用于表面成形的组成物及其成形方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN106564203A(43)申请公布日2017.04.19(21)申请号201510654811.8(22)申请日2015.10.12(71)申请人上海交通大学地址200240上海市闵行区东川路800号(72)发明人康利平J·谢恩(74)专利代理机构上海交达专利事务所31201代理人王毓理王锡麟(51)Int.Cl.B29C70/44(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图6页(54)发明名称用于表面成形的组成物及其成形方法(57)摘要一种用于表面成形的组成物及其成形方法，包括：柔性腔和设置于其内部或外部的柔性界面，其中：柔性界面为单层或多层薄型柔质材料组成，每层柔质材料上经剪裁有若干相互平行的悬臂片，柔性腔上设有开孔，用于进行抽真空处理。采用本发明可快速地形成模子的曲面轮廓，精确地控制模子表面形状，形成复杂自由曲面，且可根据需要实时调整模子的曲面形状。本发明简化了复合材料传统成型工艺中需要根据具体产品来制造模子这个工艺，节约了材料及能源，大幅缩短了复合材料生产周期并降低生产成本。CN106564203ACN106564203A权利要求书1/1页1.一种用于表面成形的组成物，其特征在于，包括：柔性腔和设置于其内部或外部的柔性界面，其中：柔性界面为单层或多层薄型柔质材料组成，每层柔质材料上经剪裁有若干相互平行的悬臂片，所述的柔性腔上设有开孔，用于进行抽真空处理。2.根据权利要求1所述的组合物，其特征是，所述的柔性界面平铺设置于柔性腔上表面或下表面。3.根据权利要求1所述的组合物，其特征是，所述的柔性腔内设置复合材料预浸料。4.根据权利要求3所述的组合物，其特征是，所述的柔性界面平铺设置于复合材料预浸料与柔性腔之间。5.一种用于表面成形的成形方法，其特征在于，通过将内部或外部设有柔性界面的柔性腔设置于由可调杆阵列构成的轮廓成型机构中，使得柔性界面按照轮廓成型机构的外形设置贴附于柔性腔的内侧或外侧，使得可调杆阵列构成的曲面轮廓光滑化，经过固化实现成型。6.根据权利要求5所述的成形方法，其特征是，所述的轮廓成型机构采用两个且相对设置或采用六个且分别位于正交坐标系的六个方向。7.根据权利要求5所述的成形方法，其特征是，所述的可调杆阵列设置于限位板上，且各个可调杆之间互相平行。8.根据权利要求5所述的成形方法，其特征是，所述的可调杆采用丝杆螺母机构实现，该丝杆螺母可采用步进电机驱动以实现精确位移。9.根据权利要求8所述的成形方法，其特征是，所述的丝杆螺母机构内设有匹配步进电机的螺纹，通过步进电机带动丝杆转动，进而带动套在丝杆上的丝杆螺母在限位板上位移，从而调节丝杆螺母的与真空柔性腔之间的距离，从而构成复合材料的外形轮廓模具。10.根据权利要求5所述的成形方法，其特征是，所述的固化是指：对柔性腔抽真空操作1～2分钟，然后将柔性腔以及内部材料放置在紫外线灯箱中进行固化。2CN106564203A说明书1/4页用于表面成形的组成物及其成形方法技术领域[0001]本发明涉及的是一种模具制造领域的技术，具体是一种用于表面成形的组成物及其成形方法。背景技术[0002]复合材料制备工艺包括：成型以及固化两个阶段。成型是指将预浸料按要求铺置成一定的形状；固化即把铺置成一定形状的叠层预浸料，在温度、时间和压力等因素的影响下使形状固定下来，并能达到预期的性能要求。传统的复合材料成形方法包括模压成型、渗透成型、缠绕成型、拉挤成型、手糊成型以及真空柔性腔法等方法。在上述成形方法中，通常需要制作一个模子。而模子的制造具有模子制造周期长，制造价格昂贵，并且模子制造好以后，形状很难改变等特点。研究模子的快速成型技术将会大幅缩短复合材料生产周期并降低生产成本。[0003]数字化表面重构技术是利用CAD输入信息来控制丝杆定位以形成三维表面的技术，采用这个方法对产品进行造型，节省了制造模子的费用以及时间；并可以通过改变丝杆的位置对已经形成的表面轮廓进行修改，方便快捷；此外，如果需要另一个造型，只需要重新改变丝杆阵列的表面轮廓。因此，采用这个技术可以快速的形成各种曲面轮廓。[0004]经过对现有技术的检索发现，美国专利号US4,212,188，公开(公告)日1980年7月15日，公开了一种用于钢板成型的装置，将高度可调节的连杆排列安装在上、下两块支撑板上，这些连杆上下一一对应，形成连杆对，通过调节各连杆对的高度，使得连杆顶点表面形成曲面轮廓，作为钢板成型的模子，将上、下两块支撑板靠近并按压，使得钢板屈服，从而形成钢板曲面。各连杆顶端设置可转动的光滑头，以使钢板的曲面更加平滑。但由于要使钢板屈服成型，系统对各连杆的刚度要求很高，并且需要众多大功率的马达来驱动。因此，这个技术在钢板成型应用方面还非