[精选]南京工业大学复合材料工学复合材料设备-2_121856.pptx

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1、复合材料工艺与设备复合材料工艺与设备主讲人：王晓钧主讲人：王晓钧材料科学与工程学院材料科学与工程学院目录目录2.2 手糊成型模具与脱模剂手糊成型模具与脱模剂模模具具是是手手糊糊成成型型工工艺艺中中唯唯一一的的重重要要设设备备，合合理理设设计计和和制制造造模模具具是是保保证证产产 品品 质质 量量 和和 降降 低低 成成 本本 的的 关关 键键。2.2.1 模具结构与材料模具结构与材料2.2.1.1 模具结构模具结构手糊成型模具分单模和对模两类。单模又分手糊成型模具分单模和对模两类。单模又分阳模和阴模两种，如图阳模和阴模两种，如图2-2所示。所示。1.阳模阳模 使用阳模成型的制品内表面光滑且尺寸

2、使用阳模成型的制品内表面光滑且尺寸准确，制品成型时操作方便，质量易控制，准确，制品成型时操作方便，质量易控制，便于通风。便于通风。2.阴模阴模 制品外表面光滑且尺寸准确，但过于凹制品外表面光滑且尺寸准确，但过于凹深的阴模成型时操作不便，通风困难，劳卫深的阴模成型时操作不便，通风困难，劳卫条件差，质量不易控制。条件差，质量不易控制。3.对模对模 由阴、阳模两部分组成。制品内外表面由阴、阳模两部分组成。制品内外表面质量都高，厚度精确。不适于大型制品生产。质量都高，厚度精确。不适于大型制品生产。2.2.1.2 模具材料模具材料目前应用最普遍的模具材料是玻璃钢。目前应用最普遍的模具材料是玻璃钢。可供选

3、用的其他材料有：（可供选用的其他材料有：（1）木材（）木材（2）石）石膏膏-砂（砂（3）石蜡（）石蜡（4）可溶性盐（）可溶性盐（5）低熔点）低熔点金属（金属（6）金属）金属2.2.2手糊成型模具设计要则手糊成型模具设计要则2.2.2.1 设计要点设计要点（1）根据制品的数量、形状尺寸、精度要）根据制品的数量、形状尺寸、精度要求、脱模难易、成型工艺条件（固化温度、求、脱模难易、成型工艺条件（固化温度、压力）等确定模具材料与结构形式。压力）等确定模具材料与结构形式。（2）模具应有足够的刚度和强度，能够承）模具应有足够的刚度和强度，能够承受脱模时的冲击，确保加工和使用过程受脱模时的冲击，确保加工和使

4、用过程中不变形。中不变形。（3）模具型面光洁度应比制品表面光洁度）模具型面光洁度应比制品表面光洁度高出二级以上高出二级以上（4）模具拐角处的曲率应尽量加大。制品）模具拐角处的曲率应尽量加大。制品内侧拐角曲率半径应大于内侧拐角曲率半径应大于2mm。避免由于。避免由于玻璃纤维的回弹，在拐角周围形成气泡空洞。玻璃纤维的回弹，在拐角周围形成气泡空洞。（5）对于整体式模具，为了成型后易于脱）对于整体式模具，为了成型后易于脱模，可在成型面设计有气孔采用压缩空气脱模，可在成型面设计有气孔采用压缩空气脱模。阳模深度较大时，应有拔模斜度，一般模。阳模深度较大时，应有拔模斜度，一般以以2为宜。为宜。（6）拼装模或

5、组合模，分模面的开设除满足）拼装模或组合模，分模面的开设除满足容易脱模外，注意不能开设在表面质量要求高容易脱模外，注意不能开设在表面质量要求高或受力大的部位。或受力大的部位。（7）有一定耐热性，热处理变形小。）有一定耐热性，热处理变形小。（8）质量轻，材料易得，造价便宜。）质量轻，材料易得，造价便宜。2.2.3 玻璃钢高级模具玻璃钢高级模具目前手糊成型模具许多都是采用玻璃钢材目前手糊成型模具许多都是采用玻璃钢材料制作。由于高光洁度表面的玻璃钢制品料制作。由于高光洁度表面的玻璃钢制品需求量越来越大，玻璃钢高级模具可获得需求量越来越大，玻璃钢高级模具可获得“镜面效果镜面效果”的，高光泽度、高平整度

6、手的，高光泽度、高平整度手糊制品的模具。糊制品的模具。高级高级模具模具要求要求（1）玻璃钢高级模具应）玻璃钢高级模具应有足够的强度和刚度。有足够的强度和刚度。（2）模具表面胶衣要有一定硬）模具表面胶衣要有一定硬 （巴柯尔硬度在（巴柯尔硬度在40以上）和耐以上）和耐 热性，能够承受树脂固化时的热性，能够承受树脂固化时的 放热、收缩等作用。放热、收缩等作用。（3）模具工作面外型尺寸准确、表面平）模具工作面外型尺寸准确、表面平顺，无潜藏气泡和针孔等弊病。顺，无潜藏气泡和针孔等弊病。（4）模具表面光泽度为）模具表面光泽度为8090光泽单位，光泽单位，或目测或目测（5）应有清晰的镜面反光。经抛光后的模）

7、应有清晰的镜面反光。经抛光后的模具表面残留划痕度具表面残留划痕度0.1m。国内通用型国内通用型33#、793#、102#胶衣树脂用于胶衣树脂用于制作一般制作一般GFRP模具基本合乎要求，但其模具基本合乎要求，但其耐磨性及硬度等性能比不上专用模具胶衣耐磨性及硬度等性能比不上专用模具胶衣树脂，用其制作镜面树脂，用其制作镜面GFRP模具表面层不模具表面层不甚适宜。甚适宜。2.2.3.3 制造工艺制造工艺（1）过渡模（母模）制造）过渡模（母模）制造高质量的高质量的GFRP模具是通过过渡模（母模具是通过过渡模（母模）翻制出来的。模）翻制出来的。（2）GFRP模具翻制模具翻制（3）模具表面处理）模具表面处

8、理表面处理技术是制造高表观质量模具表面处理技术是制造高表观质量模具的关键。包括四道工序：粗磨、精的关键。包括四道工序：粗磨、精磨、研磨抛光。磨、研磨抛光。（4）模具表面质量检测）模具表面质量检测光泽度的测量可用光泽度的测量可用SS-82型光电光泽计型光电光泽计测量。测量。“成型不变形成型不变形”2.2.4脱模剂脱模剂脱模剂应具备以下条件：脱模剂应具备以下条件：1.不腐蚀模具，不影响树脂固化，对树脂不腐蚀模具，不影响树脂固化，对树脂粘附力小；粘附力小；2.成模时间短，成模均匀、光滑；成模时间短，成模均匀、光滑；3.操作简单，使用安全，价格便宜；操作简单，使用安全，价格便宜；4.选用脱模剂时应注意

9、，脱模剂的使用温选用脱模剂时应注意，脱模剂的使用温度应高于固化温度。度应高于固化温度。2.4.4喷射成型设备喷射成型设备2.4.4.1 玻璃纤维切割喷射器玻璃纤维切割喷射器喷射成型机喷射成型机的主要组成部分。它将由纱团引出的连续的主要组成部分。它将由纱团引出的连续纤维切短为喷射成型所需的长度并连续地喷撒在成型纤维切短为喷射成型所需的长度并连续地喷撒在成型模具上。模具上。其结构简图。主要由气动马达其结构简图。主要由气动马达3、切割辊、切割辊6、垫辊、垫辊4、牵引辊牵引辊5、气缸活塞、气缸活塞2、机壳、机壳1、及盖板、及盖板7、等零部件组、等零部件组成。成。一般调节压力在一般调节压力在0.2MPa

10、0.3 MPa。目前所。目前所用垫辊通常是在金属辊外面包敷一层具有优用垫辊通常是在金属辊外面包敷一层具有优良机械性能和适合硬度的橡胶。切割辊的旋良机械性能和适合硬度的橡胶。切割辊的旋转由气动马达驱动，而垫辊则靠它与切割辊转由气动马达驱动，而垫辊则靠它与切割辊接触产生的摩擦力来带动。为防止进入切割接触产生的摩擦力来带动。为防止进入切割辊的连续纤维在切割过程中发生掉落现象，辊的连续纤维在切割过程中发生掉落现象，还设置一牵引辊。还设置一牵引辊。2.4.4.2树脂胶液喷枪树脂胶液喷枪喷射成型机的重要组成部分，用于喷射树脂和喷射成型机的重要组成部分，用于喷射树脂和辅助剂。胶液喷枪有多种类型。按辅助剂。胶

11、液喷枪有多种类型。按喷前喷嘴喷前喷嘴数目数目，可分为单喷嘴、双喷嘴和多喷嘴喷枪；，可分为单喷嘴、双喷嘴和多喷嘴喷枪；按按喷枪喷嘴开启控制方法喷枪喷嘴开启控制方法，可分为气动控制和，可分为气动控制和手动控制；按手动控制；按喷枪胶液雾化动力喷枪胶液雾化动力，可分为气压，可分为气压雾化和液压雾化（无空气）；按雾化和液压雾化（无空气）；按树脂与引发剂树脂与引发剂的混合空间的混合空间，分为枪内混合和枪外混合。，分为枪内混合和枪外混合。双压罐供胶式喷射成型机所用胶液喷枪结构双压罐供胶式喷射成型机所用胶液喷枪结构图，是一种气控式并带有雾化气体的液体喷图，是一种气控式并带有雾化气体的液体喷枪。活塞右端的气缸体

12、中还装有一压缩弹簧。枪。活塞右端的气缸体中还装有一压缩弹簧。当气源未向气缸供气时，气缸活塞在弹簧力作当气源未向气缸供气时，气缸活塞在弹簧力作用下带动针筏杆向左移动，喷枪喷嘴就关闭用下带动针筏杆向左移动，喷枪喷嘴就关闭了。喷嘴开启的大小取决于输入喷枪气缸中气了。喷嘴开启的大小取决于输入喷枪气缸中气体的压力。体的压力。压力越大，喷嘴开启越大，胶液喷射量也压力越大，喷嘴开启越大，胶液喷射量也就越大，调节输入喷枪气缸的气体压力可就越大，调节输入喷枪气缸的气体压力可很方便地调控喷枪的喷胶量。很方便地调控喷枪的喷胶量。2.4.4.3静态混合器静态混合器静态混合器是一种连续混合液流的新型而静态混合器是一种连

13、续混合液流的新型而又简单的装置。在泵供胶式喷射成型机中又简单的装置。在泵供胶式喷射成型机中用于树脂胶液和辅助剂的用于树脂胶液和辅助剂的混合混合，也可用于，也可用于需要在机内混合胶液的任何种类的喷射成需要在机内混合胶液的任何种类的喷射成型机。型机。静态混合器具有结构简单、工作可体积静态混合器具有结构简单、工作可体积小、能耗少、效率高，并能实现连续混合小、能耗少、效率高，并能实现连续混合等等特点特点。它可以直接安装在连续生产线。它可以直接安装在连续生产线上，流动阻力小，其能量消耗除极少部分上，流动阻力小，其能量消耗除极少部分用于克服流动阻力外，大部分都消耗在介用于克服流动阻力外，大部分都消耗在介质

14、的混合上。质的混合上。静态混合器的种类很多，但工作原理基本静态混合器的种类很多，但工作原理基本相同。都是以流体力学的相同。都是以流体力学的剪切应力场剪切应力场为基为基础实现几种介质相互混合的。础实现几种介质相互混合的。螺旋式螺旋式静态混合器静态混合器 由单个混合元件组成。由单个混合元件组成。这种混合元件是由金属或塑料矩形板扭转这种混合元件是由金属或塑料矩形板扭转变形而成。也可用浇铸法制造。变形而成。也可用浇铸法制造。流道式流道式静态混合器静态混合器 如图如图2-21所示，它是所示，它是由单个混合元件组成的。由单个混合元件组成的。流道式静态混合器的工作原理：料流细流道式静态混合器的工作原理：料流

15、细分径向混合作用分径向混合作用 料流旋混作用料流旋混作用 流速突流速突变混合作用变混合作用2.5热压釜热压釜2.5.1概述概述2.5.1.1功用与要求功用与要求热压釜是能够对复合材料手糊制品或胶接热压釜是能够对复合材料手糊制品或胶接结构同时进行加热和加压的专用设备。结构同时进行加热和加压的专用设备。热压釜具有热压釜具有如下特点如下特点及特殊要求及特殊要求热压釜为热压釜为压力容器压力容器热压釜为热压釜为加热设备加热设备对于容积对于容积较大的热压釜较大的热压釜2.5.1.2结构结构分三大部分：机械部分包括斧体、底板与小分三大部分：机械部分包括斧体、底板与小车、气流控制装置、密封装置、安全装置车、气

16、流控制装置、密封装置、安全装置等；功能部分包括加热、加压抽真空及冷却等；功能部分包括加热、加压抽真空及冷却等系统；控制部分包括温度、压力的手动和等系统；控制部分包括温度、压力的手动和自动控制系统。自动控制系统。釜体釜体 加热装置加热装置 冷却装置冷却装置 安全装置安全装置2.5.2压力控制压力控制釜内压力的气源为空气压缩机釜内压力的气源为空气压缩机气压系统气压系统电控系统电控系统2.5.3温度控制温度控制热压釜热压釜温度控制温度控制手控手控自控自控停止加热停止加热2.5.4设计计算设计计算2.5.4.1热压釜罐体强度计算热压釜罐体强度计算筒体壁厚按下式计算：筒体壁厚按下式计算：p设计压力，设计

17、压力，Mpa。P=1.051.1p工作；工作；DB热压釜钢制筒体内径，热压釜钢制筒体内径，mm；筒体材料许用应力，筒体材料许用应力，Mpa。3号钢号钢=114Mpa；焊缝系数，焊缝系数，=0.85；C设计裕度，设计裕度，mm。C=C1+C2+C3。C1为钢板负公差附加量，为钢板负公差附加量，C1=0.8；C2为腐蚀裕为腐蚀裕度，度，C2=1；C3为封头冲压减薄量，为封头冲压减薄量，C3=0。封头壁厚按下式计算：封头壁厚按下式计算：式中：式中：C=C1+C2+C3=0.8+1.0+0.8=2.6（mm）2.5.4.2 热压釜加热装置功率计算热压釜加热装置功率计算有效功率有效功率P1蓄热损失所需损

18、失所需功率蓄热损失所需损失所需功率P2表面散热损失所需功率表面散热损失所需功率P3热压釜所需总功率热压釜所需总功率P2.6.1.1 RTM成型用设备成型用设备RTM成型用设备通常可分为三大部成型用设备通常可分为三大部分：既控制树脂部分或称分：既控制树脂部分或称RTM成型成型机、压机和模具。机、压机和模具。（1）RTM成型机成型机RTM成型机是成型机是RTM工艺中的关键工艺工艺中的关键工艺设备。按其结构不同可分为储蓄加压式设备。按其结构不同可分为储蓄加压式和唧筒压送式两类，设备原理示意图如和唧筒压送式两类，设备原理示意图如图图2-30所示。所示。一般采用一般采用（c）式较多，这种设备具有式较多，

19、这种设备具有工序管理和质量控制容易，树脂适用工序管理和质量控制容易，树脂适用周期长，产品合格率高等优点。周期长，产品合格率高等优点。RTM成型机价格一般在成型机价格一般在400015000美美元之间元之间 （2）压机）压机（3）模具）模具RTM模具是模具是RTM成型技术的关键，设计一套成型技术的关键，设计一套好的好的RTM模具，在性能上应满足：有良好的保模具，在性能上应满足：有良好的保温性；在注入压力下不变形；树脂流失小；修温性；在注入压力下不变形；树脂流失小；修正容易；价格低廉；使用寿命长；合模、起模正容易；价格低廉；使用寿命长；合模、起模容易等。容易等。1）RTM模具用材料模具用材料常用材

20、料有聚酯、环氧玻璃钢和电镀金属常用材料有聚酯、环氧玻璃钢和电镀金属（铝或钢）等。（铝或钢）等。聚酯玻璃钢模具制造容易，价格低廉，使用聚酯玻璃钢模具制造容易，价格低廉，使用寿命在寿命在2000才左右。环氧玻璃钢模具比聚酯才左右。环氧玻璃钢模具比聚酯玻璃钢模具收缩小，适合光洁度要求较高的玻璃钢模具收缩小，适合光洁度要求较高的产品，模具使用寿命在产品，模具使用寿命在4000次左右。次左右。若在玻璃钢模具上喷镀铋、锡合金，若在玻璃钢模具上喷镀铋、锡合金，可使模塑材料表面有光泽或半光泽，可使模塑材料表面有光泽或半光泽，模具寿命可达模具寿命可达5000次左右，若喷镀锌次左右，若喷镀锌铝合金，则使用寿命可长

21、达铝合金，则使用寿命可长达10000次左次左右。右。玻璃钢模具因其成本低、质量轻、制造及维修玻璃钢模具因其成本低、质量轻、制造及维修容易，而且装备加热或冷却设备十分方便，因容易，而且装备加热或冷却设备十分方便，因此此应用最广应用最广；喷镀金属的玻璃钢模具可以提高；喷镀金属的玻璃钢模具可以提高使用寿命。为了模具具有足够的刚度，可在玻使用寿命。为了模具具有足够的刚度，可在玻璃钢层的里面成型一层树脂混凝土层，既能增璃钢层的里面成型一层树脂混凝土层，既能增加模具的刚度，确保制品尺寸的精确，又可提加模具的刚度，确保制品尺寸的精确，又可提高模具的保温性。高模具的保温性。模具的耐压设计以模具的耐压设计以最大

22、注入压力最大注入压力为基准，但为基准，但不必将整个模具设计成具有相同的刚度，只不必将整个模具设计成具有相同的刚度，只要注入孔的边缘刚度达到最大即可。要注入孔的边缘刚度达到最大即可。RIM与与RRIM成型用设备成型用设备RIM的基本原理的基本原理RIM的基本原理如图所示。的基本原理如图所示。RIM要求精确的控制物料质量、配料的速要求精确的控制物料质量、配料的速率、各组分混合率以及注射压力。率、各组分混合率以及注射压力。RIM成型设备的基本组成成型设备的基本组成模具模具运模器运模器混合头混合头注射系统注射系统供料系统供料系统RIM机组机组供料系统供料系统注射系统注射系统混合头混合头混合头内有小的、

23、通常呈圆柱体的混合室，如图混合头内有小的、通常呈圆柱体的混合室，如图233，注射时物料通过精确的料孔流入混合室，物，注射时物料通过精确的料孔流入混合室，物料由于高压冲击，在混合室彻底混合。每次注射完料由于高压冲击，在混合室彻底混合。每次注射完毕时，利用柱塞将混合室清洗干净。有的混合头直毕时，利用柱塞将混合室清洗干净。有的混合头直接安装在模具上。接安装在模具上。RIM、RRIM模具。模具。3.2.3 锋窝夹芯材料的生产设备锋窝夹芯材料的生产设备机械法生产蜂窝夹芯根据涂胶方式，所机械法生产蜂窝夹芯根据涂胶方式，所用设备可分为漏胶式涂胶机、印胶式涂用设备可分为漏胶式涂胶机、印胶式涂胶机和擦胶式涂胶机

24、等多种。印胶式涂胶机和擦胶式涂胶机等多种。印胶式涂胶机结构及工作原理。胶机结构及工作原理。3.2.3.2印胶机的工作原理印胶机的工作原理在蜂窝涂胶机上放置两个玻璃布辊在蜂窝涂胶机上放置两个玻璃布辊1、18，玻璃布，玻璃布1通过涂通过涂胶辊胶辊8和和13进行正、反面上胶，玻璃布正、反面的胶条均匀进行正、反面上胶，玻璃布正、反面的胶条均匀错移半个间距，而后进入烘箱错移半个间距，而后进入烘箱15烘干，去除部分挥发分。烘干，去除部分挥发分。不涂胶的玻璃布不涂胶的玻璃布18由放布架放出，经导向辊由放布架放出，经导向辊17、16与从烘与从烘箱出来的印胶布叠合，一起到收布架箱出来的印胶布叠合，一起到收布架2

25、0，在一定的张力下，在一定的张力下进行卷叠，胶液经固化后，便成型为蜂窝块。根据胶条用进行卷叠，胶液经固化后，便成型为蜂窝块。根据胶条用胶粘剂配方不同，可常温长压固化，也可热压固化。固化胶粘剂配方不同，可常温长压固化，也可热压固化。固化后按要求切割成一定高度，拉伸后即为正六边形的蜂窝夹后按要求切割成一定高度，拉伸后即为正六边形的蜂窝夹芯材料。芯材料。3.2.3.2印胶机结构组成及各部分结构的作用印胶机结构组成及各部分结构的作用各类蜂窝涂胶机构造都分为上胶装置、干燥装置、各类蜂窝涂胶机构造都分为上胶装置、干燥装置、收料及传动装置等几部分。收料及传动装置等几部分。涂胶时，当胶辊转向和玻璃布的运动方向

26、一致时，涂胶时，当胶辊转向和玻璃布的运动方向一致时，称为印胶法。如果胶辊转向和玻璃布的运动方向相称为印胶法。如果胶辊转向和玻璃布的运动方向相反，称为反，称为擦胶法擦胶法。第三章第三章 模压成型设备模压成型设备3.1 概述概述1.总体分类与发展趋势总体分类与发展趋势模压原料处理类设备模压原料处理类设备纤维切割机、捏合机、撕松机、纤维切割机、捏合机、撕松机、SMC成成型机。型机。模压成型类设备模压成型类设备模具、液压机模具、液压机双柱式、四柱式，液压双柱式、四柱式，液压指针式、单片液晶式、微机编程式，专用指针式、单片液晶式、微机编程式，专用液压机。液压机。国产设备与进口设备比较。国产设备与进口设备

27、比较。日本的捏合机，美国的日本的捏合机，美国的SMC成型机，国产成型机，国产SMC成型机的弱点。成型机的弱点。3.2 捏合机捏合机机械预混法所用设备主要有纤维切割机械预混法所用设备主要有纤维切割机、捏合机和撕松机。常用纤维切割机、捏合机和撕松机。常用纤维切割机为三辊式切割器。机为三辊式切割器。捏合机的作用是将树脂与纤维混合均匀，捏合机的作用是将树脂与纤维混合均匀，其结构见第三节图其结构见第三节图4-21。将树脂与纤维混。将树脂与纤维混合均匀，其结构如图合均匀，其结构如图4-1所示，主要有可翻所示，主要有可翻转出料的捏合锅，双转出料的捏合锅，双Z浆式捏合桨和动力浆式捏合桨和动力传动装置等。捏合过

28、程主要控制捏合时间传动装置等。捏合过程主要控制捏合时间和树脂粘度。捏合时间愈长，纤维强度损和树脂粘度。捏合时间愈长，纤维强度损失愈大。时间过短，树脂与纤维混合不均失愈大。时间过短，树脂与纤维混合不均匀。匀。工作参数：树脂粘度控制不当，既影响工作参数：树脂粘度控制不当，既影响树脂对纤维的均匀浸润和浸透速度，也树脂对纤维的均匀浸润和浸透速度，也会对纤维强度带来影响。此外加料量也会对纤维强度带来影响。此外加料量也要适当，最大加料量约为捏合锅内容积要适当，最大加料量约为捏合锅内容积的的60%70%，过多和过少都不能有效，过多和过少都不能有效捏合。捏合。3.3 撕松机撕松机撕松机的作用是将捏合成团的物料

29、进行蓬撕松机的作用是将捏合成团的物料进行蓬松。结构原理见图松。结构原理见图4-2，主要由进料辊和一，主要由进料辊和一对撕料辊组成。通过两个不同直径的撕料对撕料辊组成。通过两个不同直径的撕料辊按相同方向旋转，物料在两个撕松辊间辊按相同方向旋转，物料在两个撕松辊间受撕松而松散。撕散和蓬松的物料便于晾受撕松而松散。撕散和蓬松的物料便于晾干和烘烤。干和烘烤。3.4 SMC成型机成型机连续混料装置：静态混合器。混合连续混料装置：静态混合器。混合均匀后连续喂入到均匀后连续喂入到SMC成型机的上成型机的上糊区，如图糊区，如图4-20所示。所示。(1)玻璃纤维由切割器切断。切割器为三辊式结玻璃纤维由切割器切断

30、。切割器为三辊式结构，连续玻璃纤维从纱架引出，经纱线横动杠构，连续玻璃纤维从纱架引出，经纱线横动杠2进进入压辊入压辊5与橡胶包覆的支撑辊与橡胶包覆的支撑辊3之间后，由于两辊之间后，由于两辊的牵引，纤维被导入转动支撑辊和切割辊的牵引，纤维被导入转动支撑辊和切割辊8之间，之间，被切成短切玻璃纤维。切割辊外表面沿轴向装置被切成短切玻璃纤维。切割辊外表面沿轴向装置刀片，刀片用压块固定于刀套中，在整个轴向上刀片，刀片用压块固定于刀套中，在整个轴向上有若干节刀套，每节刀套径向固定在刀片刃口要有若干节刀套，每节刀套径向固定在刀片刃口要相互错开一个角度，以减轻切割时的振动。切割相互错开一个角度，以减轻切割时的

31、振动。切割辊与垫辊直径应不相同，以保证垫辊橡胶套不致辊与垫辊直径应不相同，以保证垫辊橡胶套不致因切割过程的刀口重叠而很快损坏。因切割过程的刀口重叠而很快损坏。(2)连连续续玻玻璃璃纤纤维维经经切切割割器器切切成成短短切切玻玻璃璃纤纤维维，依依其其自自重重，在在沉沉降降室室中中自自然然沉沉降降。为为使使沉沉降降均均匀匀，在在切切割割器器下下可可设设置置打打纱纱器器或或吹吹入入空空气气。整整个个切切割割器器的的长长度度应应大大雨雨片片材材的的幅幅宽宽，每每台台机机组组上上可可使使用用1 4台台 切切 割割 器器。粗粗 纱纱 切切 割割 速速 度度 一一 般般 以以80m/min130m/min为为

32、宜宜。速速度度过过慢慢粗粗纱纱分分散散不不好好，过过快快易易产产生生静静电电。静静电电效效应应将将严严重重影影响响纤纤维维的的均均匀匀分分布布。防防止止静静电电措措施施为为：严严格格控控制制切切割割区区温温度度和和湿湿度度（相相对对湿湿度度50%60%以以上上）；粗粗纱纱浸浸润润剂剂中中加加入入抗抗静静电电剂剂；设设备备上上安安装装粗粗纱纱静静电电消消除器。除器。(3)浸渍和压实浸渍和压实在成型机中，浸渍、脱泡、压实主要靠各种辊及在成型机中，浸渍、脱泡、压实主要靠各种辊及片材自身所产生的弯曲、延伸、压缩和揉捏等作片材自身所产生的弯曲、延伸、压缩和揉捏等作用实现的。为使纤维被树脂浸透、驱赶气泡和

33、使用实现的。为使纤维被树脂浸透、驱赶气泡和使用片状模塑料压实成均匀的厚度，机组中有两种用片状模塑料压实成均匀的厚度，机组中有两种浸渍压实结构。即多辊筒的环槽压辊式与输送带浸渍压实结构。即多辊筒的环槽压辊式与输送带的弯曲双带式，。环槽压辊式浸渍压实机构由一的弯曲双带式，。环槽压辊式浸渍压实机构由一系列上、下交替排列的成对辊筒组成。系列上、下交替排列的成对辊筒组成。纤维增强热固性或热塑性模压料装于加热的纤维增强热固性或热塑性模压料装于加热的模具型腔或加料室中，模具在液压机上闭合模具型腔或加料室中，模具在液压机上闭合并加压，型腔内模压料在温度和压力作用下并加压，型腔内模压料在温度和压力作用下熔融并充

34、满模具型腔，进而发生聚合反应使熔融并充满模具型腔，进而发生聚合反应使之固化定型，变成所需的模压制品，此类模之固化定型，变成所需的模压制品，此类模具成为模压成型模具，简称具成为模压成型模具，简称压模压模。对对模具模具的主要要求是：能制造出形的主要要求是：能制造出形状、尺寸精度、表观物理与机械性状、尺寸精度、表观物理与机械性能等均能满足使用要求的模压制品能等均能满足使用要求的模压制品。此外，要求模具结构合理，制造。此外，要求模具结构合理，制造容易，操作方便，造价低廉。容易，操作方便，造价低廉。模具与模压工艺制度是影响模压制品质量模具与模压工艺制度是影响模压制品质量的两个重要因素。的两个重要因素。首

35、先首先，模具形腔的形，模具形腔的形状、尺寸、表面光洁度、分型面及脱膜方状、尺寸、表面光洁度、分型面及脱膜方式等对制品的尺寸与形状精度、理化及机式等对制品的尺寸与形状精度、理化及机械性能、表观质量等有十分重要的影响械性能、表观质量等有十分重要的影响采用自动开合模和自动顶出机构。采用自动开合模和自动顶出机构。此外此外，模具对制品成本有相当影响。因为，模具对制品成本有相当影响。因为模具费非常昂贵，模具费非常昂贵，设计模具时必须充分考虑模压制品的物理机械性设计模具时必须充分考虑模压制品的物理机械性能与工艺特性，注意如下因素：能与工艺特性，注意如下因素：（1）复合材料的物理机械性能，如强度、刚）复合材料

36、的物理机械性能，如强度、刚度、韧性、弹性、导热性、吸水性等。度、韧性、弹性、导热性、吸水性等。（2）模压料的成型工艺性。如流动性、压缩性）模压料的成型工艺性。如流动性、压缩性等。等。（3）制品在成型后的收缩率及各向收缩率差）制品在成型后的收缩率及各向收缩率差异。异。（4）制品及模具形状应有利于物料充分流）制品及模具形状应有利于物料充分流动、排气。动、排气。（5）模具的结构及加热装置有利于对模压）模具的结构及加热装置有利于对模压料进行快速、高效、均匀、稳定的加热。料进行快速、高效、均匀、稳定的加热。（6）在满足使用要求前提下应尽量简化模）在满足使用要求前提下应尽量简化模具结构及制造工艺。具结构及

37、制造工艺。5.1.2 模压料工艺性与模压料工艺性与模具设计的关系模具设计的关系成型收缩和流动性成型收缩和流动性是各种模压料的固是各种模压料的固有特性。有特性。5.1.3.1出模斜度出模斜度模压件成型冷却后产生收缩，将使其紧密模压件成型冷却后产生收缩，将使其紧密地包住模具型芯或型腔中凸出的部分，造地包住模具型芯或型腔中凸出的部分，造成脱模困难。因此，制品的内外表面沿脱成脱模困难。因此，制品的内外表面沿脱模方向都应有倾斜角度，即模方向都应有倾斜角度，即出模斜度出模斜度。总之，在满足制作尺寸公差要总之，在满足制作尺寸公差要求和使用前提下，出模斜度可求和使用前提下，出模斜度可取大一些，以利于脱模取大一

38、些，以利于脱模。5.1.3.2壁厚壁厚模压件壁厚对其质量影响很大。壁厚模压件壁厚对其质量影响很大。壁厚过小，成型时流动阻力大，大型复过小，成型时流动阻力大，大型复杂制品物料就难以充满模腔。杂制品物料就难以充满模腔。5.1.3.3 加强筋加强筋加强筋的作用是在不增加整个制品厚度的条件加强筋的作用是在不增加整个制品厚度的条件下，增强制品的刚度和强度，并可避免由于模压下，增强制品的刚度和强度，并可避免由于模压料固化收缩产生的变形翘曲。设计加强筋时，须料固化收缩产生的变形翘曲。设计加强筋时，须考虑加强筋的布置，以减小因壁厚不均而产生的考虑加强筋的布置，以减小因壁厚不均而产生的内应力，或由于模压料局部集

39、中而产生缩孔、气内应力，或由于模压料局部集中而产生缩孔、气泡。加强筋底部宽度应比它所附着的壁厚小泡。加强筋底部宽度应比它所附着的壁厚小除采用加强筋外，薄壳状的模除采用加强筋外，薄壳状的模压件可作成球面或拱曲面，这压件可作成球面或拱曲面，这样可以有效地增加刚性，减小样可以有效地增加刚性，减小变形变形5.1.3.4 圆角和边缘修饰圆角和边缘修饰模压件的所有转角处（包括边缘）都应尽可能采用圆弧模压件的所有转角处（包括边缘）都应尽可能采用圆弧过渡，这样可以大大改善模压料的充模性，同时，可以过渡，这样可以大大改善模压料的充模性，同时，可以降低制件尖角处的应力集中，避免在受力或受冲击振动降低制件尖角处的应

40、力集中，避免在受力或受冲击振动以及脱模过程由于内应力而发生破裂。当内圆角半径以及脱模过程由于内应力而发生破裂。当内圆角半径R小小于厚度于厚度A的的1/4时，应力集中明显，而当大于厚度时，应力集中明显，而当大于厚度3/4时，时，对减低应力集中效果不明显，因此，理想内圆角半径应对减低应力集中效果不明显，因此，理想内圆角半径应为壁厚的为壁厚的1/4以上。以上。5.1.3.5孔孔模压件上通常有通孔、盲孔、形状复杂的模压件上通常有通孔、盲孔、形状复杂的孔及螺纹孔等。这些孔均应设置在不易削孔及螺纹孔等。这些孔均应设置在不易削弱制品强度的地方。在孔之间以及孔与边弱制品强度的地方。在孔之间以及孔与边壁之间均应

41、留有足够距离。孔与边缘最小壁之间均应留有足够距离。孔与边缘最小距离不应小于孔直径。距离不应小于孔直径。5.1.3.6金属嵌件金属嵌件模塑在模压件里的金属件称为金属嵌件，其目的模塑在模压件里的金属件称为金属嵌件，其目的是：提高制品的强度、硬度、抗磨性、导电性是：提高制品的强度、硬度、抗磨性、导电性等，以满足使用要求；弥补因模压件结构、工艺等，以满足使用要求；弥补因模压件结构、工艺性的不足而带来的缺陷；此外，能提高制品尺寸性的不足而带来的缺陷；此外，能提高制品尺寸的稳定性和制造精度，降低材料消耗。但是，采的稳定性和制造精度，降低材料消耗。但是，采用金属嵌件，将使模具结构复杂，并降低制品生用金属嵌件

42、，将使模具结构复杂，并降低制品生产效率。产效率。设计时应注意以下问题：设计时应注意以下问题：（1）金属嵌件的边棱应倒成圆弧或倒角，）金属嵌件的边棱应倒成圆弧或倒角，避免嵌件损伤周围塑料。避免嵌件损伤周围塑料。（2）为防止金属嵌件从模压件中拔出或转）为防止金属嵌件从模压件中拔出或转动，金属嵌件表面可制成环形凹槽或滚花动，金属嵌件表面可制成环形凹槽或滚花纹。纹。（3）包在金属嵌件外面的塑料层应有足够的厚）包在金属嵌件外面的塑料层应有足够的厚度，以防止制件开裂。度，以防止制件开裂。（4）这是由于金属嵌件冷却时尺寸变化与模压料）这是由于金属嵌件冷却时尺寸变化与模压料的热收缩值相差很大而产生的内应力造成

43、的。塑的热收缩值相差很大而产生的内应力造成的。塑料包层最小许可厚度见表料包层最小许可厚度见表5-2。（5）金属嵌件应有凸缘，其凸缘的凸出部分为）金属嵌件应有凸缘，其凸缘的凸出部分为1.5mm2mm，用来定位，如图，用来定位，如图5-9所示。所示。5.2.1压模结构压模结构典型的压模结构可分为装于压机上压板的上模和典型的压模结构可分为装于压机上压板的上模和装于下压板的下模两大部分。当制品固化成型装于下压板的下模两大部分。当制品固化成型后，上、下模打开利用顶出装置顶出制件。压模后，上、下模打开利用顶出装置顶出制件。压模可进一步分为如下各部件。可进一步分为如下各部件。5.2.1.1型腔型腔5.2.1

44、.2加料室加料室5.2.1.3导向机构导向机构5.2.1.4侧向分型抽芯机构侧向分型抽芯机构5.2.1.5脱模机构脱模机构5.2.1.6加热系统加热系统5.2.2压模分类压模分类5.2.2.1按模具在压机上固定方式分类按模具在压机上固定方式分类（1）移动式模具（机外装卸模具）移动式模具（机外装卸模具）（2）固定式模具）固定式模具（3）半固定式模具）半固定式模具5.2.2.2按分型面特征分类按分型面特征分类（1）水平分型面）水平分型面（2）垂直分型面）垂直分型面（3）复合分型面）复合分型面5.2.2.3按上、下模配合结构特征分类按上、下模配合结构特征分类（1）溢式压模（敞开式）溢式压模（敞开式）

45、（2）不溢式压模（密闭式）不溢式压模（密闭式）（3）半溢式压模（半密闭式压模）半溢式压模（半密闭式压模）5.3压模结构设计压模结构设计压模包括成型零件和结构零件。这里只介绍成型压模包括成型零件和结构零件。这里只介绍成型零件。零件。压模的成型零件包括凹模（阴模）、凸模（阳压模的成型零件包括凹模（阴模）、凸模（阳模）、瓣合模及模套、模芯等。设计程序是：模）、瓣合模及模套、模芯等。设计程序是：首先应确定型腔的总体结构，凹模和凸模首先应确定型腔的总体结构，凹模和凸模之间的配合结构以及成型零件的结构。在之间的配合结构以及成型零件的结构。在型腔结构确定后，还应根据制件尺寸确定型腔结构确定后，还应根据制件尺

46、寸确定型腔尺寸。根据制件质量和模压料密度确型腔尺寸。根据制件质量和模压料密度确定加料室尺寸，再根据型腔结构、尺寸和定加料室尺寸，再根据型腔结构、尺寸和压制压力确定型腔壁厚等。压制压力确定型腔壁厚等。5.3.1.1模压件在模具内施压方向的选定模压件在模具内施压方向的选定施压方向即凸模作用方向；施压方向即凸模作用方向；也就是模具的轴线方向也就是模具的轴线方向有利于压力传递，应避免在加压过程有利于压力传递，应避免在加压过程中压力传递太长，造成压力损失太中压力传递太长，造成压力损失太大。大。便于加料便于加料便于安装和固定嵌件便于安装和固定嵌件保证凸模的强度保证凸模的强度长型芯位于施压方向长型芯位于施压

47、方向保证重要尺寸精度保证重要尺寸精度5.3.1.2分型面位置和形状的选定分型面位置和形状的选定5.3.1.3凸模和凹模配合结构的选定凸模和凹模配合结构的选定（1）考虑模压料的特点）考虑模压料的特点（2）考虑制品形状。高度大，形状复杂的制件）考虑制品形状。高度大，形状复杂的制件宜用不溢式压模。壁薄、尺寸小、形状简单、宜用不溢式压模。壁薄、尺寸小、形状简单、高度小的制品可用溢式压模。中等深度的制件高度小的制品可用溢式压模。中等深度的制件多数宜用半溢式压模多数宜用半溢式压模。5.3.2.1溢式压模配合形式溢式压模配合形式5.3.2.2不溢式压模配合形式不溢式压模配合形式5.3.3压模设计压模设计5.

48、3.3.1凹模（阴模）设计凹模（阴模）设计5.3.3.2凸模设计凸模设计5.3.3.3型芯设计型芯设计压模的型芯受载荷不均匀，极易弯曲，特别是与压模的型芯受载荷不均匀，极易弯曲，特别是与压制方向垂直的型芯。因此，型芯长度不宜太压制方向垂直的型芯。因此，型芯长度不宜太长。当型芯为单端支撑时，成型与压制方向相重长。当型芯为单端支撑时，成型与压制方向相重合的孔的型芯，其长度不宜超过孔径的合的孔的型芯，其长度不宜超过孔径的2.53倍。对于与压制方向相垂直的孔，型芯长度不宜倍。对于与压制方向相垂直的孔，型芯长度不宜超过孔径。直径小于超过孔径。直径小于1.5mm的孔，型芯高度还应的孔，型芯高度还应短一些。

49、短一些。当模压件孔较深时（孔深当模压件孔较深时（孔深68d），为保），为保证孔的精度和防止型芯弯曲，采用型芯伸证孔的精度和防止型芯弯曲，采用型芯伸入凸模孔内支撑的办法。入凸模孔内支撑的办法。当模压件孔径当模压件孔径d15mm并在制件中心时，并在制件中心时，型芯还可兼作导向柱，则型芯（导柱）必型芯还可兼作导向柱，则型芯（导柱）必须高出加料室须高出加料室6mm8mm，如图，如图532所示所示成型深孔（孔深大于成型深孔（孔深大于2.5d）时也可用两）时也可用两端对接的成型杆。端对接的成型杆。在压制件上成型内螺纹和外螺纹的螺纹在压制件上成型内螺纹和外螺纹的螺纹型芯和螺纹型环，以及固定螺纹嵌件型芯和螺纹

50、型环，以及固定螺纹嵌件的螺纹型芯，可将螺纹型芯或螺纹环的螺纹型芯，可将螺纹型芯或螺纹环呈动配合插入压模的凹模。呈动配合插入压模的凹模。压模型腔内表面光洁度直接影响制品压模型腔内表面光洁度直接影响制品的表面质量。提高型腔内壁表面光的表面质量。提高型腔内壁表面光洁度。不但可使制件表面光洁美观，洁度。不但可使制件表面光洁美观，还能增加模压料在模具内的流动性，还能增加模压料在模具内的流动性，使充模更容易。使充模更容易。5.3.3.4加料室设计加料室设计溢式压模无加料室，模压料堆放在型腔中溢式压模无加料室，模压料堆放在型腔中部。不溢式和半溢式压模具有加料室。计部。不溢式和半溢式压模具有加料室。计算前需要