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摘要：复合材料与其他材料相比有如下优点：比强度高、有极强的耐高温抗腐蚀性，所以复合材料是新时期可以被选用的绝佳材料。然而制作好的复合材料需要有好的复合材料模具做基础。复合材料模具是制造复合材料的生产工具，所以它的设计制造工艺决定了复合材料的生产质量，所以对复合材料模具的设计制造工艺进行探索与研究有着非常重要的意义。在社会飞速发展的今天，复合材料的制造工艺也随之发展，所以要求模具能够满足复合材料制造工艺发展的需求。本文就复合材料模具的设计制造工艺进行探索与讨论，在新的社会发展时期复合材料模具设计制造工艺向数字化迈进。
关键词：复合材料模具；制造工艺；数字化
引言
复合材料现如今被广泛应用于航空领域，而且其设计制造在逐渐向数字化设计制造转变。国内对于复合材料的研究起步比较晚，到目前为止仍处于初级阶段，再加上对复合材料及模具的数字设计制造技术不是很重视，所以对于复合材料模具的研究仍然处于比较尴尬的阶段，我们需要扭转这个局面。创新是一个民族发展的不竭动力，对于复合材料亦是如此，我们要重视复合材料模具的数字设计制造技术，它能够有效地控制复合材料的质量，准确提高模具的加工精确度。
1、复合材料的模具的基本构造
进行塑料复合材料的模具设计制造工艺时需要了解其基本构造。模具支架、模具底座和模具主体三大模块共同构成了塑料复合材料的模具。塑料模具主体又由通风孔、卡槽、内板、外板组成；塑料模具底座又由支撑钢架、叉车口、环形钢架组成。由此可见，塑料复合材料的模具构造并不简单。
2、复合材料的模具设计制造工艺
2.1模压成型工艺
通常情况下，模压成型工艺是在预先加热过的模具内放入已经处理好的模压材料，然后将比较合适的压力施加到模压材料上，以确保模具内腔充满有模压材料，从而在一定温度下使模压材料被固化，最终将固化后的制品从模具内部取出，并进一步进行加工。在整个生产过程中，很多因素都会给制品的质量带来不良影响，其中，压制工艺产生的影响最大。目前，模压成型工艺有着生产效率快、尺寸非常精确、可大量生产、表面光滑与整洁等多种特点。
2.2挤压成型工艺
在实践应用中，复合材料的挤压成型工艺是指在牵引结构拉力的作用下，将浸泡过树脂胶液的、连续的纤维束制作成产品的过程，通常是在固化炉或模具中固化，以将复合材料连续引拔出来。通常情况下，这种挤压成型工艺有着产品稳定性强、工艺控制较容易、生产效率较高的特点，但是，制品的横向强度很弱，不能轻易中断生产过程，生产设备有着较强复杂性，生产型材是限定的。
2.3缠绕成型工艺
通过缠绕成型工艺制作出来的产品，有着较强的比刚度、比强度，其选择的材料大部分是纤维和布带，而纤维基本上玻璃纤维，再者是碳纤维和芳纶纤维。在自动控制技术不断推广的情况下，纤维缠绕已经发展到纤维铺放，其制品可以是回转体、表面呈现凹凸状，也可以是有很大曲率变化的产品，对于扩大纤维力学设计的自由度有着重要影响。
3、科技是第一生产力
塑料复合材料模具在制造过程中，将科技运用其中，那么会起到事半功倍的效果。科技是第一生产力，科技能够带动生产和发展，从而推动社会的进步。那么，科技对塑料复合材料的模具设计制造工艺而言也是一样，在其制造过程中结合科技，使用智能、数控的机器进行生产，可以完成多种材质、多构建的塑料复合材料的模具制造作业，且在保证生产数量的同时，还能确保其生产质量以及对生产参数的精确要求。社会文明的发展带动科技的发展，科技的发展带动生产力，先进的科技在塑料复合材料的模具设计以及制造过程中加以使用，能够加快生产的节奏，在生产质量上也有一定的保证，由此可见，科技是塑料复合材料的模具设计制造工艺的福音。
4、复合材料的模具选材
塑料复合材料的模具材料多种多样，有双马、铝制、钢材、氧化材料等，在选择上有许多的讲究，需要通过了解塑料复合材料的功能、使用寿命、性质、生产费用、生产周期等，进而加以分析并选取材料。钢材的强度较高，利于加工过程中进行切割等操作，而且生产费用不高，不过受热容易增大材料的体积，这类材料就较为适合对曲面弧度要求过低的塑料复合材料模具。TNVAR具有明显的钢力性能，受热时材料的体积基本没有变化，不过加工过程中不大好操作，而且生产费用较高，比较适合对曲面弧度要求过高、构架精密、体积偏大的塑料复合材料的模具。铝制材料的因为硬度较低，所以比较容易加工，而且生产的费用也不高，重量较轻，不过它的硬度不够高、强度也较低，所以使用的寿命会相较于其他材料短，比较适合对参数以及精度要求较低的塑料复合材料的模具。双马材料的强度较好，而且能够抵抗得住较高的温度，受热时材料基本不会出现膨胀的情况，可以在过高的温度条件下使用多次，不过此料的生产费用较高，在制作塑料复合材料的模具时还需要母模，所以比较适合构架精密且复杂、体积庞大的复合材料的模具。氧化材料在加工复合材料的模具过程中用时较短，能抵抗住过高的温度，在高温下能维持原样，不过使用寿命较为短暂，比较适合实验件一类的塑料复合材料的模具制造。
5、解决模具加工生产所面临的问题
复合材料模具的生产加工环节必然会面临一些问题，比如在结构焊接过程中会出现残余变形和残余应力等问题，这个就必须采取合理的工艺措施并且选择科学的设计方案来预防问题的产生；加工精度和表面质量是比较关键也是技术难度系数比较高的环节，这个环节极易出现质量问题，这是由于多方面的因素共同导致的，所以在这个环节的每一步操作我们都需要谨慎，必要的话我们可以借用数字化检测设备对此环节进行严格的检测，预防问题的发生，提高产品质量。由于复合材料构件的不同类型及不同材质在生产过程中会产生不同的热膨胀系数，这也是会影响复合材料模具成型的质量因素，所以我们在挑选材料时，尽可能选择热膨胀系数相近的材料，这样可以有效地防止由于热膨胀系数不同而产生的质量问题。
结束语
综上所述，人们对产品的设计和制造的要求增加，使得复合材料应运而生，那么对复合材料的模具设计制造工艺的要求也大大提高，复合材料的好坏取决于它的模具的好坏。质量好的复合材料在产品的设计和制造过程中会提高生产质量，与此同时还能减少成本的支出，质量上也能够得到保证，可谓一箭三雕。如果再结合科技运用到其模具的设计制造工艺当中，那么对复合材料的生产起到了推波助澜的作用，在保证质量的同时，还为企业带来了收益。
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