CN108394088B - 一种旋转式模具及其成型方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于碳纤维构件成型设备技术领域，尤其涉及一种旋转式模具，包括旋转支点、旋转支架、旋转模具和固定模具；旋转模具至少包括长度方向沿圆弧状延伸的成型面；固定模具至少包括定位面，定位面为平面型结构，用于与成型面相对形成供碳纤维构件经过的缝隙；旋转支架绕旋转支点转动，其中，旋转支点位于成型面的轴线上，旋转模具固定于旋转支架上，且随旋转支架转动，固定模具固定设置；碳纤维构件成型前一端与旋转模具一端固定，随着旋转模具的转动，碳纤维构件上的任意位置依次经过缝隙而贴合于所述成型面上，形成最终成品。通过本发明中所提供的旋转式模具，可对长度方向沿圆弧状延伸的碳纤维构件产品进行高精度的成型。本发明中还涉及一种旋转式模具的成型方法。

Description

一种旋转式模具及其成型方法

技术领域

本发明属于碳纤维构件成型设备技术领域，尤其涉及一种旋转式模具及其成型方法。

背景技术

目前，在对碳纤维构件进行加工的过程中，由于碳纤维构件最终所需的成品形状不同，模具也存在多种适应性的结构。

碳纤维是一种性能优异的无机非金属复合材料，以其绝缘性好、耐热性强、抗腐蚀性好以及机械强度高等优点而被广泛应用，其在使用的过程中，形状结构相对于木质或金属结构等更加多样化，因此在模具的设计和选择上，难度较大，尤其是在对碳纤维构件进行弯曲时，很难保证弯曲所产生弧度的精度。

鉴于上述问题的存在，本设计人基于从事此类产品工程应用多年丰富的实务经验及专业知识，并配合学理的运用，积极加以研究创新，以期创设一种旋转式模具，使其更具有实用性。

发明内容

通过本发明中所提供的旋转式模具及其成型方法，可对长度方向沿圆弧状延伸的碳纤维构件产品进行高精度的成型。

本发明解决其技术问题的技术方案是：

一种旋转式模具，包括旋转支点、旋转支架、旋转模具和固定模具；

所述旋转模具至少包括长度方向沿圆弧状延伸的成型面，所述成型面形状覆盖最终碳纤维构件成品表面；所述固定模具至少包括定位面，所述定位面为平面型结构，用于与所述成型面相对形成供所述碳纤维构件经过的缝隙，所述缝隙的宽度等于所述碳纤维构件的厚度；

所述旋转支架绕所述旋转支点转动，其中，所述旋转支点位于所述成型面的轴线上，所述旋转模具固定于所述旋转支架上，且随所述旋转支架转动，所述固定模具固定设置；

所述碳纤维构件成型前一端与所述旋转模具一端固定，随着所述旋转模具的转动，所述碳纤维构件上的任意位置依次经过所述缝隙而贴合于所述成型面上，形成最终成品。

进一步地，所述旋转支架包括转动本体和移动体；

其中，所述旋转模具固定于所述移动体上，所述转动本体带动所述移动体绕所述旋转支点转动，所述移动体可在所述转动本体上做直线运动。

进一步地，所述移动体可在所述转动本体上做直线运动具体为，所述转动本体上设置有轨道和丝杠组件，其中所述丝杠组件的丝母与所述移动体固定连接，所述丝杠组件的丝杆与电机连接，在所述丝母运动的过程中，带动所述移动体沿所述轨道进行直线运动。

进一步地，所述转动支撑用于在所述转动本体转动的过程中对其底部边缘位置处进行支撑。

进一步地，所述转动支撑为设置于所述转动本体底部的滚轮结构。

进一步地，所述滚轮结构设置于所述转动本体和/或地面上。

一种旋转式模具的成型方法，包括以下步骤：

步骤一：在旋转模具上加工成型面，使得所述成型面的形状覆盖最终碳纤维构件成品表面；

步骤二：将待成型碳纤维构件一端与所述成型面长度方向上的一端固定；

步骤三：将固定模具上的定位面贴合于碳纤维构件与所述成型面固定的位置处，与所述成型面之间形成宽度等于所述碳纤维构件厚度的缝隙；

步骤四：旋转模具转动，从而使得碳纤维构件上的任意位置依次经过所述缝隙而贴合于所述成型面表面，形成所需成品。

进一步地，重复步骤二~四，以增加成型精度。

采用了上述技术方案后，本发明具有以下的有益效果：

通过本发明中的技术方案，可通过对成型面的形状进行控制，来保证碳纤维构件的成型精度，产品最终与成型面适应性成型，精度可靠；其中，转动本体的转动速度可根据具体的工艺要求进行调节，使得模具整体通用性更强。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1和图2为发明中旋转式模具在不同角度上的结构示意图；

图3为图2中A处的局部放大图；

图4为图1中B处的局部放大图；

图5为实施例中最终所形成的碳纤维构件成品结构示意图；

旋转支点1、旋转支架2、转动本体21、移动体22、轨道23、丝母24、丝杆25、电机26、旋转模具3、成型面31、固定模具4、定位面41。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请中的技术方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。

本发明的实施例采用递进的方式撰写。

如图1~3所示，一种旋转式模具，包括旋转支点1、旋转支架2、旋转模具3和固定模具4；旋转模具3至少包括长度方向沿圆弧状延伸的成型面31，所成型面31形状覆盖最终碳纤维构件成品表面；固定模具4至少包括定位面41，定位面41为平面型结构，用于与成型面31相对形成供碳纤维构件经过的缝隙，缝隙的宽度等于碳纤维构件的厚度；旋转支架2绕旋转支点1转动，其中，旋转支点1位于成型面31的轴线上，旋转模具3固定于旋转支架2上，且随旋转支架2转动，固定模具4固定设置；碳纤维构件成型前一端与旋转模具3一端固定，随着旋转模具3的转动，碳纤维构件上的任意位置依次经过缝隙而贴合于成型面31上，形成最终成品。

本发明的上述实施例中，可通过对成型面的形状进行控制，来保证碳纤维构件的成型精度，产品最终与成型面适应性成型，精度可靠；其中，转动本体的转动速度可根据具体的工艺要求进行调节，使得模具整体通用性更强

作为上述实施例的优选，旋转支架2包括转动本体21和移动体22；其中，旋转模具3固定于移动体22上，转动本体21带动移动体22绕旋转支点1转动，移动体22可在转动本体21上做直线运动。

作为上述实施例的优选，如图4所示，移动体22可在转动本体21上做直线运动具体为，转动本体21上设置有轨道23和丝杠组件，其中丝杠组件的丝母24与移动体22固定连接，丝杠组件的丝杆25与电机26连接，在丝母运动的过程中，带动移动体22沿轨道23进行直线运动。通过上述结构可对不同尺寸的产品进行成型，当碳纤维构件的圆弧半径改变时，可通过移动体22的直线运动对旋转模具3的转动半径进行调整，从而保证在旋转模具3转动的过程中，缝隙宽度可保持在定值，其中电机26选择伺服电机，通过加装扭力传感器，可对伺服电机的输出动力进行采集和控制，从而控制对碳纤维构件的夹紧力，进一步保证成型精度，其中在夹紧力控制的过程中，旋转模具3会沿轨道23进行微小的移动。

作为上述实施例的优选，旋转式模具还包括转动支撑，转动支撑用于在转动本体21转动的过程中对其底部边缘位置处进行支撑，从而避免由于旋转支架2刚性的缺乏而导致成型精度下降的问题，其中，转动支撑为设置于转动本体21底部的滚轮结构，此方式较易实现，且支撑可靠，相对滚动的运动方式可有效的降低在转动的过程中转动支撑对旋转支架2的摩擦力，保证成型过程的顺畅性。

滚轮结构可设置于转动本体21上，此方式便于产品的预装，也可设置于地面上，便于维修和更换。

一种旋转式模具的成型方法，包括以下步骤：

步骤一：在旋转模具3上加工成型面31，使得成型面31的形状覆盖最终碳纤维构件成品表面；

步骤二：将待成型碳纤维构件一端与成型面31长度方向上的一端固定；

步骤三：将固定模具4上的定位面41贴合于碳纤维构件与成型面31固定的位置处，与成型面31之间形成宽度等于碳纤维构件厚度的缝隙；

步骤四：旋转模具3转动，从而使得碳纤维构件上的任意位置依次经过缝隙而贴合于成型面31表面，形成所需成品。

作为上述实施例的优选，为了增加成型精度，可重复步骤二~四，以使得碳纤维构件完全屈服。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (5)

1.一种旋转式模具，其特征在于，包括旋转支点（1）、旋转支架（2）、旋转模具（3）和固定模具（4）；

所述旋转模具（3）至少包括长度方向沿圆弧状延伸的成型面（31），所述成型面（31）形状覆盖最终碳纤维构件成品表面；所述固定模具（4）至少包括定位面（41），所述定位面（41）为平面型结构，用于与所述成型面（31）相对形成供所述碳纤维构件经过的缝隙，所述缝隙的宽度等于所述碳纤维构件的厚度；

所述旋转支架（2）绕所述旋转支点（1）转动，其中，所述旋转支点（1）位于所述成型面（31）的旋转轴线上，所述旋转模具（3）固定于所述旋转支架（2）上，且随所述旋转支架（2）转动，所述固定模具（4）固定设置；

所述碳纤维构件成型前一端与所述旋转模具（3）一端固定，随着所述旋转模具（3）的转动，所述碳纤维构件上的任意位置依次经过所述缝隙而贴合于所述成型面（31）上，形成最终成品；

所述旋转支架（2）包括转动本体（21）和移动体（22）；

其中，所述旋转模具（3）固定于所述移动体（22）上，所述转动本体（21）带动所述移动体（22）绕所述旋转支点（1）转动，所述移动体（22）可在所述转动本体（21）上做直线运动；

所述移动体（22）可在所述转动本体（21）上做直线运动具体为，所述转动本体（21）上设置有轨道（23）和丝杠组件，其中所述丝杠组件的丝母（24）与所述移动体（22）固定连接，所述丝杠组件的丝杆（25）与电机（26）连接，在所述丝母运动的过程中，带动所述移动体（22）沿所述轨道（23）进行直线运动；

所述转动支撑用于在所述转动本体（21）转动的过程中对其底部边缘位置处进行支撑。

2.根据权利要求1所述的旋转式模具，其特征在于，所述转动支撑为设置于所述转动本体（21）底部的滚轮结构。

3.根据权利要求2所述的旋转式模具，其特征在于，所述滚轮结构设置于所述转动本体（21）和/或地面上。

4.一种旋转式模具的成型方法，其特征在于，采用上述权利要求1~3任一项所述的旋转式模具，包括以下步骤：

步骤一：在旋转模具（3）上加工成型面（31），使得所述成型面（31）的形状覆盖最终碳纤维构件成品表面；

步骤二：将待成型碳纤维构件一端与所述成型面（31）长度方向上的一端固定；

步骤三：将固定模具（4）上的定位面（41）贴合于碳纤维构件与所述成型面（31）固定的位置处，与所述成型面（31）之间形成宽度等于所述碳纤维构件厚度的缝隙；

步骤四：旋转模具（3）转动，从而使得碳纤维构件上的任意位置依次经过所述缝隙而贴合于所述成型面（31）表面，形成所需成品。

5.根据权利要求4所述的成型方法，其特征在于，重复步骤二~四，以增加成型精度。

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