CN109927317A - 复合材料装饰件的成型方法及复合材料装饰件 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种复合材料装饰件的成型方法及复合材料装饰件。该成型方法包括：在成型模具中连续铺贴复合材料；在所述圆角成型段放置芯材；将所述延展段向所述成型区域的内侧翻盖并包覆所述芯材；对承载有所述装饰件料坯的模具进行封装制袋并抽真空；对所述装饰件料坯固化成型；将所述装饰件料坯固化成型得到的装饰件脱模。利用上述方法制成的复合材料装饰件在圆角区域包覆芯材，由此可以利用芯材为圆角区域提供刚度支撑以避免圆角区域出现例如倒扣等变形的情况。

Description

复合材料装饰件的成型方法及复合材料装饰件

技术领域

本发明涉复合材料成型技术，特别涉及一种复合材料装饰件的成型方法、以及应用该成型方法成型的复合材料装饰件。

背景技术

复合材料装饰件的加工圆角会存在倒扣问题，并且加工得到的圆角区域的刚度小、易变性。

发明内容

本发明的一个实施例提供了一种复合材料装饰件的成型方法，有效解决了复合材料装饰件圆角区域倒扣的问题，并提高了圆角区域的刚度，使其不易变形。

上述成型方法包括：

步骤1、在成型模具中连续铺贴复合材料，以形成在所述成型模具的成型区域内延伸的主成型段和圆角成型段、以及自所述圆角成型段延展至所述成型区域外的延展段；

步骤2、在所述圆角成型段放置芯材；

步骤3、将所述延展段向所述成型区域的内侧翻盖并包覆所述芯材，以形成装饰件料坯；

步骤4、对承载有所述装饰件料坯的模具进行封装制袋并抽真空；

步骤5、对所述装饰件料坯固化成型；

步骤6、将所述装饰件料坯固化成型得到的装饰件脱模。

可选地，所述成型区域具有支撑面和位于所述支撑面一侧的凹槽，并且所述步骤1包括：

沿所述支撑面向所述凹槽铺贴复合材料以形成所述主成型段；

沿所述凹槽邻接所述支撑面的一侧向背向所述支撑面的另一侧继续铺贴复合材料以形成所述圆角成型段；

自所述凹槽背向所述支撑面的所述另一侧向所述成型区域外继续铺贴复合材料以形成所述延展段。

可选地，所述步骤2包括：

将下表面形状匹配所述凹槽的所述芯材放置在所述圆角成型段、并将所述圆角成型段压实。

可选地，所述圆角成型段的压实操作使所述圆角成型段邻接所述延展段的一侧形成圆角弯曲。

可选地，所述芯材在将所述圆角成型段压实后暴露在所述凹槽的开口处的上表面、以及所述芯材将所述圆角成型段压实在所述凹槽内的下表面之间的夹角角度大于预设的角度阈值。

优选地，所述角度阈值为10度。

可选地，所述步骤3包括：

将所述延展段翻盖贴附于所述芯材的顶部、并与所述圆角成型段对接。

可选地，所述步骤3进一步包括：

将翻盖包裹所述芯材的所述延展段与所述主成型段堆叠贴合。

优选地，所述延展段与所述主成型段堆叠贴合的区域长度不小于20mm。

本发明的另一个实施例提供了一种复合材料装饰件，所述复合材料装饰件由上述实施例中的成型方法制作形成。

利用上述方法制成的复合材料装饰件在圆角区域包覆芯材，由此可以利用芯材为圆角区域提供刚度支撑以避免圆角区域出现例如倒扣等变形的情况。

附图说明

以下附图仅对本发明做示意性说明和解释，并不限定本发明的范围。

图1为本发明的一个实施例中的一种复合材料装饰件成型方法的流程图；

图2为如图1所示成型方法的第一实例中铺贴复合材料的结构示意图；

图3为如图1所示成型方法的第一实例中将芯材放入圆角成型段的结构示意图；

图4为如图1所示成型方法的第一实例中将延展段包覆芯材的结构示意图；

图5为如图1所示成型方法的第一实例中成型得到的复合材料装饰件的结构示意图；

图6为如图1所示实施例的成型方法基于如图2至图5所示第一实例的实例流程图；

图7为如图1所示成型方法的第二实例中将延展段包覆芯材的结构示意图；

图8为如图1所示成型方法的第二实例中成型得到的复合材料装饰件的结构示意图；

图9为如图1所示实施例的成型方法基于如图7至图8所示第二实例的实例流程图；

图10为适用于第一实例和第二实例中的另一种芯材的结构示意图。

标号说明

10 成型模具

11 支撑面

12 凹槽

20 复合材料铺贴层

21 主成型段

22 圆角成型段

23 延展段

231 堆叠贴合区域

24 圆角区域

30 芯模

40 装饰件料坯

50 第一复合材料装饰件

60 第二复合材料装饰件

具体实施方式

为了对发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本发明的具体实施方式，在各图中相同的标号表示相同的部分。

在本文中，“示意性”表示“充当实例、例子或说明”，不应将在本文中被描述为“示意性”的任何图示、实施方式解释为一种更优选的或更具优点的技术方案。

为使图面简洁，各图中的只示意性地表示出了与本发明相关部分，而并不代表其作为产品的实际结构。另外，以使图面简洁便于理解，在有些图中具有相同结构或功能的部件，仅示意性地绘示了其中的一个，或仅标出了其中的一个。

在本文中，“第一”、“第二”等仅用于彼此的区分，而非表示重要程度及顺序、以及互为存在的前提等。

为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下参照附图并举实施例，对本发明进一步详细说明。

图1为本发明的一个实施例中的一种复合材料装饰件的成型方法的流程图。请参见图1，该成型方法可以包括：

S110：在成型模具中连续铺贴复合材料，形成在成型模具的成型区域内延伸的主成型段和圆角成型段、以及自圆角成型段延展至成型区域外的延展段。

在S110中，连续铺贴的复合材料可以是多层，并且，复合材料的层数可以由装饰件的目标厚度除以复合材料单层的厚度来确定。在实际生产过程中，可以通过调整复合材料的铺贴层数来满足装饰件强度、刚度等特性需求。

S120：在圆角成型段放置芯材。

在S120中，放置的芯材可以为PVC(聚氯乙烯)泡沫、PMI(聚甲基丙烯酰亚胺)泡沫或者蜂窝泡沫等材质。考虑到PVC泡沫具有成本低、容易加工成型等优势，所以在实际生产时可以优先选择材料为PVC泡沫的芯材。

S130：将延展段向成型区域的内侧翻盖并包覆芯材，形成装饰件料坯。

即，经S130后，由主成型段和在主成型段的边缘处由圆角成型段和延展段共同包覆的芯材组成的结构可以认为是装饰件料坯。

S140：对承载有装饰件料坯的模具进行封装制袋并抽真空。

在S140对承载有装饰件料坯的模具进行封装制袋并抽真空的过程可以具体包括：先用密封袋对承载有装饰件料坯的模具进行封装，再对封装内的装饰件料坯进行抽真空。

其中，抽真空需满足的条件可以设定为：密封袋内绝对压强不大于预定压强阈值(例如0.01bar)的状态持续预定的时长(例如5分钟)。

S150：对装饰件料坯固化成型。

在S150进行固化成型的过程可以具体包括：在预定恒定压力下，对装饰件料坯进行加热加压直到固化成型。

其中，加热方法可以选用电热丝、加热油、或者高温蒸汽等方式进行加热，或者将制袋封装的承载有装饰件料坯的模具放入烘箱加热。并且，上述的预定恒定压力可以是通过S140中的抽真空形成的袋内压力。

S160：将装饰件料坯固化成型得到的装饰件脱模。

至此，复合材料装饰件的一次成型过程结束。

图2为如图1所示成型方法的第一实例中铺贴复合材料的结构示意图。图3为如图1所示成型方法的第一实例中将芯材放入圆角成型段的结构示意图。图4为如图1所示成型方法的第一实例中将延展段包覆芯材的结构示意图。图5为如图1所示成型方法的第一实例中成型得到的复合材料装饰件的结构示意图。

请先参见图2，在该实例中，模具10的成型区域包括支撑面11和位于所述支撑面11一侧的凹槽12。其中，支撑面11以预定的角度倾斜、并且为平坦面，这里所述的倾斜是指支撑面11邻近凹槽12的一侧倾斜。如图2所示的倾斜平坦的支撑面11是为了随形于装饰件的造型，因此，可以理解的是，图2中示出的支撑面11的形状和姿态不应当构成对支撑面11的必要限定，即，支撑面11并不限于如图2所示的倾斜平坦面，而是可以为处于水平姿态或其他倾斜角度、并且匹配装饰件的主体造型需求的表面。

如图2所示，通过如图1所示成型方法的S110，主成型段21、圆角成型段22和延展段23为连续铺贴的复合材料20，图中选择用粗实线隔开只是为了区别显示。并且，主成型段21位于支撑面11、圆角成型段22位于凹槽12内、延展段23在成型区域外。其中，延展段23在成型区域外的铺贴长度可以达到恰好足以覆盖芯材上表面的临界长度。另外，由于凹槽12背向支撑面11的一侧形成圆角，因而圆角成型段22邻接延展段23的一侧可以对应地形成圆角弯曲。

请参见图3，通过如图1所示成型方法中的S120，芯材30可以放置在位于凹槽12内的圆角成型段22上。芯材30暴露在凹槽12的开口处的上表面、以及压实在凹槽12内的下表面之间的夹角角度大于预设的角度阈值(例如10°)，以避免形成尖锐的边缘而对圆角成型段22邻接延展段23的区域产生破坏。

请参见图4，通过如图1所示成型方法中的S130，延展段23的长度可以设定为芯材30上表面的曲面长度，延展段23向成型区域内侧翻盖并包覆芯材30，并且延展段23的边缘与圆角成型段22和主成型段21的交界处拼合，以形成装饰件料坯40。

从而，通过S140～S160，将装饰件料坯40固化成型得到的装饰件脱模，可以得到装饰件成品50，如图5所示。

图6为如图1所示实施例的成型方法基于如图2至图5所示第一实例的实例流程图。如图6所示，基于如图2至图5所示第一实例，如图1所示的成型方法可以扩展为包括如下步骤：

S610：沿模具的成型区域内的支撑面向该成型区域内的凹槽铺贴复合材料以形成主成型段。

S620：沿成型区域内的凹槽邻接支撑面的一侧向背向支撑面的另一侧继续铺贴复合材料以形成圆角成型段。

S630：自成型区域内的凹槽背向支撑面的该另一侧向成型区域外继续铺贴复合材料以形成延展段。其中，S630继续铺贴形成的延展段的长度可以达到恰好足以覆盖芯材上表面的临界长度。

上述S610～S630可以看作是基于如图2至图5所示第一实例而对如图1所示流程中的S110的一种扩展。因此，S610～S630连续铺贴的复合材料同样可以是多层，并且，复合材料的层数可以由装饰件的目标厚度除以复合材料单层的厚度来确定。在实际生产过程中，可以通过调整复合材料的铺贴层数来满足装饰件强度、刚度等特性需求。

S640：将下表面形状匹配凹槽的芯材放置在圆角成型段、并将圆角成型段压实，以实现在圆角成型段放置芯材。

在S640中，放置的芯材可以为PVC(聚氯乙烯)泡沫、PMI(聚甲基丙烯酰亚胺)泡沫或者蜂窝泡沫等材质。考虑到PVC泡沫具有成本低、容易加工成型等优势，所以在实际生产时可以优先选择材料为PVC泡沫的芯材。

并且，经S640，圆角成型段的压实操作可以使圆角成型段邻接延展段的一侧形成圆角弯曲。由于芯材在将圆角成型段压实后暴露在凹槽的开口处的上表面、以及芯材将圆角成型段压实在凹槽内的下表面之间的夹角角度可以大于预设的角度阈值，因而这样的圆角弯曲不易发生断裂。

S650：将延展段翻盖贴附于芯材的顶部、并与圆角成型段对接，以实现对芯材的包覆，并由此形成装饰件料坯。

即，经S650后，由主成型段和在主成型段的边缘处由圆角成型段和延展段共同包覆的芯材组成的结构可以认为是装饰件料坯。

S660：对承载有装饰件料坯的模具进行封装制袋并抽真空。

在S660对承载有装饰件料坯的模具进行封装制袋并抽真空的过程可以具体包括：先用密封袋对承载有装饰件料坯的模具进行封装，再对封装内的装饰件料坯进行抽真空。

其中，抽真空需满足的条件可以设定为：密封袋内绝对压强不大于预定压强阈值(例如0.01bar)的状态持续预定的时长(例如5分钟)。

S670：对装饰件料坯固化成型。

在S670进行固化成型的过程可以具体包括：在预定恒定压力下，对装饰件料坯进行加热加压直到固化成型。

其中，加热方法可以选用电热丝、加热油、或者高温蒸汽等方式进行加热，或者将制袋封装的承载有装饰件料坯的模具放入烘箱加热。并且，上述的预定恒定压力可以是通过S660中的抽真空形成的袋内压力。

S680：将装饰件料坯固化成型得到的装饰件脱模。

至此，基于如图2至图5所示第一实例的一次复合材料装饰件成型过程结束。

图7为如图1所示成型方法的第二实例中将延展段包覆芯材的结构示意图。图8为如图1所示成型方法的第二实例中成型得到的复合材料装饰件的结构示意图。

请先回看图2，在实例二中可以像实例一那样连续铺贴，以顺序形成主成型段21、圆角成型段22延长段23，其中，延长段23在实例二中的长度可以远大于圆角成型段22的长度，或者说，延长段23在实例二中的长度至少超过足以覆盖芯材上表面的临界长度。

请再回看图3，在实例二中可以像实例一那样将芯材30放置在位于凹槽12内的圆角成型段22上。

请参见图7，在实例二中可以像实例一那样延展段23向成型区域内侧翻盖并包覆芯材30，并且，延展段23不仅与圆角成型段22和主成型段21的交界处拼合，而且还进一步与主成型段21堆叠贴合，以形成堆叠贴合区域231。为了保证圆角区域的强度和刚度特性，堆叠贴合区域231长度可以设定为不小于20mm。例如，堆叠贴合区域231的长度可以在大于等于20mm且小于等于80mm的区间内任意设定。

从而，将装饰件料坯40固化成型得到的装饰件脱模，可以得到装饰件成品60，如图8所示。

图9为如图1所示实例的成型方法基于如图7至图8所示第二实例的实例流程图。

如图9所示，基于如图7至图8所示的第二实例，如图1所示的成型方法可以扩展为包括如下步骤：

S910：沿模具的成型区域内的支撑面向该成型区域内的凹槽铺贴复合材料以形成主成型段。

S920：沿成型区域内的凹槽邻接支撑面的一侧向背向支撑面的另一侧继续铺贴复合材料以形成圆角成型段。

S930：自成型区域内的凹槽背向支撑面的该另一侧向成型区域外继续铺贴复合材料以形成延展段。其中，S930继续铺贴形成的延展段的长度至少需要超过足以覆盖芯材上表面的临界长度。

上述S910～S930可以看作是基于如图7至图8所示第二实例而对如图1所示流程中的S110的一种扩展。因此，S910～S930连续铺贴的复合材料同样可以是多层，并且，复合材料的层数可以由装饰件的目标厚度除以复合材料单层的厚度来确定。在实际生产过程中，可以通过调整复合材料的铺贴层数来满足装饰件强度、刚度等特性需求。

S940：将下表面形状匹配凹槽的芯材放置在圆角成型段、并将圆角成型段压实，以实现在圆角成型段放置芯材。

在S940中放置的芯材可以为PVC(聚氯乙烯)泡沫、PMI(聚甲基丙烯酰亚胺)泡沫或者蜂窝泡沫等材质，并且考虑到PVC泡沫具有成本低、容易加工成型等优势，所以在实际生产时可以优先选择材料为PVC泡沫的芯材。

与实例一同理，经S940，圆角成型段的压实操作可以使圆角成型段邻接延展段的一侧形成圆角弯曲。由于芯材在将圆角成型段压实后暴露在凹槽的开口处的上表面、以及芯材将圆角成型段压实在凹槽内的下表面之间的夹角角度可以大于预设的角度阈值，因而这样的圆角弯曲不易发生断裂。

S950：将延展段翻盖贴附于芯材的顶部、并与主成型段堆叠贴合，以实现对芯材的包覆，并由此形成装饰件料坯。

即，经S950后，由主成型段和在主成型段的边缘处由圆角成型段和延展段共同包覆的芯材组成的结构可以认为是装饰件料坯，并且该装饰件料坯在主成型段的区域还通过堆叠贴合的延展段加厚强化。

S960：对承载有装饰件料坯的模具进行封装制袋并抽真空。

S970：对装饰件料坯固化成型。

S980：将装饰件料坯固化成型得到的装饰件脱模。

上述S960～S980的具体实现可以与如图6中示出的S660～S680基本相同。

至此，基于如图7至图8所示第二实例的一次复合材料装饰件成型过程结束。

请先回看图3至图5以及图7至图8，在实例一和实例二中，芯材30在将圆角成型段22压实后暴露在凹槽12的开口处的上表面为平坦面。

图10为适用于第一实例和第二实例中的另一种芯材的结构示意图。请参见图10，作为一种替换方式，芯材30在将圆角成型段22压实后暴露在凹槽12的开口处的上表面也可以为曲面。可以理解的是，虽然图10以拱起的凸出曲面为图示，但这并不意味着排斥芯材30的上表面为凹陷曲面的情况。

上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本发明的可行性实施方式的具体说明，而并非用以限制本发明的保护范围，凡未脱离本发明技艺精神所作的等效实施方案或变更，如特征的组合、分割或重复，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种复合材料装饰件的成型方法，其特征在于，包括：

步骤1、在成型模具中连续铺贴复合材料，以形成在所述成型模具的成型区域内延伸的主成型段和圆角成型段、以及自所述圆角成型段延展至所述成型区域外的延展段；

步骤2、在所述圆角成型段放置芯材；

步骤3、将所述延展段向所述成型区域的内侧翻盖并包覆所述芯材，以形成装饰件料坯；

步骤4、对承载有所述装饰件料坯的模具进行封装制袋并抽真空；

步骤5、对所述装饰件料坯固化成型；

步骤6、将所述装饰件料坯固化成型得到的装饰件脱模。

2.根据权利要求1所述的成型方法，其特征在于，所述成型区域具有支撑面和位于所述支撑面一侧的凹槽，并且所述步骤1包括：

沿所述支撑面向所述凹槽铺贴复合材料以形成所述主成型段；

沿所述凹槽邻接所述支撑面的一侧向背向所述支撑面的另一侧继续铺贴复合材料以形成所述圆角成型段；

自所述凹槽背向所述支撑面的所述另一侧向所述成型区域外继续铺贴复合材料以形成所述延展段。

3.根据权利要求2所述的成型方法，其特征在于，所述步骤2包括：

将下表面形状匹配所述凹槽的所述芯材放置在所述圆角成型段、并将所述圆角成型段压实。

4.根据权利要求3所述的成型方法，其特征在于，所述圆角成型段的压实操作使所述圆角成型段邻接所述延展段的一侧形成圆角弯曲。

5.根据权利要求3所述的成型方法，其特征在于，所述芯材在将所述圆角成型段压实后暴露在所述凹槽的开口处的上表面、以及所述芯材将所述圆角成型段压实在所述凹槽内的下表面之间的夹角角度大于预设的角度阈值。

6.根据权利要求5所述的成型方法，其特征在于，所述角度阈值为10°。

7.根据权利要求1所述的成型方法，其特征在于，所述步骤3包括：

将所述延展段翻盖贴附于所述芯材的顶部、并与所述圆角成型段对接。

8.根据权利要求7所述的成型方法，其特征在于，所述步骤3进一步包括：

将翻盖包裹所述芯材的所述延展段与所述主成型段堆叠贴合。

9.根据权利要求8所述的成型方法，其特征在于，所述延展段与所述主成型段堆叠贴合的区域长度不小于20mm。

10.一种复合材料装饰件，其特征在于，所述复合材料装饰件由权利要求1至9任一项所述的方法制作形成。