可有效地保證注塑成型的產(chǎn)品具有均勻的厚度以及良好的力學(xué)性能。另外，本實用新型實施例提供的模具不僅僅可以應(yīng)用在普通模具中，也可以應(yīng)用于RTM模具中。使用本實用新型實施例提供的RTM模具，可精確的控制纖維制品的纖維質(zhì)量分數(shù)，使得纖維制品的性能達到最優(yōu)值。同時，制備出的FRP板材厚度均一，能夠提供穩(wěn)定的實驗數(shù)據(jù)，保證實驗的可重復(fù)操作性和結(jié)果精確性。

以上所述，僅為本實用新型的具體實施方式，但本實用新型的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本實用新型揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。因此，本實用新型的保護范圍應(yīng)以所述權(quán)利要求的保護范圍為準。