CN106976251A - 一种用于复合材料预浸带缠绕或铺放的成型机构 - Google Patents

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Abstract

本发明提供的一种用于复合材料预浸带缠绕或铺放的成型机构，包括压力气缸、方向转换块、压力作用杆、推杆、压辊支架、压辊和刮刀，其中，所述压力气缸安装在气缸固定块的一端，所述气缸固定块的另一端与方向转换块连接，同时，所述压力气缸上的活塞杆穿过气缸固定块和方向转换块与压力作用杆的一端连接；所述压力作用杆的另一端与推杆的顶端连接，所述推杆的底端与压辊支架的一端连接，所述刮刀安装在压辊支架的另一端，同时，所述压辊支架与压辊之间通过铰接连接。该成型机构通过气缸固定块与方向转换块之间的连接关系，实现了复合材料预浸带成型的方向。

Description

一种用于复合材料预浸带缠绕或铺放的成型机构
技术领域
本发明涉及一种复合材料预浸带自动化成型领域，特别是一种用于复合材料预浸带缠绕或铺放的成型机构。
背景技术
复合材料自动化成型工艺具有可通过精确地控制成形工艺能极大提高成型结构件质量的可靠性与性能的稳定性，同时能够使预浸带最大程度地发挥材料性能、生产效率高、易于实现数字化设计以及制造、继承性好等优点。专利“公开号是CN103909649A的中国发明专利”公开了一种复合材料布带缠绕机用压辊装置。该压辊装置能够很好地实现布带缠绕工艺要求，但由于结构设计简单只能实现轴类单一方向回转零件的成型；同时刮胶装置采用气缸带动扭转块使刮刀在刀架的扭矩下旋转贴近压辊，整个刮胶过程复杂、效率低下，如果气缸推力控制不当，就不能很好地去除压辊表面溶胶；该装置在工作时直线轴承支架必须要与缠绕机本体固定，在工作时第一推杆还会受到来自压辊与布带接触表面的摩擦力，由于该摩擦力的方向与压力方向垂直且大小与压力成正比，使得第一推杆由于摩擦力的作用产生一定变形进而造成气缸活塞杆变形，会导致压力输出精度降低，最终影响复合材料制品的性能稳定性。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于复合材料预浸带缠绕或铺放的成型机构，解决了现有成型机构不能自由变换预浸带缠绕或铺放成型角度的缺陷。
为了达到上述目的，本发明采用的技术方案具体如下：
本发明提供的一种用于复合材料预浸带缠绕或铺放的成型机构，包括压力气缸、方向转换块、压力作用杆、推杆、压辊支架、压辊和刮刀，其中，所述压力气缸安装在气缸固定块的一端，所述气缸固定块的另一端与方向转换块连接，同时，所述压力气缸上的活塞杆穿过气缸固定块和方向转换块与压力作用杆的一端连接；所述压力作用杆的另一端与推杆的顶端连接，所述推杆的底端与压辊支架的一端连接，所述刮刀安装在压辊支架的另一端，同时，所述压辊支架与压辊之间通过铰接连接。
优选地，所述气缸固定块上设置有第一螺栓，所述第一螺栓与气缸固定块为一体式结构；同时，所述气缸固定块上开设有第一中心孔，所述第一中心孔贯通第一螺栓。
优选地，所述气缸固定块与方向转换块之间通过锁紧螺母紧固连接；同时，所述气缸固定块与方向转换块之间还设置有圆柱销。
优选地，所述方向转换块还连接有连接架，其中，所述连接架的顶端固定安装在方向转换块上；所述连接架上固定安装有直线轴承支架，所述直线轴承支架包括两个，其中一个固定安装在连接架的中间位置，另一个固定安装在连接架的底端。
优选地，所述直线轴承支架上固定安装有两个直线轴承，所述推杆的一端固定安装在压力作用杆的下端面，另一端穿过直线轴承固定安装在压辊支架上。
优选地，所述压辊支架为“门”型结构，所述推杆安装在压辊支架的水平板的上端面；所述刮刀安装在压辊支架的水平板的下端面；所述压辊与压辊支架的两侧竖直板铰接连接。
优选地，所述刮刀通过调节螺母和刮刀连接螺栓的配合固定安装在压辊支架上。
优选地，所述调节螺母上还设置有刮刀弹簧，所述刮刀弹簧置于压辊支架水平板的上端面。
优选地，所述方向转换块安装在缠绕或铺放机上。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明提供的一种用于复合材料预浸带缠绕或铺放的成型机构，包括压力气缸、方向转换块、压力作用杆、推杆、压辊支架、压辊和刮刀，其中，所述压力气缸安装在气缸固定块的一端，所述气缸固定块的另一端与方向转换块连接，同时，所述压力气缸上的活塞杆穿过气缸固定块和方向转换块与压力作用杆的一端连接；所述压力作用杆的另一端与推杆的顶端连接，所述推杆的底端与压辊支架的一端连接，所述刮刀安装在压辊支架的另一端，同时，所述压辊支架与压辊之间通过铰接连接。该成型机构通过气缸固定块与方向转换块之间的连接关系，实现了复合材料预浸带成型的方向。
进一步的，通过圆柱销和锁紧螺母实现了复合材料预浸带成型的方向。
进一步的，通过连接架保证了推杆和活塞杆除了受气缸运动方向的压力作用，不受其它力的作用，提高了压力的施加精度；同时，避免活塞杆因受到摩擦力的作用产生一定的变形。
进一步的，所述直线轴承对推杆在上下移动起到导向的作用。
进一步的，通过调节螺母和刮刀连接螺栓的配合，实现刮刀刮力大小的调节。
进一步的，在调节螺母上设置刮刀弹簧，使得当需要大刮力清除压辊表面溶胶时，将调节螺母向紧固方向旋转，使刮刀弹簧产生一定量的压缩量，刮刀连接螺栓向远离压辊的移动，从而使刮刀和压辊表面接触力增大，进而起到清除溶胶的作用。
进一步的，通过方向转换块使得整个成型机构安装在缠绕或铺放成型机上，进而使得整个成型机构能够随缠绕机或铺放机的移动装置左右移动，实现了复合材料预浸带的缠绕或铺放成型。
附图说明
图1是本申请成型机构的爆炸图；
图2是本申请成型机构的装配图；
其中，1、压力气缸 2、气缸固定块 3、方向转换块 4、锁紧螺母 5、连接架 6、直线轴承支架 7、调节螺母 8、刮刀弹簧 9、刮刀 10、刮刀连接螺栓 11、压辊 12、压辊支架 13、推杆 14、直线轴承 15、压力作用杆。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明进一步详细说明。
如图1-图2所示，本发明提供的一种用于复合材料预浸带缠绕或铺放的成型机构，包括压力气缸1、气缸固定块2、方向转换块3、锁紧螺母4、连接架5、直线轴承支架6、调节螺母7、刮刀弹簧8、刮刀9、刮刀连接螺栓10、压辊11、压辊支架12、推杆13、直线轴承14和压力作用杆15。
其中，所述压力气缸1固定安装在气缸固定块2的上端面，所述气缸固定块2为正方形结构，所述气缸固定块2的下端面设置有第一螺栓，所述第一螺栓与气缸固定块2为一体式结构；
同时，所述气缸固定块2上开设有第一中心孔，所述第一中心孔贯通第一螺栓。
所述气缸固定块2通过第一螺栓连接有方向转换块3，所述气缸固定块2与方向转换块3之间通过锁紧螺母4紧固连接，保证在工作时气缸固定块2不产生位移；同时，所述气缸固定块2与方向转换块3通过圆柱销连接，通过圆柱销保证该机构可用于0°和90°两个方向的复合材料预浸带缠绕或铺放成型。
所述压力气缸1上的活塞杆穿过气缸固定块2和方向转换块3与设置在方向转换块3下方的压力作用杆15的上端面通过螺纹紧固连接，通过压力作用杆15保证压力气缸1的压力实时输出到压辊11上。
所述方向转换块3还连接有连接架5，其中，所述连接架5的顶端固定安装在方向转换块3上；所述连接架5上固定安装有直线轴承支架6，所述直线轴承支架6包括两个，其中一个固定安装在连接架5的中间位置，另一个固定安装在连接架5的底端。
所述直线轴承支架6上固定安装有两个直线轴承14，所述直线轴承14内设置有推杆13，所述推杆13的一端螺纹连接安装在压力作用杆15的下端面，所述推杆13的另一端穿过直线轴承14固定安装在压辊支架12上。
所述压辊支架12为“门”型结构，所述推杆13通过螺纹连接安装在压辊支架12的水平板的上端面；所述压辊支架12的下端面连接有刮刀9，所述刮刀9通过调节螺母7和刮刀连接螺栓10的配合固定安装在压辊支架12上，通过拧紧或松开调节螺母7，调整刮刀9与压辊11的贴合力；同时，所述调节螺母7上还设置有刮刀弹簧8，所述刮刀弹簧8置于压辊支架12水平板的上端面。
所述压辊支架12还连接有压辊11，所述压辊11与压辊支架12的两侧竖直板铰接连接。
具体工作时，
在铺放时：
首先将压力气缸1固定在气缸固定块2上，再将气缸固定块2固定在方向旋转块3上，刮刀9通过连接螺栓10和刮刀弹簧8固定在压辊支架12上，连接架5通过螺栓固定在方向转换块3上，直线轴承支架6固定在连接架5上，压力作用杆15的两端分别与压力气缸1的活塞杆和推杆13连接，由压力气缸1推动压力作用杆15，带动推动推杆13，有推杆13将压辊支架12和压辊11向成型芯模方向靠近；复合材料预浸带经由压辊11压实并铺贴到芯模上，压辊11随铺放厚度增加不断向远离芯模的方向移动。
当要变换成型方向时，只需要先松开锁紧螺母4，再拔出气缸固定块2和方向转换块3之间的圆柱销，然后转动方向转换块3到所要求的成型方向，最后将气缸固定块2和方向转换块3用圆柱定位销固定，同时拧紧锁紧螺母4。
压力作用杆15的两端分别与气缸1的活塞杆和压力推杆13固定，保证机构在工作时连接架5始终与方向转换块3不发生相对移动，保证在压力作用下压辊11与复合材料预浸带之间的摩擦力始终是由连接架5来承受，保证推杆13和气缸1的活塞杆除了受气缸1运动方向的压力作用，不受其它力的作用，提高了压力的施加精度。
当需要大刮力清除压辊11表面溶胶时，将调节螺母7向紧固方向旋转，使刮刀弹簧8产生一定量的压缩量，刮刀连接螺栓10向远离压辊11的移动，从而使刮刀9和压辊11表面接触力增大起到清除溶胶的作用。
将整个装置通过方向转换块上预留的螺纹孔固定在复合材料预浸带成型机上即可用于复合材料预浸带的缠绕或铺放成型。

Claims (9)

1.一种用于复合材料预浸带缠绕或铺放的成型机构，其特征在于：包括压力气缸(1)、、气缸固定块(2)、方向转换块(3)、压力作用杆(15)、推杆(13)、压辊支架(12)、压辊(11)和刮刀(9)，其中，所述压力气缸(1)安装在气缸固定块(2)的一端，所述气缸固定块(2)的另一端与方向转换块(3)连接，同时，所述压力气缸(1)上的活塞杆穿过气缸固定块(2)和方向转换块(3)与压力作用杆(15)的一端连接；所述压力作用杆(15)的另一端与推杆(13)的顶端连接，所述推杆(13)的底端与压辊支架(12)的一端连接，所述刮刀(9)安装在压辊支架(12)的另一端，同时，所述压辊支架(12)与压辊(11)之间通过铰接连接。
2.根据权利要求1所述的一种用于复合材料预浸带缠绕或铺放的成型机构，其特征在于：所述气缸固定块(2)上设置有第一螺栓，所述第一螺栓与气缸固定块(2)为一体式结构；同时，所述气缸固定块(2)上开设有第一中心孔，所述第一中心孔贯通第一螺栓。
3.根据权利要求2所述的一种用于复合材料预浸带缠绕或铺放的成型机构，其特征在于：所述气缸固定块(2)与方向转换块(3)之间通过锁紧螺母(4)紧固连接；同时，所述气缸固定块(2)与方向转换块(3)之间还设置有圆柱销。
4.根据权利要求1所述的一种用于复合材料预浸带缠绕或铺放的成型机构，其特征在于：所述方向转换块(3)还连接有连接架(5)，其中，所述连接架(5)的顶端固定安装在方向转换块(3)上；所述连接架(5)上固定安装有直线轴承支架(6)，所述直线轴承支架(6)包括两个，其中一个固定安装在连接架(5)的中间位置，另一个固定安装在连接架(5)的底端。
5.根据权利要求4所述的一种用于复合材料预浸带缠绕或铺放的成型机构，其特征在于：所述直线轴承支架(6)上固定安装有两个直线轴承(14)，所述推杆(13)的一端固定安装在压力作用杆(15)的下端面，另一端穿过直线轴承(14)固定安装在压辊支架(12)上。
6.根据权利要求1所述的一种用于复合材料预浸带缠绕或铺放的成型机构，其特征在于：所述压辊支架(12)为“门”型结构，所述推杆(13)安装在压辊支架(12)的水平板的上端面；所述刮刀9安装在压辊支架(12)的水平板的下端面；所述压辊(11)与压辊支架(12)的两侧竖直板铰接连接。
7.根据权利要求6所述的一种用于复合材料预浸带缠绕或铺放的成型机构，其特征在于：所述刮刀(9)通过调节螺母(7)和刮刀连接螺栓(10)的配合固定安装在压辊支架(12)上。
8.根据权利要求7所述的一种用于复合材料预浸带缠绕或铺放的成型机构，其特征在于：所述调节螺母(7)上还设置有刮刀弹簧(8)，所述刮刀弹簧(8)置于压辊支架(12)水平板的上端面。
9.根据权利要求1-8任一项所述的一种用于复合材料预浸带缠绕或铺放的成型机构，其特征在于：所述方向转换块(3)安装在缠绕或铺放机上。
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