CN105563848A - 一种微细高长径比碳纤维管的制备装置 - Google Patents

一种微细高长径比碳纤维管的制备装置 Download PDF

Info

Publication number
CN105563848A
CN105563848A CN201510917386.7A CN201510917386A CN105563848A CN 105563848 A CN105563848 A CN 105563848A CN 201510917386 A CN201510917386 A CN 201510917386A CN 105563848 A CN105563848 A CN 105563848A
Authority
CN
China
Prior art keywords
securing member
plug
carbon fiber
outside framework
preparation facilities
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201510917386.7A
Other languages
English (en)
Other versions
CN105563848B (zh
Inventor
张洪生
陈明达
刘�东
徐海兵
祝颖丹
王贵民
冯雄峰
林新耀
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ningbo Institute of Material Technology and Engineering of CAS
Original Assignee
Ningbo Institute of Material Technology and Engineering of CAS
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ningbo Institute of Material Technology and Engineering of CAS filed Critical Ningbo Institute of Material Technology and Engineering of CAS
Priority to CN201510917386.7A priority Critical patent/CN105563848B/zh
Publication of CN105563848A publication Critical patent/CN105563848A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN105563848B publication Critical patent/CN105563848B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C70/00—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts
    • B29C70/04—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts comprising reinforcements only, e.g. self-reinforcing plastics
    • B29C70/28—Shaping operations therefor
    • B29C70/30—Shaping by lay-up, i.e. applying fibres, tape or broadsheet on a mould, former or core; Shaping by spray-up, i.e. spraying of fibres on a mould, former or core
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C70/00—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts
    • B29C70/04—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts comprising reinforcements only, e.g. self-reinforcing plastics
    • B29C70/28—Shaping operations therefor
    • B29C70/54—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations, e.g. feeding or storage of prepregs or SMC after impregnation or during ageing

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Composite Materials (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Moulding By Coating Moulds (AREA)

Abstract

发明公开了一种微细高长径比碳纤维管的制备装置，包括用于缠绕碳纤维的芯棒，还包括拉紧芯棒的张紧机构，所述张紧机构包括：外框架；第一紧固件，安装在外框架的一侧用于固定所述芯棒的一端；第二紧固件，安装在外框架的另一侧与所述第一紧固件相对布置，用于固定所述芯棒的另一端；所述第一紧固件和第二紧固件至少一个沿芯棒长度方向移动可调，用于拉紧芯棒；所述外框架所用的材料的膨胀系数大于芯棒所用的材料的膨胀系数；使用本发明装置制备碳纤维微细管时，由于整个制备过程中芯棒始终处于紧绷状态，保证了芯棒的直线度，从而保障了制品孔直线度，可以制备出直线度高的碳纤维微细管。

Description

一种微细高长径比碳纤维管的制备装置
技术领域
本发明涉及碳纤维预浸料制品成型制备领域，特别涉及一种微细高长径比碳纤维管的制备装置。
背景技术
目前常见的碳纤维管件制作的方法存在以下缺陷：碳纤维预浸布按尺寸要求缠绕在芯棒上，固化成管件，在管件芯棒在热固过程中，由于芯棒处于自然状态很容易受热胀冷缩或重力作用的各种条件限制而弯曲变形，限制了管件的制作长度，尤其是微小细管，在芯棒自身的直线度无法保证的情况下，能难制造出用在高级仪器上的高直线度要求严格的微细高超长径比的碳纤维管。
发明内容
本发明提供了一种微细高长径比碳纤维管的制备装置，结构简单、使用方便，可以制备出直线度高、尺寸小的碳纤维微细管。
一种微细高长径比碳纤维管的制备装置，包括用于缠绕碳纤维的芯棒，还包括拉紧芯棒的张紧机构，所述张紧机构包括：
外框架，所述外框架所用的材料的膨胀系数大于芯棒所用的材料的膨胀系数；
第一紧固件，安装在外框架的一侧用于固定所述芯棒的一端；
第二紧固件，安装在外框架的另一侧与所述第一紧固件相对布置，用于固定所述芯棒的另一端，所述第一紧固件和第二紧固件至少一个沿芯棒长度方向移动可调，用于拉紧芯棒。
外框架是指由框边围绕而成的闭合结构，相对的两框边分别安装第一紧固件和第二紧固件用于固定芯棒的两端。外边框的形状可以根据需要进行设计，一般为矩形。
为了进一步提高拉紧芯棒的效果，优选的，所述外框架所用材料的膨胀系数大于所述第一紧固件和第二紧固件所用材料的膨胀系数。
优选的，所述第一紧固件和第二紧固件固定所述芯棒端部的结构相同，包括安装在外框架上的本体、开设在本体上的径向夹持槽以及调节径向夹持槽松紧的压紧件，所述径向夹持槽内设有与芯棒形状匹配的且相对布置的两弧形槽。所述径向夹持槽的宽度沿芯棒径向延伸从而使芯棒的端部可以在径向夹持槽内径向拨动，芯棒嵌入两弧形槽中，便于芯棒的定位同时夹持更牢固。
优选的，所述第一紧固件和第二紧固件所用材料的硬度低于芯棒所用材料。以使芯棒在夹紧后超过一定的夹持力仍可以在弧形槽或是其他结构的夹持结构内沿轴向微微滑动，以免后续加热变形时，第一紧固件和第二紧固件扯断或拉伸损伤芯棒。
本装置特别适用于制备尺寸小，长径比大的碳纤维管，优选的，所述芯棒的直径为0.1～10mm，长径比20～300。
为了提高芯棒的拉紧效果，优选的，所述芯棒所用材料为黑色金属。例如弹簧钢，合金钢。所述述第一紧固件和第二紧固件所用材料的膨胀系数与所述芯棒所用材料的膨胀系数接近或者相同如碳钢。
为了提高芯棒的拉紧效果，优选的，所述外框架所用材料为有色金属，如铝，铜。
优选的，沿芯棒长度方向移动可调的第一紧固件或第二紧固件上设有沿芯棒长度方向延伸的定向槽，所述外框架上固定有伸入滑槽内的定向凸块。定向槽的设置可以在第一紧固件或第二紧固件移动拉紧芯棒时保证芯棒不被扭动，防止芯棒变形。
优选的，沿芯棒长度方向移动可调的第一紧固件或第二紧固件远离芯棒的一端设有穿过出外框架的框边的调节螺杆，调节螺杆上设有与框边外侧紧贴的调节螺母。通过转动调节螺母，移动第一紧固件或第二紧固件拉紧芯棒。
为了提高效率，优选的，所述外框架上设有多组配合的第一紧固件和第二紧固件。
本发明的所述的芯棒外缠绕上碳纤维预浸料，形成碳纤维棍，碳纤维棍外缠绕上热缩带，以利于固定碳纤维管外形，芯棒两端固定在第一紧固件和第二紧固件上，通过调节第一紧固件或/和第二紧固件拉紧芯棒，在后续热处理过程中，由于外框架的材料的膨胀系数大于芯棒，从而在制备碳纤维管加热时芯棒始终处于张紧状态，由于芯棒的材料的硬度大于第一紧固件和第二紧固件，多余的膨胀长度在紧固件的弧形槽中滑移消除，既能保持张紧力又能避免芯棒拉伸损伤，保证产品孔径尺寸及脱模顺利，其余的固化工艺和常规工艺相同，综上所述本装置可以制备出直线度高的高精度碳纤维微细管。
本发明的有益效果：
使用本发明装置制备碳纤维微细管时，由于整个制备过程中芯棒始终处于紧绷状态，保证了芯棒的直线度，从而保障了制品孔直线度，可以制备出直线度较高的碳纤维微细管，能很好的解决现有技术制造碳纤维微细管的问题，可以制备出直线度较高的高精度碳纤维微细管。
附图说明
图1为本发明的微细高长径比碳纤维管的制备装置的立体结构示意图。
图2为本发明的微细高长径比碳纤维管的制备装置的剖视示意图。
图3为本发明的紧固件的立体结构示意图。
图4为本发明的紧固件另一个角度的立体结构示意图。
图5为本发明的紧固件的剖视示意图。
具体实施方式
如图1～5所示，本实施例的微细高长径比碳纤维管的制备装置包括：
外框架1，外框架1横框中间设置有多组配合的紧固件3和紧固件5及制备碳纤维管的芯棒2，芯棒2为直径10mm以下、长径比20～300的钢丝芯轴。外框架1所用的材料膨胀系数大于芯棒2；紧固件3和紧固件5的材料膨胀系数接近于芯棒2，但是硬度低于芯棒2，从而在整个制备过程使芯棒2处于张紧状态，可以制备出直线度高的碳纤维微细管。
外框架1材料为膨胀系数大于芯轴钢丝有色金属材料，外框架1的两相对框边设置有多组紧固件安装孔，紧固件3一端设有固定芯棒2的径向夹持槽54，另一端穿过紧固件安装孔与固定螺母40螺纹配合，外框架1的框边上还安装有径向压紧紧固件3的定向螺钉16，两个夹持压紧螺钉8位于芯棒2端部的两侧，拧紧后缩小径向夹持槽54的开度以压紧芯棒2，紧固件3压紧芯棒2端的径向夹持槽54内，径向夹持槽54内设有与芯棒形状匹配的且相对布置的两弧形槽56，两弧形槽56贯通径向夹持槽54的底部，在紧固件3内形成容纳芯棒的通道57，径向夹持槽54的底面为弹性过度曲面58，紧固件3夹持芯棒2时，芯棒2被超过一定的夹持力压紧，热处理拉伸变形前可以在弧形槽56内轴向滑动。
紧固件5安装在外框架1相对紧固件3的另一侧，紧固件5的本体设置有定向槽51，配合定向锁紧螺钉15限制周向转动，使夹持压紧螺钉6始终限制在一个方向上，紧固件5一端设有固定芯棒2的径向夹持槽55，另一端穿过紧固件安装孔与固定螺母41螺纹配合，两个夹持压紧螺钉6位于芯棒2端部的两侧，拧紧后缩小径向夹持槽55的开度以压紧芯棒2；拧紧固定螺母41，使紧固件5的定向槽51沿定向锁紧螺钉15移动，锁紧紧固件5，锁紧定向螺钉15，紧固件5夹持芯棒2时，夹紧结构与紧固件3相同，芯棒2被超过一定的夹持力压紧，热处理拉伸变形前可以在弧形槽56内轴向滑动。
外框架1安装有多组紧固件3和紧固件5，一次性可以生产多个管子提高生产效率，由于外框架1材料膨胀系数大于紧固件，碳纤维管加热固化时使外框架1伸长率始终大于紧固件和芯棒2伸长率，使芯棒2始终处于紧绷状态，由于紧固件材料膨胀系数接近于芯棒2的材料，但是硬度低于钢丝，以利于芯棒2在紧固件的径向夹持槽55里滑动，以免工作时扯断或拉伸损伤芯棒2。
本实施例使用时，芯棒2外缠绕上碳纤维预浸料材料，形成碳纤维管9，碳纤维管9外缠绕上热缩带，以利于固定碳纤维管9外形，剩余的固化工艺和常规工艺相同。
综上所述在制备碳纤维管加热时，外框架1膨胀系数大于芯棒2和紧固件膨胀系数，芯棒2始终处于张紧状态，由于芯棒2硬度大于紧固件，多余的膨胀长度在紧固件内滑移消除，既能保持张紧力又能避免芯棒2拉伸损伤，保证产品孔径尺寸及脱模顺利，由于整个制备过程芯棒2处于紧绷状态，可以制备出直线度较高、外形圆整的碳纤维微细管。

Claims (10)

1.一种微细高长径比碳纤维管的制备装置，包括用于缠绕碳纤维的芯棒，其特征在于，还包括拉紧芯棒的张紧机构，所述张紧机构包括：
外框架，所述外框架所用的材料的膨胀系数大于芯棒所用的材料的膨胀系数；
第一紧固件，安装在外框架的一侧用于固定所述芯棒的一端；
第二紧固件，安装在外框架的另一侧与所述第一紧固件相对布置，用于固定所述芯棒的另一端，所述第一紧固件和第二紧固件至少一个沿芯棒长度方向移动可调，用于拉紧芯棒。
2.如权利要求1所述的微细高长径比碳纤维管的制备装置，其特征在于，所述外框架所用的材料的膨胀系数大于所述第一紧固件和第二紧固件所用材料的膨胀系数。
3.如权利要求1所述的微细高长径比碳纤维管的制备装置，其特征在于，所述第一紧固件和第二紧固件固定所述芯棒端部的结构相同，包括安装在外框架上的本体、开设在本体上的径向夹持槽以及调节径向夹持槽松紧的压紧件，所述径向夹持槽内设有与芯棒形状匹配的且相对布置的两弧形槽。
4.如权利要求1～3任一权利要求所述的微细高长径比碳纤维管的制备装置，其特征在于，所述第一紧固件和第二紧固件所用材料的硬度低于芯棒所用材料。
5.如权利要求1所述的微细高长径比碳纤维管的制备装置，其特征在于，所述芯棒的直径为0.1～10mm，长径比20～300。
6.如权利要求1所述的微细高长径比碳纤维管的制备装置，其特征在于，所述芯棒所用材料为黑色金属。
7.如权利要求1所述的微细高长径比碳纤维管的制备装置，其特征在于，所述外框架所用材料为有色金属。
8.如权利要求1所述的微细高长径比碳纤维管的制备装置，其特征在于，沿芯棒长度方向移动可调的第一紧固件或第二紧固件上设有沿芯棒长度方向延伸的定向槽，所述外框架上固定有伸入滑槽内的定向凸块。
9.如权利要求1所述的微细高长径比碳纤维管的制备装置，其特征在于，沿芯棒长度方向移动可调的第一紧固件或第二紧固件远离芯棒的一端设有穿过出外框架的框边的调节螺杆，调节螺杆上设有与框边外侧紧贴的调节螺母。
10.如权利要求1所述的微细高长径比碳纤维管的制备装置，其特征在于，所述外框架上设有多组配合的第一紧固件和第二紧固件。
CN201510917386.7A 2015-12-11 2015-12-11 一种微细高长径比碳纤维管的制备装置 Active CN105563848B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510917386.7A CN105563848B (zh) 2015-12-11 2015-12-11 一种微细高长径比碳纤维管的制备装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510917386.7A CN105563848B (zh) 2015-12-11 2015-12-11 一种微细高长径比碳纤维管的制备装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN105563848A true CN105563848A (zh) 2016-05-11
CN105563848B CN105563848B (zh) 2018-07-06

Family

ID=55874742

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201510917386.7A Active CN105563848B (zh) 2015-12-11 2015-12-11 一种微细高长径比碳纤维管的制备装置

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN105563848B (zh)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108145036A (zh) * 2017-12-11 2018-06-12 西北工业大学 一种细长行波管螺旋线绕制芯杆张紧装置
CN109869913A (zh) * 2019-02-13 2019-06-11 深圳热鑫能源科技有限公司 一种并联式热水器机芯
CN111243769A (zh) * 2020-01-22 2020-06-05 核工业第八研究所 一种用于长尺寸核燃料碳化硅陶瓷包壳管中间复合材料层缠绕的缠绕方法
CN114346355A (zh) * 2022-01-14 2022-04-15 北京动力机械研究所 一种基于s形定位丝的微细管膜片装配定位焊接工装

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1055140A (zh) * 1990-05-18 1991-10-09 中科院山西煤炭化学研究所 纤维复合长丝绕制细杆制品的脱模方法及装置
JP4353997B2 (ja) * 2008-02-22 2009-10-28 株式会社亀井 ワークの切断装置
CN201815977U (zh) * 2010-09-01 2011-05-04 河南工业职业技术学院 细长杆件夹紧装置
CN202921924U (zh) * 2012-10-18 2013-05-08 无锡银联机械有限公司 加工细长轴零件的车削装置
CN104061214A (zh) * 2014-06-24 2014-09-24 中国原子能科学研究院 一种细金属丝的牵引夹持头

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1055140A (zh) * 1990-05-18 1991-10-09 中科院山西煤炭化学研究所 纤维复合长丝绕制细杆制品的脱模方法及装置
JP4353997B2 (ja) * 2008-02-22 2009-10-28 株式会社亀井 ワークの切断装置
CN201815977U (zh) * 2010-09-01 2011-05-04 河南工业职业技术学院 细长杆件夹紧装置
CN202921924U (zh) * 2012-10-18 2013-05-08 无锡银联机械有限公司 加工细长轴零件的车削装置
CN104061214A (zh) * 2014-06-24 2014-09-24 中国原子能科学研究院 一种细金属丝的牵引夹持头

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108145036A (zh) * 2017-12-11 2018-06-12 西北工业大学 一种细长行波管螺旋线绕制芯杆张紧装置
CN109869913A (zh) * 2019-02-13 2019-06-11 深圳热鑫能源科技有限公司 一种并联式热水器机芯
CN109869913B (zh) * 2019-02-13 2024-02-06 深圳热鑫能源科技有限公司 一种并联式热水器机芯
CN111243769A (zh) * 2020-01-22 2020-06-05 核工业第八研究所 一种用于长尺寸核燃料碳化硅陶瓷包壳管中间复合材料层缠绕的缠绕方法
CN111243769B (zh) * 2020-01-22 2023-02-21 核工业第八研究所 一种用于长尺寸核燃料碳化硅陶瓷包壳管中间复合材料层缠绕的缠绕方法
CN114346355A (zh) * 2022-01-14 2022-04-15 北京动力机械研究所 一种基于s形定位丝的微细管膜片装配定位焊接工装
CN114346355B (zh) * 2022-01-14 2023-10-13 北京动力机械研究所 一种基于s形定位丝的微细管膜片装配定位焊接工装

Also Published As

Publication number Publication date
CN105563848B (zh) 2018-07-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN105563848A (zh) 一种微细高长径比碳纤维管的制备装置
CN104588461B (zh) 自动u型打弯成型机
CN101834417B (zh) 快速双制动自锁式耐张线夹
CN110867318A (zh) 一种电力变压器散热冷却系统制作方法
JP4773052B2 (ja) Ｕｏｅ鋼管の製造方法およびその製造装置
WO1993022078A1 (en) Method and apparatus for controlled bending of strip stock
CN208256471U (zh) 变压器低压线圈引出线整形工装
CN209169894U (zh) 导线固定张紧夹具
CN201120410Y (zh) 拉丝机新型模盒固定结构
US2266912A (en) Device for bending structural sections
CN109449849A (zh) 导线固定张紧夹具及其工作方法
CN211332267U (zh) 一种玻璃模具成初模用多工位自推中找正夹具
DE729216C (de) Biegen von Rohren aus nicht schmiedbarem Schleuderguss, wie Gusseisen
CN204565680U (zh) 锯床夹紧装置
CN208628142U (zh) 一种可适用于不同精密冷拔管的夹持装置
CN206747335U (zh) 一种用于火箭型材框的分体拉弯模具
Chen et al. Numerical simulation of different clamping modes on stretch forming parts
CN209380290U (zh) 一种弯管夹具
CN104810145A (zh) 一种变压器生产过程中的绕线盘收紧装置
CN201046556Y (zh) 丝锥板牙组合扳手
CN206459892U (zh) 一种钢丝绳破断试验用套筒
CN209580124U (zh) 一种使用效果好的多晶硅片用切割夹具
CN108597858A (zh) 一种变压器低压线圈引出线整形工装
CN207787300U (zh) 连续冷拔装置及焊管成型流水线
CN107052109A (zh) 一种用于火箭型材框的分体拉弯模具及使用方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant