本實用新型涉及一種模具，具體涉及一種結構簡單，使用方便的自帶加熱、冷卻系統(tǒng)的復合材料成型大型模具。

背景技術：

模具設計與制造是一項技術性很強的工作，任何一個產(chǎn)品的品質好與壞都跟模具設計息息相關，一個好的模具設計方案直接決定了產(chǎn)品的成型效率與質量。模具的加工過程集中了機械制造中的諸多先進技術的部分精華與鉗工技術的手工技巧，因此模具工業(yè)能促進工業(yè)產(chǎn)品生產(chǎn)的發(fā)展和質量提高。

較之傳統(tǒng)的復合材料成型模具設計都是以使用硫化機來加熱模具跟給模具加壓，傳統(tǒng)模具設計適用于中小型模具且必須確保模具外形尺寸小于硫化機棧板的外形尺寸。自帶加熱、冷卻系統(tǒng)的復合材料成型大型模具設計方案是將加熱、冷卻、加壓等系統(tǒng)都設計在模具本身上來實現(xiàn)。此設計方案直接降低了模具運輸安全、降低了設備投入成本、加熱冷卻靈活操作、減少模具來回搬運工時。而傳統(tǒng)的復合材料成型模具設計，在產(chǎn)品成型過程中是需要將模具運輸?shù)搅蚧瘷C上進行加熱、加壓成型，需要投入硫化機及運模具設備，模具運輸過程中也直接增加了操作工時等必要現(xiàn)象。

技術實現(xiàn)要素：

針對上述問題，本實用新型的主要目的在于提供一種結構簡單，使用方便 的自帶加熱、冷卻系統(tǒng)的復合材料成型大型模具。

本實用新型是通過下述技術方案來解決上述技術問題的：一種自帶加熱、冷卻系統(tǒng)的復合材料成型大型模具，所述自帶加熱、冷卻系統(tǒng)的復合材料成型大型模具包括：上模、下模、兩側的限位固定滑塊，兩側的型腔滑塊，冷卻系統(tǒng)、加熱系統(tǒng)、鎖緊機構、翻轉機構。

上模和下模上均安裝有冷卻系統(tǒng)，上模和下模上均安裝有加熱系統(tǒng)，采用鎖緊機構將上模和下模固定安裝在一起。

兩側限位固定滑塊分別分布在下模的兩側，兩側型腔滑塊分別分布在下模的兩側，同側的限位固定滑塊和同側的型腔滑塊固定在一起。

翻轉機構固定在上?；?和下模上，翻轉機構將整個模具吊起。

在本實用新型的具體實施例中，在安裝時，先將兩側的限位固定滑塊放置在下模的左右兩邊，使用固定裝置對兩側的限位固定滑塊進行初固定，下模作為產(chǎn)品鋪料基準進行貼模，再將上模蓋在下模及兩塊限位固定滑塊上，使用鎖緊機構鎖緊模具進行復合材料產(chǎn)品的成型。

在本實用新型的具體實施例中，所述兩側的限位固定滑塊包括左側限位固定滑塊和右側限位固定滑塊，分別分布在下模的左右兩側，兩側型腔滑塊包括左側型腔滑塊和右側型腔滑塊，分別分布在下模的左右兩側。

在本實用新型的具體實施例中，所述上模包括：上模定位導套、上模鎖緊機構螺絲孔、上模產(chǎn)品型腔滑塊定位螺絲孔、上模加熱系統(tǒng)加熱管道孔、上模翻轉機構吊環(huán)螺絲孔、上模冷卻系統(tǒng)水道孔、上模凸臺造型模具，上模產(chǎn)品型腔面。

上模定位導套包括四個，每兩個分為一組，分別分布在上模的相對兩側上。

上模鎖緊機構螺絲孔分為兩排，分別分布在上模的相對的另外兩側上。

上模產(chǎn)品型腔滑塊定位螺絲孔分為兩排，分別分布在上模上與上模鎖緊機 構螺絲孔上分布相同的兩側上。

上模加熱系統(tǒng)加熱管道孔和上模冷卻系統(tǒng)水道孔分布在上模的側面，分別連接上模內部的上模加熱系統(tǒng)加熱管道和上模冷卻系統(tǒng)水道。

上模翻轉機構吊環(huán)螺絲孔包括1-5個，固定安裝在上模的側面。

上模凸臺造型模具和上模產(chǎn)品型腔面位于上模上，上模凸臺造型模具是控制產(chǎn)品外形輪廓的。

兩排上模產(chǎn)品型腔滑塊定位螺絲孔分布在上模凸臺造型模具和上模產(chǎn)品型腔面的兩側。

在本實用新型的具體實施例中，所述下模包括：下模產(chǎn)品拔模鑲塊、下模導柱、下模鎖緊機構螺絲孔、下模產(chǎn)品型腔滑塊定位螺絲孔、下模限位固定滑塊取模槽、下模加熱系統(tǒng)電加熱管道孔、下模撬模槽、下模翻轉機構吊環(huán)螺絲孔、下模冷卻系統(tǒng)水道孔、下模產(chǎn)品型腔、下模凹槽造型模具、下模產(chǎn)品型腔滑塊放置槽。

下模產(chǎn)品拔模鑲塊、下模導柱均包括四個，每兩個分為一組，均分別分布在下模的相對兩側上。

下模鎖緊機構螺絲孔、下模產(chǎn)品型腔滑塊定位螺絲孔均分為兩排，均分布在下模上的另外的相對兩側上。

下模限位固定滑塊取模槽包括兩排，每排2-5個，分布在下模上與下模鎖緊機構螺絲孔相同的兩側上。

下模撬模槽、下模翻轉機構吊環(huán)螺絲孔與下模產(chǎn)品拔模鑲塊同側的下模上。

下模加熱系統(tǒng)電加熱管道孔和下模冷卻系統(tǒng)水道孔分布在下模的側面，分別連接下模內部的下模加熱系統(tǒng)加熱管道和下模冷卻系統(tǒng)水道。

下模鎖緊機構螺絲孔為采用鎖緊機構將上模和下模固定在一起的孔，下模產(chǎn)品型腔和下模凹槽造型模具放置需要制作的模具材料。

下模產(chǎn)品型腔滑塊放置槽放置限位固定滑塊。

在本實用新型的具體實施例中，所述冷卻系統(tǒng)為水冷管道冷卻系統(tǒng)。

在本實用新型的具體實施例中，所述加熱系統(tǒng)為電加熱管管道加熱系統(tǒng)。

在本實用新型的具體實施例中，所述鎖緊機構為螺絲鎖緊機構。

在本實用新型的具體實施例中，所述翻轉機構為吊環(huán)翻轉機構。

本實用新型的積極進步效果在于：本實用新型提供的自帶加熱、冷卻系統(tǒng)的復合材料成型大型模具利用自帶加熱系統(tǒng)輔助復合材料制品模壓成型；利用自帶冷卻系統(tǒng)輔助復合材料制品模具進行模具冷卻；其中涉及一種加壓系統(tǒng)的設計與制做，主要用于輔助復合材料產(chǎn)品成型的壓力供給。使用一種自帶加熱、冷卻系統(tǒng)的復合材料成型大型模具設計方案制造模具同樣達到了模具給壓、模具加熱、模具冷卻的效果，且操作簡單、投入成本低、安全系數(shù)高。

附圖說明

圖1為本實用新型的整體結構示意圖。

圖2為本實用新型中上模的整體結構示意圖的立體圖。

圖3為本實用新型中上模的整體結構示意圖的俯視圖。

圖4為本實用新型中上模的整體結構示意圖的左視圖。

圖5為本實用新型中上模的整體結構示意圖的主體圖。

圖6為本實用新型中下模的整體結構示意圖的立體圖。

圖7為本實用新型中下模的整體結構示意圖的俯視圖。

圖8為本實用新型中下模的整體結構示意圖的左視圖。

圖9為本實用新型中下模的整體結構示意圖的主視圖。

圖10為本實用新型中滑塊的整體結構示意圖的立體圖。

具體實施方式

下面結合附圖給出本實用新型較佳實施例，以詳細說明本實用新型的技術方案。

圖1為本實用新型的整體結構示意圖。如圖1所示，本實用新型提供的自帶加熱、冷卻系統(tǒng)的復合材料成型大型模具，包括：上模1、下模2、兩側的限位固定滑塊，兩側的型腔滑塊，冷卻系統(tǒng)7、加熱系統(tǒng)8、鎖緊機構(螺絲鎖緊機構)9、翻轉機構10；上模1和下模2上均安裝有冷卻系統(tǒng)7，上模1和下模2上均安裝有加熱系統(tǒng)8，采用鎖緊機構9將上模1和下模2固定安裝在一起；兩側限位固定滑塊分別分布在下模2的兩側，兩側型腔滑塊分別分布在下模2的兩側，同側的限位固定滑塊和同側的型腔滑塊固定在一起，翻轉機構10固定在上模1或/和下模2上，翻轉機構(吊環(huán))10將整個模具吊起。

在具體的制作中，冷卻系統(tǒng)7為水冷管道冷卻系統(tǒng)，加熱系統(tǒng)8為電加熱管管道加熱系統(tǒng)，鎖緊機構為9為螺絲鎖緊機構，翻轉機構為10吊環(huán)翻轉機構。

加熱系統(tǒng)：在上模和下模分別設計有加熱管道，插入電加熱管，以電加熱管來實現(xiàn)模具加熱功能。

冷卻系統(tǒng)：在上模和下模分別設計有冷卻水孔，一般冷卻管道中心與型腔的距離應為冷卻管道直徑的1-2倍，冷卻管道中心距約為管道直徑的3-5倍。通過水循環(huán)來實現(xiàn)模具冷卻效果。模具采用鎖緊機構將上模和下模固定安裝在一起。

在安裝時，先將兩側的限位固定滑塊(參見圖10)放置在下模的左右兩邊，使用固定裝置對兩側的限位固定滑塊進行初固定，下模作為產(chǎn)品鋪料基準進行貼模，再將上模蓋在下模及兩塊限位固定滑塊上，使用鎖緊機構9鎖緊模具進行復合材料產(chǎn)品的成型。

兩側的限位固定滑塊包括左側限位固定滑塊5和右側限位固定滑塊3，分別 分布在下模2的左右兩側，兩側型腔滑塊包括左側型腔滑塊6和右側型腔滑塊4，分別分布在下模2的左右兩側。

圖2為本實用新型中上模的整體結構示意圖的立體圖，圖3為本實用新型中上模的整體結構示意圖的俯視圖，圖4為本實用新型中上模的整體結構示意圖的左視圖，圖5為本實用新型中上模的整體結構示意圖的主體圖。如圖2-5所示，上模1包括：上模定位導套101、上模鎖緊機構螺絲孔102、上模產(chǎn)品型腔滑塊定位螺絲孔103、上模加熱系統(tǒng)加熱管道孔104、上模翻轉機構吊環(huán)螺絲孔105、上模冷卻系統(tǒng)水道孔106、上模凸臺造型模具107，上模產(chǎn)品型腔面108。

上模定位導套101包括四個，每兩個分為一組，分別分布在上模1的相對兩側上；上模鎖緊機構螺絲孔102分為兩排，分別分布在上模1的相對的另外兩側上；上模產(chǎn)品型腔滑塊定位螺絲孔103分為兩排，分別分布在上模1上與上模鎖緊機構螺絲孔102上分布相同的兩側上。

上模加熱系統(tǒng)加熱管道孔104和上模冷卻系統(tǒng)水道孔106分布在上模的側面，分別連接上模內部的上模加熱系統(tǒng)加熱管道(圖中沒有示意出)和上模冷卻系統(tǒng)水道；上模翻轉機構吊環(huán)螺絲孔105包括1-5個，固定安裝在上模1的側面。

上模凸臺造型模具107和上模產(chǎn)品型腔面108位于上模1上，上模凸臺造型模具107是控制產(chǎn)品外形輪廓的；兩排上模產(chǎn)品型腔滑塊定位螺絲孔103分布在上模凸臺造型模具107和上模產(chǎn)品型腔面108的兩側。

圖6為本實用新型中下模的整體結構示意圖的立體圖，圖7為本實用新型中下模的整體結構示意圖的俯視圖，圖8為本實用新型中下模的整體結構示意圖的左視圖，圖9為本實用新型中下模的整體結構示意圖的主視圖。如圖6-9所示，下模2包括：下模產(chǎn)品拔模鑲塊201、下模導柱202、下模鎖緊機構螺絲孔203、下模產(chǎn)品型腔滑塊定位螺絲孔204、下模限位固定滑塊取模槽205、下 模加熱系統(tǒng)電加熱管道孔206、下模撬模槽207、下模翻轉機構吊環(huán)螺絲孔208、下模冷卻系統(tǒng)水道孔209、下模產(chǎn)品型腔210、下模凹槽造型模具211、下模產(chǎn)品型腔滑塊放置槽212。

下模產(chǎn)品拔模鑲塊201、下模導柱202均包括四個，每兩個分為一組，均分別分布在下模1的相對兩側上。

下模鎖緊機構螺絲孔203、下模產(chǎn)品型腔滑塊定位螺絲孔204均分為兩排，均分布在下模2上的另外的相對兩側上。

下模限位固定滑塊取模槽205包括兩排，每排2-5個，分布在下模2上與下模鎖緊機構螺絲孔203相同的兩側上。

下模撬模槽207、下模翻轉機構吊環(huán)螺絲孔208與下模產(chǎn)品拔模鑲塊201同側的下模2上。

下模加熱系統(tǒng)電加熱管道孔206和下模冷卻系統(tǒng)水道孔209分布在下模的側面，分別連接下模內部的下模加熱系統(tǒng)加熱管道(圖中沒有示意出)和下模冷卻系統(tǒng)水道。

下模鎖緊機構螺絲孔203為采用鎖緊機構9將上模1和下模2固定在一起的孔，下模產(chǎn)品型腔210和下模凹槽造型模具211放置需要制作的模具材料。

下模產(chǎn)品型腔滑塊放置槽212放置限位固定滑塊。

本實用新型中，大型模具設計方法包括以下步驟：

步驟1：模具材料的選材；采用硬度相對較高的P20模具鋼為主要原材料。P20模具鋼擁有硬度均勻的物理特性，以及具有良好的拋光性能和光蝕刻花性能，并且P20模具鋼加工性能極佳，加工尺寸穩(wěn)定性好，保證了模具型腔表面的光潔度，模具壽命可達50萬模次。

步驟2：實現(xiàn)產(chǎn)品成型的模具型腔設計方案；根據(jù)產(chǎn)品的特有形狀進行模具型腔設計，對于大型、復雜且有多種型號的產(chǎn)品，在模具型腔設計過程中需要 考慮產(chǎn)品脫模、產(chǎn)品共模(成本考慮)、產(chǎn)品造型，所以模具型腔需要增設相應的滑塊來確保產(chǎn)品順利脫模、保證實現(xiàn)產(chǎn)品造型、達成產(chǎn)品共模效果。

步驟3：模具開、合模的翻轉機構設計方案；在大型產(chǎn)品模具設計中由于單面模具比較笨重，考慮使用行車對模具進行吊運及翻轉，所以模具的兩端會設計安裝吊環(huán)，便于行車勾住吊環(huán)上進行模具吊運及翻轉。

步驟4：加熱系統(tǒng)的布局；在大型模具沒有硫化機能滿足其加熱的情況下，在模具里設計電加熱管管道，以電加熱管來實現(xiàn)模具加熱功能。電加熱管是在耐高溫不銹鋼無縫管內均勻地分布高溫電阻絲，在空隙部分致密地填入導熱性能和絕緣性能均良好的結晶氧化鎂粉，這種結構不但先進、熱效率高，而且發(fā)熱均勻，當高溫電阻絲中有電流通過時，產(chǎn)生的熱通過結晶氧化鎂粉向金屬管表面擴散，再傳遞到模具上，從而達到加熱的效果。

步驟5：冷卻系統(tǒng)的布局；合理地確定冷卻管道的中心距及冷卻管道與型腔壁的距離冷卻水孔的間距，即冷卻水孔數(shù)量的多少，對模具冷卻效果影響極大。冷卻管道與型腔壁的距離太大會使冷卻效率下降，而距離太小又會造成冷卻不均勻。一般冷卻管道中心與型腔的距離應為冷卻管道直徑的1-2倍，冷卻管道中心距約為管道直徑的3-5倍。合理確定冷卻水管接頭位置進出口水管接頭的位置盡可能設計在模具的同一側。水管接頭多采用自動密封接頭，以保證冷卻管道不泄漏。

所述的模具設計材料使用硬度高的P20模具鋼為主要原材料。P20模具鋼擁有硬度均勻的物理特性，以及具有良好的拋光性能和光蝕刻花性能，并且P20模具鋼加工性能極佳，加工尺寸穩(wěn)定性好，保證了模具型腔表面的光潔度，模具使用壽命可達50萬模次。

所述的模具材料根據(jù)產(chǎn)品形狀的復雜程度、產(chǎn)品形狀大小的不同，可選的模具材料有：C45鋼、C50鋼、P20鋼、H13鋼等材料。

本實用新型使用一種自帶加熱、冷卻系統(tǒng)的復合材料成型大型模具設計方案相比傳統(tǒng)使用硫化機進行給壓及加熱，冷卻機進行冷卻的模具同樣達到了模具給壓、模具加熱、模具冷卻的效果，且操作簡單、投入成本低、安全系數(shù)高。

本實用新型提供了一種操作簡單、投入成本低、安全系數(shù)高的大型復合材料成型模具設計。為了實現(xiàn)以上性能要求，本實用新型采用硬度高的P20模具鋼為主要原材料。P20模具鋼擁有硬度均勻的物理特性，以及具有良好的拋光性能和光蝕刻花性能，并且P20模具鋼加工性能極佳，加工尺寸穩(wěn)定性好，保證了模具型腔表面的光潔度，模具壽命可達50萬模次。將加熱、冷卻系統(tǒng)設計在模具里面，具有良好的設計優(yōu)勢及加工性能，也能滿足復合材料制品的成型工藝。

以上顯示和描述了本實用新型的基本原理和主要特征和本實用新型的優(yōu)點。本行業(yè)的技術人員應該了解，本實用新型不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明本實用新型的原理，在不脫離本實用新型精神和范圍的前提下，本實用新型還會有各種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的本實用新型范圍內，本實用新型要求保護范圍由所附的權利要求書及其等效物界定。