CN110014672B - 一种带刚性插入式实芯公模的薄壁壳体成型模装置 - Google Patents

一种带刚性插入式实芯公模的薄壁壳体成型模装置 Download PDF

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Abstract

本发明公布了一种带刚性插入式实芯公模的薄壁壳体成型模装置,它包括至少分成两个面对部分的母模,母模内设置有公模;所述公模外壁与母模内壁之间构成用于成型壳体的型腔;所述公模为实芯硅胶结构;所述公模内设置有用于插入芯轴并与芯轴形状相配合的芯轴孔;所述芯轴孔端口位于公模尾端。它能消除积胶现象,保证成型的壳体壁厚均匀一致,同时操作更加方便快速。

Description

一种带刚性插入式实芯公模的薄壁壳体成型模装置
技术领域
本发明涉及到壳体零件的加工设备领域,具体为一种带刚性插入式实芯公模的薄壁壳体成型模装置。
背景技术
现有的安全帽外壳如各种摩托车或者赛车的头盔,工程头盔等,为了符合人体工程学和使用舒适性,一般采用轻质材料加工成型,轻质材料中以复合纤维材料特别是纤维加强的热塑性基体材料为主。当通过将热塑性的复合纤维材料加工成安全帽外壳时,一般是将纤维加强的LFRTP织物的复数个部分布置在头盔壳体成型设备上以形成互相重叠的若干层、加热该多层结构以及在真空下施加压力持续一定的时间,然后执行冷却到允许脱模的温度。
现有的成型设备主要包括分成两半的母模1和设置在母模1内部的公模袋6,公模袋6采用硅胶制成的薄壁软质袋体结构;当成型安全帽外壳的时候,先把那些复合纤维材料2一小块一小块挨着母模1的内壁叠放,叠放好后,公模袋6进入母模1内,然后往公模袋6内充入热水或者热气或热油,公模袋6就撑开变大,挤压纤维材料与母模接触成型。
这种成型设备存在如下缺点:一、由于公模袋是软质薄壁袋体结构,往公模袋里充入的热水或者热油在重力作用下,内侧容易发生积胶现象,造成安全帽顶部形成非常薄的顶变形层5,而两侧形成较厚的侧变形层4,由此造成安全帽壁厚不一致,导致抗压能力降低,同时容易破损。二、由于复合型纤维材料需要先一小块一小块挨着母模1的内壁叠放好后再放入公模袋6,因此当公模袋6进入时,由于公模袋6碰撞的不均匀性造成复合型纤维材料容易受到发生偏移,导致定位不精准,使得安全帽成型率降低,成型质量变差。三、当公模袋内充热气时,公模袋外壁凸出的地方成型出来比较薄,而凹陷的地方则成型比较厚,导致成型零件尺寸发生偏差。
发明内容
本发明的目的是针对以上问题,提供一种带刚性插入式实芯公模的薄壁壳体成型模装置,它能消除积胶现象,保证成型的壳体壁厚均匀一致,同时操作更加方便快速。
为实现以上目的,本发明采用的技术方案是:
一种带刚性插入式实芯公模的薄壁壳体成型模装置,它包括至少分成两个面对部分的母模,母模内设置有公模;所述公模外壁与母模内壁之间构成用于成型壳体的型腔;所述公模为实芯硅胶结构;所述公模内设置有用于插入芯轴并与芯轴形状相配合的芯轴孔;所述芯轴孔端口位于公模尾端。
本发明的进一步改进,所述芯轴孔底端中心固定设置有螺柱;所述芯轴前端设置有与螺柱配合的螺纹孔;所述芯轴尾端设置有头部;所述头部外径大于芯轴。
本发明的进一步改进,所述芯轴长度小于芯轴孔的深度。
本发明的进一步改进,所述芯轴内设置有贯穿的内轴。
本发明的进一步改进,所述内轴与芯轴螺纹连接。
本发明的进一步改进,所述螺纹孔设置在内轴前端;所述内轴尾端设置有端部;所述端部外径大于内轴。
本发明的进一步改进,所述芯轴内设置有加热线圈。
本发明的进一步改进,所述芯轴为圆柱状或圆锥状。
本发明的有益效果:
1、本发明中由于采用了实芯公模,因此复合纤维材料不需要贴在母模内壁上,而是可以提前贴在公模外壁上,然后再操作分离的母模合拢,不但操作方便了很多,同时还降低了复合型纤维材料发生偏移的概率,提高了复合型材料的定位精准性,提高了壳体零件的生产质量和效率。
2、本发明中采用了硅胶实芯公模,通过刚性的芯轴插入来实现公模的形状固定,不再需要冲入气体或者液体,因此不但操作更加方便,同时实芯公模因重力影响发生变形率大大降低,保证了成型壳体的壁厚均匀性。
3、本发明中通过在实芯公模的芯轴孔内设置有螺柱,在芯轴前端设置相配合的螺纹孔来实现对实芯公模形状的微调,可以进一步消除重力造成的实芯公模的微量形变,进一步提高成型壳体的壁厚均匀性。
4、当本发明采用倒立使用时,通过芯轴的往上顶住实芯公模也可以消除重力造成的实芯公模的微量形变,进一步提高成型壳体的壁厚均匀性。
附图说明
图1为传统的安全帽壳体成型模结构示意图;
图2为传统的安全帽壳体成型模内的软质公模袋结构示意图;
图3为本发明的一个实施例结构示意图;
图4为本发明带有螺柱和螺纹孔的结构示意图;
图5为图4中局部A放大结构示意图;
图6为本发明中实芯公模的结构示意图;
图7为本发明中芯轴内设置内轴的结构示意图;
图8为图7中局部B放大结构示意图;
图9为本发明倒立使用时的结构示意图。
图中:1、母模;2、复合纤维材料;3、头部;4、侧变形层;5、底变形层;6、公模袋;7、公模;8、芯轴;9、端座;10、加热线圈;11、冷却液孔;12、加热装置;13、螺纹孔;14、螺柱;15、内轴;16、端部;17芯轴孔。
具体实施方式
为了使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案,下面结合附图对本发明进行详细描述,本部分的描述仅是示范性和解释性,不应对本发明的保护范围有任何的限制作用。
如图3-图9所示,本发明的具体结构为:
一种带刚性插入式实芯公模的薄壁壳体成型模装置,它包括至少分成两个面对部分的母模1,母模1内设置有公模7;所述公模7外壁与母模1内壁之间构成用于成型壳体的型腔;所述公模7为实芯硅胶结构;所述公模7内设置有用于插入芯轴8并与芯轴8形状相配合的芯轴孔17;所述芯轴孔17端口位于公模7尾端。芯轴孔17位于公模7中心位置;芯轴8可自由插入和取出;公模7尾端设置有头部3,头部3可以与母模1可拆卸的连接固定,如通过螺栓连接;头部3也可以通过外部的施压机构来实现头部3与母模1的贴合固定。
如图4所示,优选的一个实施例,所述芯轴孔17底端中心固定设置有螺柱14;所述芯轴8前端设置有与螺柱14配合的螺纹孔13;所述芯轴8尾端设置有头部3;所述头部3外径大于芯轴8。
如图4所示,优选的一个实施例,所述芯轴孔17底端中心固定设置有螺柱14;所述芯轴8前端设置有与螺柱14配合的螺纹孔13;所述芯轴8尾端设置有头部3;所述头部3外径大于芯轴8;所述芯轴8长度小于芯轴孔17的深度。头部3位于芯轴8尾端外;通过旋转芯轴8可以使得螺纹孔13与螺柱14连接,然后,由于芯轴8长度小于芯轴孔17的深度,因此芯轴8会通过朝内拉动螺柱14造成对公模7顶端的变形控制,使得公模7不会因为重力而下沉,保证型腔的厚度一致。
如图9所示,优选的一个实施例,所述芯轴孔17底端中心固定设置有螺柱14;所述芯轴8前端设置有与螺柱14配合的螺纹孔13;所述芯轴8尾端设置有头部3;所述头部3外径大于芯轴8;所述芯轴8内设置有贯穿的内轴15。这个实施例当本发明倒立时使用的,当倒立时,公模由于受重力影响造成公模顶端下沉,可能造成该处的型腔厚度增大,因此可以插入内轴15,通过内轴15向上顶住,消除重力影响的变形效果。
如图9所示,优选的一个实施例,所述芯轴孔17底端中心固定设置有螺柱14;所述芯轴8前端设置有与螺柱14配合的螺纹孔13;所述芯轴8尾端设置有头部3;所述头部3外径大于芯轴8;所述芯轴8内设置有贯穿的内轴15;所述内轴15与芯轴8螺纹连接。内轴15可以与芯轴8通过螺纹连接实现定位固定。
如图7所示,优选的一个实施例,所述螺纹孔13设置在内轴15前端;所述内轴15尾端设置有端部16;所述端部16外径大于内轴15。此处为了消除公模的受重力影响造成的形变,不再通过芯轴8来控制,芯轴8只用来对公模进行定型,通过内轴15前端的螺纹孔与螺柱14连接来消除公模顶端受重力影响的细微形变。
优选的一个实施例,所述芯轴8内设置有加热线圈10。在芯轴8内可设置加热线圈10,通过公模与母模同时加热来提高成型效果,线圈10可以采用U型结构,也可以采用螺旋结构安装在公模里面。
优选的一个实施例,所述芯轴8为圆柱状或圆锥状。当采用圆锥形状时,取出和插入可以更加方便一些。
本发明具体工作步骤:
如图3所示,先将复合纤维材料2贴合在公模7外壁上,然后将两半母模1合拢,再将芯轴8插入到公模7内,由此来保证公模7的定型;在母模1的外侧可以设置加热装置12,母模1内可以设置冷却液孔11;通过加热来实现复合纤维材料2的定型,然后通过在冷却液孔11内通过冷却液实现快速冷却。
如图4所示,当将芯轴8插入到公模7内后,旋转芯轴8,使得芯轴8前端的螺纹孔13与螺柱14连接,造成对螺柱14向后拉的施力,消除公模7顶端受重力影响产生的细微形变现象,进一步提高产品壁厚均匀性。
如图7所示,当将芯轴8插入到公模7后,旋转内轴15,使得内轴15前端的螺纹孔13与螺柱14连接,造成对螺柱14向后拉的施力,消除公模7顶端受重力影响产生的细微形变现象,进一步提高产品壁厚均匀性。
如图9所示,当成型模装置倒立使用时,内轴15前端没有螺纹孔,内轴15与芯轴8通过螺纹连接,当内轴15前伸时,会顶住螺柱14,对倒立的公模顶部施加向上的力,消除公模受重力影响产生的细微形变现象,进一步提高产品壁厚均匀性。
需要说明的是,在本文中,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述,以上实例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出,由于文字表达的有限性,而客观上存在无限的具体结构,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进、润饰或变化,也可以将上述技术特征以适当的方式进行组合;这些改进润饰、变化或组合,或未经改进将发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的,均应视为本发明的保护范围。

Claims (3)

1.一种带刚性插入式实芯公模的薄壁壳体成型模装置,它包括至少分成两个面对部分的母模(1),母模(1)内设置有公模(7);所述公模(7)外壁与母模(1)内壁之间构成用于成型壳体的型腔;其特征在于,所述公模(7)为实芯硅胶结构;所述公模(7)内设置有用于插入芯轴(8)并与芯轴(8)形状相配合的芯轴孔(17);所述芯轴孔(17)端口位于公模(7)尾端;所述芯轴孔(17)底端中心固定设置有螺柱(14);所述芯轴(8)前端设置有与螺柱(14)配合的螺纹孔(13);所述芯轴(8)尾端设置有头部(3);所述头部(3)外径大于芯轴(8);所述芯轴(8)内设置有贯穿的内轴(15),所述内轴(15)与芯轴(8)螺纹连接,所述螺纹孔(13)设置在内轴(15)前端;所述内轴(15)尾端设置有端部(16);所述端部(16)外径大于内轴(15)。
2.根据权利要求1所述的一种带刚性插入式实芯公模的薄壁壳体成型模装置,其特征在于,所述芯轴(8)内设置有加热线圈(10)。
3.根据权利要求2所述的一种带刚性插入式实芯公模的薄壁壳体成型模装置,其特征在于,所述芯轴(8)为圆柱状或圆锥状。
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