CN108162435A - 一种成型设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种成型设备，包括主体框架、设置于主体框架内的升降平台、驱动升降平台升降的驱动电机、设置于升降平台上的主方向运动机构和倾斜运动机构，主方向运动机构的输出端能够在竖直方向往复运动，倾斜运动机构的输出端能够沿与竖直方向呈一定角度的方向做往复运动；成型设备还包括底部传送机构，底部传送机构包括可沿水平方向左右滑动的滑动平台、设置于滑动平台上的支撑座，设置于支撑座上的水平转动轴、与水平转动轴连接并可旋转设置的旋转模具，支撑座上还设置有与水平转动轴垂直设置的状态转动轴，水平转动轴可绕状态转动轴旋转。本发明的成型设备生产效率高、产品质量稳定。

Description

一种成型设备

技术领域

本发明涉及先进制造设备领域，尤其涉及一种成型设备。

背景技术

碳纤维复合材料制品具有比模量、比强度高的突出优点，是航空航天领域的理想材料。1974年首款C/C复合材料(碳纤维复合材料)刹车盘在协和号超声速飞机上应用，目前全球超过80％的碳纤维制品用于航空航天领域。在飞行器方面，利用C/C复合材料的抗氧化功能，最早被应用于美国航天飞机的鼻锥、机翼前缘等耐热烧蚀部位，近年来碳纤维复合材料在其它工业领域也得到快速发展，如汽车部件，热压模具，半导体夹具，热保温桶等领域。

C/C复合材料在20000摄氏度以上的高温非氧化环境下具有较好的力学性能，并且与其它材料相比具有质量轻的优势，因此是火箭发动机耐温部件的理想材料。如日本H-1运载火箭的ABM喷管以及第三级火箭发动机喷管均采用高强轻质的C/C复合材料。黏胶丝基碳布/酚醛防热材料具有低热导率和可预测碳化层的特点，在SRM喷管和再入式热防护方面具有显著优势。欧洲Ariane V系列运载火箭所有喷管烧蚀防热材料均使用北美人造纤维公司(NARC)的黏胶丝基碳纤维复合材料。俄罗斯的SRM喷管也大量使用黏胶丝基碳纤维/酚醛复合材料。另外具有耐烧蚀性的石墨材料也可用作喷管喉衬材料，但是石墨难以加工大型的薄壁构建，如扩张段部件，同时石墨具有较明显的脆性特征，难以用于存在较大振动和冲击载荷的环境。然而，C/C复合材料可以替代石墨，并且其力学性能远优于石墨材料，而且碳纤维复合材料对于薄壁和变截面环形结构的成型、加工相对容易。

具有优异力学性能的C/C复合材料在航空、航天装备中广泛应用是未来的发展方向。随着高端装备的飞速发展，航空航天领域内对高性能复合材料制品的需求越来越大，对产品性能的要求也越来越高。提高生产效率，确保产品质量是企业适应产业发展的基本条件，而现有的成型设备其生产效率较低，产品质量稳定性较差。

有鉴于上述的缺陷，本设计人，积极加以研究创新，以期创设一种新型结构的成型设备，使其更具有产业上的利用价值。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种生产效率高、产品质量稳定的成型设备。本发明的成型设备服务于航空、航天高性能装备制造领域，有助于提高纤维类制品的生产效率和提升产品的质量稳定性能。

本发明的成型设备，包括主体框架、设置于主体框架内的升降平台、驱动所述升降平台升降的驱动电机、设置于所述升降平台上的主方向运动机构和倾斜运动机构，所述主方向运动机构包括设置于所述升降平台表面的主方向执行器，所述主方向执行器的输出端能够在竖直方向往复运动，所述倾斜运动机构包括设置于所述升降平台表面的倾斜执行器，所述倾斜执行器的输出端能够沿与竖直方向呈一定角度的方向做往复运动；

所述成型设备还包括底部传送机构，所述底部传送机构包括设置于主方向运动机构及倾斜运动机构下方并可沿水平方向左右滑动的滑动平台、设置于滑动平台上的支撑座，设置于支撑座上的水平转动轴、与水平转动轴连接并可旋转设置的旋转模具，所述支撑座上还设置有与所述水平转动轴垂直设置的状态转动轴，所述水平转动轴可绕状态转动轴旋转。

进一步的，本发明的成型设备，所述驱动电机的输出轴与丝杆连接，所述升降平台与所述丝杆螺纹连接。

进一步的，本发明的成型设备，所述主体框架上还设置有与所述升降平台滑动配合的第一导轨。

进一步的，本发明的成型设备，所述第一导轨上面安装有制动系统，当升降平台调节至指定位置后，所述制动系统开始工作并将升降平台稳固在指定位置。

进一步的，本发明的成型设备，所述框架的下方设置有与所述滑动平台滑动配合的第二导轨。

进一步的，本发明的成型设备，所述支撑座包括相对设置的两块支撑板，所述状态转动轴可转动地架设于所述支撑板上，状态转动轴上设置有连接块，所述连接块的一端与状态转动轴连接，连接块的另一端与所述水平转动轴连接，连接块上还设有安装板，所述安装板上还设置有第一旋转电机，所述第一旋转电机的输出端与水平传动轴连接，所述支撑板上设置有第二旋转电机，所述第二旋转电机的输出轴与所述状态转动轴连接。

进一步的，本发明的成型设备，所述主方向执行器具有独立的电机控制其输出端能够完成往复运动。

进一步的，本发明的成型设备，所述倾斜执行器可以通过独立的电机控制其水平、竖直方向上的位置和水平面及竖直面内的转动，并且该倾斜执行器的输出端由独立的电机带动完成往复运动。

借由上述方案，本发明至少具有以下优点：本发明的成型设备，通过升降平台、主动方向运动机构、倾斜运动机构、滑动平台、旋转模具等机构的设置，大大加强了其对C/C复合材料成型的加工效率及质量稳定性。具体工作时，滑动平台在驱动机构的驱动下沿着第二导轨运行至主方向运动机构及倾斜运动机构的下方，然后操作人员可通过外部控制器控制水平转动轴及状态转动轴的旋转，从而使得旋转模具位于最佳工作位置，接着主方向执行器及倾斜执行器驱动设置于其输出端的C/C复合材料订在旋转模具的表面，从而实现产品的最终成型。

综上所述，本发明的成型设备生产效率高、产品质量稳定，本发明的成型设备服务于航空、航天高性能装备制造领域，有助于提高纤维类制品的生产效率和提升产品的质量稳定性能。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。

附图说明

图1是本发明的成型设备的主视图；

图2是图1的右视图；

图3是图1的俯视图。

图中1—主体框架，2—升降平台，3—第一导轨，4—驱动电机，5—主方向运动机构，6—倾斜运动机构，7—丝杆，8—主方向执行器，9—倾斜执行器，10—旋转模具，11—支撑座，12—滑动平台，13—第二导轨，14—水平转动轴，15—状态转动轴，16—支撑板，17—连接块。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

参见图1至图3，本发明一较佳实施例的一种成型设备，包括主体框架1、升降平台2、升降第一导轨3、驱动电机4、主方向运动机构5，倾斜运动机构6，丝杆7，主方向执行器8，倾斜执行器9。升降平台2通过第一导轨3、丝杆7安装于主体结构框架1内部，升降平台上面安装有主方向运动机构5和倾斜运动机构6。主方向运动机构5自带驱动电机，通过电机驱动主方向执行器8执行复合作业。倾斜运动机构6同样自带驱动电机，通过电机驱动倾斜执行器9执行带角度的复合作业。此外，主方向运动机构和倾斜运动机构也可通过其他类似的直线运动机构如气缸、油缸等驱动装置驱动主方向执行器和倾斜执行器往复运动。

安装在主体框架1内部的升降平台2由驱动电机4控制其沿第一导轨3上下运动，通过驱动电机调节丝杆7转动速度，能够实现升降平台2按需要的速度进行位置调节。安装在升降平台上的主方向运动机构5沿竖直方向执行复合操作，具有独立的电机控制主方向执行器8按照一定的速度往复运动，复合速度可以通过电机转速进行调节。倾斜运动机构6由独立的驱动电机带动倾斜执行器9沿指定角度进行复合操作，复合角度可以在0到90度范围内任意调节，同时倾斜执行器9在升降平台2上的位置沿水平和垂直方向可以进行微调。升降第一导轨3上面安装有制动装置(图中未示出)，当升降平台2调节至指定位置后，制动装置开始工作，将升降平台稳固在指定位置。

图2为带有底部传送机构的成型设备，新增部件包括旋转模具10，支撑座11，滑动平台12，第一导轨13，水平转动轴14和状态转动轴15。底部传送机构用于原材料铺设和运输，旋转模具10安装在支撑座11顶部，能够绕水平转动轴14任意角度转动。旋转模具10除了在水平位置工作之外，还能够绕状态转动轴从0到180度任意转动。支撑座11安装在滑动平台12上，滑动平台底部安装有滚轮，能够沿第二导轨13在水平方向运动。旋转模具10转动以及滑动平台沿导轨运动均由电机控制。

本实施例的成型设备，支撑座包括相对设置的两块支撑板16，状态转动轴可转动地架设于支撑板上，状态转动轴上设置有连接块17，连接块的一端与状态转动轴连接，连接块的另一端与水平转动轴连接，连接块上还设有安装板，安装板上还设置有第一旋转电机，第一旋转电机的输出端与水平传动轴连接，支撑板上设置有第二旋转电机，第二旋转电机的输出轴与状态转动轴连接。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，本领域技术人员能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的保护范围由所附权利要求而不是上述说明限定。

此外，以上所述仅是本发明的优选实施方式，并不用于限制本发明，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。同时，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (8)

1.一种成型设备，其特征在于：包括主体框架(1)、设置于主体框架内的升降平台(2)、驱动所述升降平台升降的驱动电机(4)、设置于所述升降平台上的主方向运动机构和倾斜运动机构，所述主方向运动机构包括设置于所述升降平台表面的主方向执行器(8)，所述主方向执行器的输出端能够在竖直方向往复运动，所述倾斜运动机构包括设置于所述升降平台表面的倾斜执行器(9)，所述倾斜执行器的输出端能够沿与竖直方向呈一定角度的方向做往复运动；

所述成型设备还包括底部传送机构，所述底部传送机构包括设置于主方向运动机构及倾斜运动机构下方并可沿水平方向左右滑动的滑动平台(12)、设置于滑动平台上的支撑座(11)，设置于支撑座上的水平转动轴(14)、与水平转动轴连接并可旋转设置的旋转模具(10)，所述支撑座上还设置有与所述水平转动轴垂直设置的状态转动轴(15)，所述水平转动轴可绕状态转动轴旋转。

2.根据权利要求1所述的成型设备，其特征在于：所述驱动电机的输出轴与丝杆(7)连接，所述升降平台与所述丝杆螺纹连接。

3.根据权利要求1所述的成型设备，其特征在于：所述主体框架上还设置有与所述升降平台滑动配合的第一导轨(3)。

4.根据权利要求3所述的成型设备，其特征在于：所述第一导轨(3)上面安装有制动系统，当升降平台(2)调节至指定位置后，所述制动系统开始工作并将升降平台稳固在指定位置。

5.根据权利要求1所述的成型设备，其特征在于：所述框架的下方设置有与所述滑动平台滑动配合的第二导轨(4)。

6.根据权利要求1所述的成型设备，其特征在于：所述支撑座包括相对设置的两块支撑板，所述状态转动轴可转动地架设于所述支撑板上，状态转动轴上设置有连接块，所述连接块的一端与状态转动轴连接，连接块的另一端与所述水平转动轴连接，连接块上还设有安装板，所述安装板上还设置有第一旋转电机，所述第一旋转电机的输出端与水平传动轴连接，所述支撑板上设置有第二旋转电机，所述第二旋转电机的输出轴与所述状态转动轴连接。

7.根据权利要求1所述的成型设备，所述主方向执行器(8)具有独立的电机控制其输出端能够完成往复运动。

8.根据权利要求1所述的成型设备，所述倾斜执行器(9)可以通过独立的电机控制其水平、竖直方向上的位置和水平面及竖直面内的转动，并且该倾斜执行器的输出端由独立的电机带动完成往复运动。