復合材料模具設計制造工藝的探討

陳志霞 陸明富

航天海鷹(鎮江)特種材料有限公司 江蘇 鎮江212132

引言

復合材料具有比強度高、抗腐蝕性能好等優點,可選用其它比強度高的材料。但好的復合材料必須建立在好的復合模具之上。研究復合材料模具設計與制造工藝,對于復合材料的生產制造具有重要意義。伴隨著社會的快速發展,復合材料的制造技術也在不斷地發展,為了適應這種發展趨勢,人們對模具的要求越來越高。

一、簡述復合材料成型模具

復合體在制造過程中表現出很大的靈活性,其成型方式有多種,例如:手工成型、噴涂成型等,這些方式都與復合體的結構和材料相適應。各種結構型式的復合材料模具,其纏繞成形模、金屬骨架型模,其尺寸精度、表面質量及結構支承強度等與復合材料生產的質量有直接關系,應引起重視。隨著社會的新發展,帶來了新技術的變革,復合材料模具數字化設計制造技術應運而生。接著,我們將詳細分析復合材料模具的數字化設計和制造技術,以期為復合材料的生產提供幫助[1]。

二、復合材料成型模具的基本結構和成型要求

它的底架主要由復合模,模架模具組成。內托板、卡槽、散熱孔和底板,底架由環形方鋼、叉車口和加固方鋼組成。對復合材料成形模的復雜結構進行了說明。用參數化模型設計時,應注意以下幾個問題:產品數值模型確定模具具體成形面;支承板與模體下表面充分結合;支承板內外相互垂直,在兩支承板交界處卡槽;支承板根據復合材料模具進行焊接生產,不可避免地會出現殘余變形、殘余應力等問題,因此,必須采取合理的工藝措施,選擇科學的設計方案,以防止此類問題的發生,其中加工精度和表面質量是關鍵,而工藝難度較大的工序,極易產生質量問題,其原因多種多樣,因此,每一步操作都要小心。如果需要的話,可以用數字化檢測設備來嚴格檢測這個環節,防止問題的發生,提高產品質量。在復合材料模具中,由于不同類型的復合材料零件在生產過程中會產生不同的熱膨脹系數,所以選擇的材料一定要符合熱膨脹系數以防止后期出現問題。

三、復合材料成型模具數字化設計制造

1.數控加工技術。復合模的制造通常采用數控加工技術,采用數控加工技術,可制作各種材料和結構的模具。數字控制可以有效地保證產品的生產精度和質量標準,數控加工技術是隨著社會的不斷發展與進步而不斷發展與進步的。復合材料模具采用高速數控銑削技術,能有效地提高生產效率,有效地控制產品質量,所以深入開發數字技術當然是一件好事[2]。

2.模具材料的選擇。復合模材料有鋼、鋁、雙馬、環氧,一般說來,應根據其性能、價格、使用時間、次數等綜合確定。適合彎度大,尺寸大,結構復雜的模具。鋁產品加工性能好、成本低、重量輕、硬度低、機械性能差、使用次數少,適用于模具尺寸精度要求低的場合。該復合材料具有相同的熱膨脹冷縮系數,溫度高時可重復使用,但成本高。用于大型模具,結構復雜;環氧樹脂復合材料具有生產周期短,產品熱膨脹系數與材料相同,使用次數少等優點,用于中溫固化過程及制成品。

3.先進表面處理技術。在模具生產中,表面處理是質量控制的重要一環,它關系到模具表面的組成和組織,是模具性能的直接指標,直接決定著模具的硬度、耐磨性和耐腐蝕性,因此必須引起高度重視。針對目前生產中的表面處理方法,目前主要有化學法、表面涂覆法和激光法?？梢杂行У亟鉀Q模具表面存在的問題,使其標準化,并大大提高其使用壽命[3]。

4.解決模具加工生產所面臨的問題。復合材料模具在生產和加工過程中,不可避免地會出現一些質量問題,如在結構焊接過程中,出現殘余變形,殘余應力等,因此,必須采取合理的工藝措施,科學地進行設計,以防止這些缺陷的發生,而加工精度和表面質量是提高產品技術含量的關鍵環節和難點系數。這一環節容易產生質量問題,原因很多。所以在這個環節上,我們每走一步都要小心。如果需要的話,可以用數字化檢測設備來嚴格檢測這個環節,防止問題的發生,提高產品質量。因此在材料選擇時,應盡量選用熱膨脹系數相近的材料,以有效避免熱脹冷縮系數不同所造成的質量問題。

四、復合材料成型先進模具的應用

熱壓釜、真空袋、纏繞、軟膜膨脹、噴射成型、電子束固化等成型工藝是目前常用的成型工藝,不同成型工藝對模具材料及模具結構的要求不同?，F有先進成型模具有噴塑金屬復合模具,復合樹脂模具,復合EP樹脂模具,復合干式層壓模具,整體石墨模具等,這種模具在復合材料零件制造中占有重要地位。隨著復合材料模具和易形變模具的不斷發展,模具在復合材料產品生產中的作用越來越大,越來越符合復合材料發展的要求。

五、結束語

由于復合材料的應用越來越廣泛,人們必須對復合材料模板的設計和制造工藝進行不斷的改進和完善。由于模版的質量直接決定復合材料的質量,能明顯提高復合材料的生產效率,降低生產成本,使其更加完善。因此,應大力推廣數字化模具設計與制造技術,普及化是未來復合材料設計制造技術和市場需求的發展方向,積極推動復合材料設計和制造流程的應用。每一個企業都以提高生產效率,降低生產成本為目標,以數字化設計與制造技術作為技術的基礎,使企業利益最大化。