CN110435189A - 一种碳纤维管内芯模具 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种碳纤维管内芯模具，包括直筒体、锥筒体与脱模机构，所述锥筒体数量为二，两个锥筒体之间连接有直筒体，直筒体内安装有脱模机构，直筒体包括筒身、连接环与连接螺钉，脱模机构包括支撑轴、驱动杆、复位弹簧、连接板、顶升支链与脱模支链，锥筒体包括基础筒体、锥度套件与固定螺钉，顶升支链包括驱动齿条、转动齿轮、转动筒、顶升杆与顶升块，脱模支链包括一号脱模板、二号脱模板、推拉块、推拉杆与翻转板。本发明采用多段可拆换式结构，能够根据所加工的碳纤维管的长度对模具形状进行调整，通过压缩空气产生的膨胀力对模具与碳纤维管进行分离，减小了对加工机床的精度要求及脱模难度。
Description
技术领域
本发明涉及碳纤维管成型领域，特别涉及一种碳纤维管内芯模具。
背景技术
碳纤维管又称碳素纤维管，也称碳管，碳纤管，是采用碳纤维复合材料预浸入苯乙稀基聚脂树脂经加热固化拉挤而成。在制过程中，可以通过不同的模具生产出各种型材。在成型模具上制作复合材料制品后，虽然成型模具表面光洁，又涂覆或铺贴了脱模料，但要把复合材料制品从模具上脱下来，并非都是轻而易举的，在实际操作过程中存在以下问题：
(1)当碳纤维管长度较短时，芯模的筒身部分可以制成等直径，如果管材长度要求比较长，在机床的加工精度及脱模等因素的制约下，等直径的长筒身应用困难，因此，采用带锥度的芯模筒身较为适宜，但是一种内芯模具的锥度往往是固定的，无法根据所加工的碳纤维管自身的特质进行调整，脱模效果受到限制；
(2)为提高脱模效率，常常会借助机械手段辅助脱模，其中一种方法就是使用丝杠对碳纤维管施加顶力，直至与模具之间产生缝隙，借助压缩空气的膨胀力加快脱模速度，但是由于丝杠与碳纤维管接触面积较小，导致压缩空气流动范围小，脱模速度无法进一步加快，且在施力过程中容易使碳纤维管发生变形甚至戳破碳纤维管，影响了碳纤维管成品的整体美观性。
发明内容
为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种碳纤维管内芯模具，包括直筒体、锥筒体与脱模机构，所述锥筒体数量为二，两个锥筒体之间连接有直筒体，直筒体内安装有脱模机构；其中：
所述直筒体包括筒身、连接环与连接螺钉，筒身为空心圆柱形结构，筒身左右两端均安装有连接环，连接环外侧布置有锥筒体，连接环与锥筒体之间通过连接螺钉相连接，且筒身侧壁上沿其周向方向均匀开设有顶升方孔；通过连接螺钉将连接环与锥筒体相连接，使得内芯模具整体呈中部为圆柱形两端为圆台形的结构，相比与整体均为圆柱形结构的内芯模具来说，本装置对加工机床的精度要求及脱模难度均较低。
所述脱模机构包括支撑轴、驱动杆、复位弹簧、连接板、顶升支链与脱模支链，支撑轴左端安装在位于直筒体左侧的基础筒体内壁上，支撑轴为空心结构，支撑轴侧壁上开设有滑动槽，支撑轴内放置有驱动杆，驱动杆右端位于支撑轴外侧，且驱动杆右端与支撑轴右端之间通过复位弹簧向连接，驱动杆中部侧壁与连接板侧壁相连接，连接板通过滑动配合方式与滑动槽相连接，且连接板外壁上沿其周向方向均匀安装有顶升支链，顶升支链位置与顶升方孔位置一一对应，且顶升支链上安装有脱模支链，脱模支链位于顶升方孔内；通过支撑轴可将本装置与现有缠绕装置进行连接，以便对碳纤维管进行加工成型，成型过后，通过人工方式带动驱动杆在支撑轴内进行直线运动，以带动连接板驱动顶升支链对碳纤维管与筒身进行分离，从而辅助脱模支链完成脱模工作。
作为本发明的一种优选技术方案，所述锥筒体包括基础筒体、锥度套件与固定螺钉，基础筒体为空心圆柱形结构，基础筒体侧壁上开设有安装槽，安装槽上通过固定螺钉安装有锥度套件，锥度套件数量为二，两个锥度套件上下对称布置；通过固定螺钉将锥度套件固定在基础筒体上，以减小对加工机床的精度要求与脱模难度，且可根据实际工作需要选择不同锥度的锥度套件，以提高加工效果。
作为本发明的一种优选技术方案，所述顶升支链包括驱动齿条、转动齿轮、转动筒、顶升杆与顶升块，驱动齿条安装在连接板侧壁上，驱动齿条与转动齿轮相啮合，转动齿轮安装在转动筒外壁上，转动筒上端通过轴承安装在筒身内壁上，转动筒内通过螺纹连接方式安装有顶升杆，顶升杆上端安装有顶升块，顶升块通过滑动配合方式安装在顶升方孔内；驱动杆在支撑轴内进行直线运动时，连接板带动驱动齿条进行同向直线运动，与驱动齿条相啮合的转动筒随之进行转动，使得顶升杆位于转动筒内的长度发生改变，最终达到对顶升块位置进行调节的目的，当顶升块向上运动到一定位置时，脱模支链便可将其上端的碳纤维管与筒身产生缝隙，当空气进入缝隙内后，能够产生较大的膨胀力，加快缝隙的扩展速度，有效降低了脱模难度。
作为本发明的一种优选技术方案，所述脱模支链包括一号脱模板、二号脱模板、推拉块、推拉杆与翻转板，一号脱模板与二号脱模板均卡接在顶升方孔内，且一号脱模板与二号脱模板之间相互紧贴，一号脱模板与二号脱模板下端均安装有推拉块，推拉块侧壁与顶升块之间通过推拉杆相连接，推拉杆外侧套设有弹簧，且推拉杆顶端通过滑动配合方式与翻转板侧壁上开设的连接槽相连接，翻转板下端通过铰链安装在顶升块上，当顶升块向上运动时，推动翻转板向上运动，当翻转板露出顶升方孔后，在推拉杆的弹力作用下，翻转板向外翻转，同时，推拉块也带动与其相连接的一号脱模板或二号脱模板向外运动，使得碳纤维管与筒身之间的缝隙扩大，便于进行脱模工作。
作为本发明的一种优选技术方案，所述顶升方孔左右两侧对称开设有搭接槽，一号脱模板与二号脱模板下端分别搭接在卡接槽内。
作为本发明的一种优选技术方案，所述一号脱模板内侧开设有卡接口，二号脱模板内侧设置有卡接块，卡接块紧贴在卡接口内，能够提高一号脱模板与二号脱模板的连接紧密性。
作为本发明的一种优选技术方案，所述顶升块横截面为宽度从上往下逐渐减小的倒梯形结构，能够限制空气的进入量，避免因压缩空气产生的膨胀力过大而对碳纤维管造成损坏。
有益效果
1、本发明所述的一种碳纤维管内芯模具，采用多段可拆换式结构，能够根据所加工的碳纤维管的长度对模具形状进行调整，通过压缩空气产生的膨胀力对模具与碳纤维管进行分离，减小了对加工机床的精度要求及脱模难度；
2、本发明所述的直筒体与锥筒体相连接后，内芯模具整体呈中部为圆柱形两端为圆台形的结构，相比与整体均为圆柱形结构的内芯模具来说，本装置对加工机床的精度要求及脱模难度均较低；
3、本发明所述的锥筒体，可根据实际工作需要选择不同锥度的锥度套件，以提高加工效果；
4、本发明所述的脱模机构，通过人工方式带动驱动杆在支撑轴内进行直线运动，以带动连接板驱动顶升支链对碳纤维管与筒身进行分离，在压缩空气的膨胀力作用下配合完成脱模工作。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明的局部剖视图；
图2是本发明连接环与连接环之间的局部剖视图；
图3是本发明图2的N向局部放大图。
具体实施方式
下面参考附图对本发明的实施例进行说明。在此过程中，为确保说明的明确性和便利性，我们可能对图示中线条的宽度或构成要素的大小进行夸张的标示。
另外，下文中的用语基于本发明中的功能而定义，可以根据使用者、运用者的意图或惯例而不同。因此，这些用语基于本说明书的全部内容进行定义。
如图1至图3所示，一种碳纤维管内芯模具，包括直筒体1、锥筒体2与脱模机构3，所述锥筒体2数量为二，两个锥筒体2之间连接有直筒体1，直筒体1内安装有脱模机构3；其中：
所述直筒体1包括筒身11、连接环12与连接螺钉13，筒身11为空心圆柱形结构，筒身11左右两端均安装有连接环12，连接环12外侧布置有锥筒体2，连接环12与锥筒体2之间通过连接螺钉13相连接，且筒身11侧壁上沿其周向方向均匀开设有顶升方孔；通过连接螺钉13将连接环12与锥筒体2相连接，使得内芯模具整体呈中部为圆柱形两端为圆台形的结构，相比与整体均为圆柱形结构的内芯模具来说，本装置对加工机床的精度要求及脱模难度均较低。
所述脱模机构3包括支撑轴31、驱动杆32、复位弹簧33、连接板34、顶升支链35与脱模支链36，支撑轴31左端安装在位于直筒体1左侧的基础筒体21内壁上，支撑轴31为空心结构，支撑轴31侧壁上开设有滑动槽，支撑轴31内放置有驱动杆32，驱动杆32右端位于支撑轴31外侧，且驱动杆32右端与支撑轴31右端之间通过复位弹簧33向连接，驱动杆32中部侧壁与连接板34侧壁相连接，连接板34通过滑动配合方式与滑动槽相连接，且连接板34外壁上沿其周向方向均匀安装有顶升支链35，顶升支链35位置与顶升方孔位置一一对应，且顶升支链35上安装有脱模支链36，脱模支链36位于顶升方孔内；通过支撑轴31可将本装置与现有缠绕装置进行连接，以便对碳纤维管进行加工成型，成型过后，通过人工方式带动驱动杆32在支撑轴31内进行直线运动，以带动连接板34驱动顶升支链35对碳纤维管与筒身11进行分离，从而辅助脱模支链36完成脱模工作。
所述锥筒体2包括基础筒体21、锥度套件22与固定螺钉23，基础筒体21为空心圆柱形结构，基础筒体21侧壁上开设有安装槽，安装槽上通过固定螺钉23安装有锥度套件22，锥度套件22数量为二，两个锥度套件22上下对称布置；通过固定螺钉23将锥度套件22固定在基础筒体21上，以减小对加工机床的精度要求与脱模难度，且可根据实际工作需要选择不同锥度的锥度套件22，以提高加工效果。
所述顶升支链35包括驱动齿条351、转动齿轮352、转动筒353、顶升杆354与顶升块355，驱动齿条351安装在连接板34侧壁上，驱动齿条351与转动齿轮352相啮合，转动齿轮352安装在转动筒353外壁上，转动筒353上端通过轴承安装在筒身11内壁上，转动筒353内通过螺纹连接方式安装有顶升杆354，顶升杆354上端安装有顶升块355，顶升块355通过滑动配合方式安装在顶升方孔内；驱动杆32在支撑轴31内进行直线运动时，连接板34带动驱动齿条351进行同向直线运动，与驱动齿条351相啮合的转动筒353随之进行转动，使得顶升杆354位于转动筒353内的长度发生改变，最终达到对顶升块355位置进行调节的目的，当顶升块355向上运动到一定位置时，脱模支链36便可将其上端的碳纤维管与筒身11产生缝隙，当空气进入缝隙内后，能够产生较大的膨胀力，加快缝隙的扩展速度，有效降低了脱模难度。
所述脱模支链36包括一号脱模板361、二号脱模板362、推拉块363、推拉杆364与翻转板365，一号脱模板361与二号脱模板362均卡接在顶升方孔内，且一号脱模板361与二号脱模板362之间相互紧贴，一号脱模板361与二号脱模板362下端均安装有推拉块363，推拉块363侧壁与顶升块355之间通过推拉杆364相连接，推拉杆364外侧套设有弹簧，且推拉杆364顶端通过滑动配合方式与翻转板365侧壁上开设的连接槽相连接，翻转板365下端通过铰链安装在顶升块355上，当顶升块355向上运动时，推动翻转板365向上运动，当翻转板365露出顶升方孔后，在推拉杆364的弹力作用下，翻转板365向外翻转，同时，推拉块363也带动与其相连接的一号脱模板361或二号脱模板362向外运动，使得碳纤维管与筒身11之间的缝隙扩大，便于进行脱模工作。
所述顶升方孔左右两侧对称开设有搭接槽，一号脱模板361与二号脱模板362下端分别搭接在卡接槽内。
所述一号脱模板361内侧开设有卡接口，二号脱模板362内侧设置有卡接块，卡接块紧贴在卡接口内，能够提高一号脱模板361与二号脱模板362的连接紧密性。
所述顶升块355横截面为宽度从上往下逐渐减小的倒梯形结构，能够限制空气的进入量，避免因压缩空气产生的膨胀力过大而对碳纤维管造成损坏。
此外，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 (7)
1.一种碳纤维管内芯模具，包括直筒体(1)、锥筒体(2)与脱模机构(3)，其特征在于：所述锥筒体(2)数量为二，两个锥筒体(2)之间连接有直筒体(1)，直筒体(1)内安装有脱模机构(3)；其中：
所述直筒体(1)包括筒身(11)、连接环(12)与连接螺钉(13)，筒身(11)为空心圆柱形结构，筒身(11)左右两端均安装有连接环(12)，连接环(12)外侧布置有锥筒体(2)，连接环(12)与锥筒体(2)之间通过连接螺钉(13)相连接，且筒身(11)侧壁上沿其周向方向均匀开设有顶升方孔；
所述脱模机构(3)包括支撑轴(31)、驱动杆(32)、复位弹簧(33)、连接板(34)、顶升支链(35)与脱模支链(36)，支撑轴(31)左端安装在位于直筒体(1)左侧的基础筒体(21)内壁上，支撑轴(31)为空心结构，支撑轴(31)侧壁上开设有滑动槽，支撑轴(31)内放置有驱动杆(32)，驱动杆(32)右端位于支撑轴(31)外侧，且驱动杆(32)右端与支撑轴(31)右端之间通过复位弹簧(33)向连接，驱动杆(32)中部侧壁与连接板(34)侧壁相连接，连接板(34)通过滑动配合方式与滑动槽相连接，且连接板(34)外壁上沿其周向方向均匀安装有顶升支链(35)，顶升支链(35)位置与顶升方孔位置一一对应，且顶升支链(35)上安装有脱模支链(36)，脱模支链(36)位于顶升方孔内。
2.根据权利要求1所述的一种碳纤维管内芯模具，其特征在于：所述锥筒体(2)包括基础筒体(21)、锥度套件(22)与固定螺钉(23)，基础筒体(21)为空心圆柱形结构，基础筒体(21)侧壁上开设有安装槽，安装槽上通过固定螺钉(23)安装有锥度套件(22)，锥度套件(22)数量为二，两个锥度套件(22)上下对称布置。
3.根据权利要求1所述的一种碳纤维管内芯模具，其特征在于：所述顶升支链(35)包括驱动齿条(351)、转动齿轮(352)、转动筒(353)、顶升杆(354)与顶升块(355)，驱动齿条(351)安装在连接板(34)侧壁上，驱动齿条(351)与转动齿轮(352)相啮合，转动齿轮(352)安装在转动筒(353)外壁上，转动筒(353)上端通过轴承安装在筒身(11)内壁上，转动筒(353)内通过螺纹连接方式安装有顶升杆(354)，顶升杆(354)上端安装有顶升块(355)，顶升块(355)通过滑动配合方式安装在顶升方孔内。
4.根据权利要求1所述的一种碳纤维管内芯模具，其特征在于：所述脱模支链(36)包括一号脱模板(361)、二号脱模板(362)、推拉块(363)、推拉杆(364)与翻转板(365)，一号脱模板(361)与二号脱模板(362)均卡接在顶升方孔内，且一号脱模板(361)与二号脱模板(362)之间相互紧贴，一号脱模板(361)与二号脱模板(362)下端均安装有推拉块(363)，推拉块(363)侧壁与顶升块(355)之间通过推拉杆(364)相连接，推拉杆(364)外侧套设有弹簧，且推拉杆(364)顶端通过滑动配合方式与翻转板(365)侧壁上开设的连接槽相连接，翻转板(365)下端通过铰链安装在顶升块(355)上。
5.根据权利要求1所述的一种碳纤维管内芯模具，其特征在于：所述顶升方孔左右两侧对称开设有搭接槽，一号脱模板(361)与二号脱模板(362)下端分别搭接在卡接槽内。
6.根据权利要求4所述的一种碳纤维管内芯模具，其特征在于：所述一号脱模板(361)内侧开设有卡接口，二号脱模板(362)内侧设置有卡接块，卡接块紧贴在卡接口内。
7.根据权利要求3所述的一种碳纤维管内芯模具，其特征在于：所述顶升块(355)横截面为宽度从上往下逐渐减小的倒梯形结构。
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