CN110435192B - 碳纤维制件成型用模具 - Google Patents

Abstract

本发明提供了碳纤维制件成型用模具，所述模具包括：模具本体；以及成型槽；所述成型槽内设置有若干个脱模槽；以及转移槽，所述转移槽内设置有防滑装置；所述脱模槽内设置有脱模单元，所述脱模单元在脱模槽内上下滑动，所述脱模单元下端设置有进气管；所述脱模单元包括：脱模杆以及通气道；所述通气道与进气管连接；所述防滑装置包括：支撑气囊，夹紧气囊以及连接管；所述支撑气囊固定在转移槽上侧，所述夹紧气囊固定在转移槽下侧，所述连接管设置在支撑气囊与夹紧气囊之间，所述支撑气囊与夹紧气囊通入相同容积的气体，支撑气囊沿竖直方向上的形变量小于夹紧气囊的形变量；所述进气管与连接管连通，所述进气管设置有第一气体单向阀。

Description

碳纤维制件成型用模具

本发明要求

技术领域

本发明涉及碳纤维材料制造领域，尤其涉及碳纤维制件成型用模具；本发明以申请号为“201910425604.3”、申请名称为“碳纤维制件成型用模具”的在先申请为本国优先权。

背景技术

碳纤维制件脱模困难一直以来都困扰着我们，现有的脱模方式大多采用简单机械脱模或者将模具分芯块的方式。简单机械脱模方式容易划伤模具和制件，降低模具的使用寿命，而且不易操作，特别是制件固化成型后易出现树脂层，树脂薄层附着在模具表面，简单机械脱模方式不易找到着力点，从而不利于脱模，且制件受力不均易毁坏制件；采用模具分芯块的方式在制件进行铺贴固化时较难进行装配定位。

在碳纤维之间的成型过程中，需要将成型用的模具放入热压罐内，待成型好后再从热压罐内取出，但是在运输过程中会导致模具出现不同程度的颠簸和碰撞，会导致模具以及模具内的碳纤维制件在不同程度上的损坏，造成较大的损失，在很大程度上提高了模具转移的成本和危险系数。

发明内容

本发明针对现有技术的不足，提供了碳纤维制件成型用模具。

本发明通过以下技术手段实现解决上述技术问题的：

碳纤维制件成型用模具，所述模具包括：模具本体；

以及用于碳纤维成型的成型槽；所述成型槽内设置有若干个脱模槽；

以及用于转移模具的转移槽，所述转移槽内设置有防滑装置；

所述脱模槽内设置有脱模单元，所述脱模单元在脱模槽内上下滑动，所述脱模单元下端设置有进气管；所述脱模单元包括：脱模杆以及设置在脱模杆内的通气道；所述通气道与进气管连接；

所述防滑装置包括：支撑气囊，夹紧气囊以及连通支撑气囊与夹紧气囊的连接管；所述支撑气囊固定在转移槽上侧，所述夹紧气囊固定在转移槽下侧，所述连接管设置在支撑气囊与夹紧气囊之间，通入相同容积的气体，支撑气囊沿竖直方向上的形变量小于夹紧气囊沿竖直方向上的形变量；

所述进气管与连接管连通，所述进气管设置有开启压力大于零的第一气体单向阀，第一气体单向阀使气体仅从连接管流向进气管。

作为上述技术方案的改进，所述支撑气囊上设置有开启压力为零的第二气体单向阀，所述第二气体单向阀使气体仅从支撑气囊外流向支撑气囊内。

作为上述技术方案的改进，所述夹紧气囊上侧设置有若干个与夹紧气囊相通的凸条。

作为上述技术方案的改进，所述防滑装置还包括：若干根支撑柱，所述支撑柱设置在转移槽内，所述支撑柱之间设置有支撑板，所述支撑板与支撑柱滑动连接，所述支撑板与支撑气囊连接。

作为上述技术方案的改进，所述凸条上设置有若干个凸点。

作为上述技术方案的改进，所述支撑板远离支撑气囊310一侧设置为粗糙面。

作为上述技术方案的改进，所述脱模杆上端设置顶板，下端设置限位板；所述通气道包括：进气道与出气道；所述进气道垂直于顶板设置在脱模杆内，所述出气道平行于顶板设置在脱模杆内，所述出气道设置在顶板下端与进气管连接；所述脱模槽上端设置顶槽，下端设置限位槽；所述顶板设置在顶槽内，所述顶板与顶槽紧密配合；所述限位板设置在限位槽内。

作为上述技术方案的改进，所述脱模槽远离顶槽一端设置有复位板；所述复位板与限位板之间设置有处于拉伸状态的弹簧，所述复位板固定设置在模具本体上。

本发明的优点在于：通过设置支撑气囊与夹紧气囊，支撑气囊与夹紧气囊通过连接管连通，利用叉车的货叉将模具抬起时对支撑气囊的压力使支撑气囊内的气体运行到夹紧气囊内，使夹紧气囊膨胀将叉车的货叉夹紧，防止模具从货叉上滑动而掉落损坏。

通过设置脱模杆对碳纤维制件进行顶出，通过在脱模杆内设置通气道，通气道连接进气管，向碳纤维制件与模具本体之间的缝隙内充气，用气体的压力使碳纤维制件与模具本体分离，气体对碳纤维制件的作用力是均匀的，碳纤维制件与气体接触的每个地方受力相同，使得碳纤维制件能够快速从成型槽内脱落，且碳纤维制件的受力均匀而不会因局部受力过大而裂开。

将连接管与进气管连接，实现在转移模具的同时利用货叉对支撑气囊的压力对成型槽内的碳纤维制件利用气体脱模，实现自动无损脱模，且不需要针对脱模这块使用额外的电机或其他动力源。

附图说明

图1为本发明实施例所述模具的立体结构示意图；

图2为本发明实施例所述转移槽的结构示意图；

图3为图2中A-A截面的结构示意图；

图4为本发明实施例所述模具的剖面结构示意图；

图5为本发明实施例所述脱模杆与脱模槽的结构示意图；

图6为本发明实施例所述脱模杆的结构示意图；

图7为本发明实施例所述夹紧气囊的立体结构示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。

实施例

如图1、图2、图4、图6所示，本实施例所述碳纤维制件成型用模具，所述模具包括：

模具本体100；

以及用于碳纤维成型的成型槽200；所述成型槽200内设置有若干个脱模槽210；

以及用于转移模具的转移槽300，所述转移槽300内设置有防滑装置；

所述脱模槽210内设置有脱模单元220，所述脱模单元220在脱模槽210内上下滑动，所述脱模单元220下端设置有进气管230；所述脱模单元220包括：脱模杆221以及设置在脱模杆221内的通气道；所述通气道与进气管230连接；

所述防滑装置包括：支撑气囊310，夹紧气囊320以及连通支撑气囊310与夹紧气囊320的连接管330；所述支撑气囊310固定在转移槽300上侧，所述夹紧气囊320固定在转移槽300下侧，所述连接管330设置在支撑气囊310与夹紧气囊320之间，所述支撑气囊310与夹紧气囊320通入相同容积的气体，支撑气囊310沿竖直方向上的形变量小于夹紧气囊320沿竖直方向上的形变量；

所述进气管230与连接管330连通，所述进气管230设置有开启压力大于零的第一气体单向阀，第一气体单向阀使气体仅从连接管330流向进气管230。

常态下，支撑气囊310为充满气体状态，夹紧气囊320为未充气状态，在转移模具时，使用叉车对模具进行转移，第一步将货叉插入转移槽300内；第二步抬起货叉，货叉在上升的过程中先与支撑气囊310接触，货叉继续上升压缩支撑气囊310，因通入相同容积的气体，支撑气囊310沿竖直方向上的形变量小于夹紧气囊320沿竖直方向上的形变量，支撑气囊310内的气体通过连接管330进入夹紧气囊320内，夹紧气囊320鼓起，与支撑气囊310将货叉紧紧夹住，防止货叉在转移模具过程中滑动造成模具滑落，损伤模具，且支撑气囊310还能起到减震的作用，防止在转移模具时震动幅度过大损伤模具内的碳纤维制件。

支撑气囊310固定在转移槽300上侧，将夹紧气囊320固定在转移槽300下侧，防止支撑气囊310与夹紧气囊320夹紧货叉时被货叉带出转移槽300或在转移槽300内偏移初始位置。

同时在货叉压缩支撑气囊310时，支撑气囊310内气体压强大于大气压，与支撑气囊310连通的夹紧气囊320以及连接管330内的气体压强增大，在连接管330内气体压强大于进气管230上的第一气体单向阀的通过压强时，气体通过进气管230进入到通气道，将脱模杆221顶起，使碳纤维制件与成型槽200之间产生缝隙，气体通过通气道进入到缝隙内，因气体的压强大于大气压，气体顶起碳纤维制件，使其与成型槽200分离，气体对碳纤维制件的作用力是均匀的，碳纤维制件与气体接触的每个地方受力相同，使得碳纤维制件能够快速从成型槽200上脱落，且不会因局部受力过大而裂开。

第一气体单向阀的开启压力大于零能够保持支撑气囊以及夹紧气囊内的压强大于大气压，从而使支撑气囊与夹紧气囊能够将货叉夹紧。

叉车放下模具时，货叉向下运动，使模具本体100与放置面接触，货叉继续下行，支撑气囊310失去货叉对其向上的作用力，支撑气囊310在自身重力的作用下向下运动，在支撑气囊310内形成负压，使夹紧气囊320内的气体通过连接管330向支撑气囊110内流动，夹紧气囊120失去气体的支撑，在重力的作用下向下瘪，货叉失去支撑板130与夹紧气囊120的夹持力，轻松从转移槽100内抽出。

实现在转移模具的同时利用货叉对支撑气囊310的压力对成型槽200内的碳纤维制件利用气体脱模，实现自动无损脱模，且不需要针对脱模这块使用额外的电机或其他动力源。

所述支撑气囊310上设置有开启压力为零的第二气体单向阀，所述第二气体单向阀使气体仅从支撑气囊310外流向支撑气囊310内；在支撑气囊310内气体少于支撑气囊310自身容积时，在支撑气囊310自身重力作用下支撑气囊310内部形成负压，支撑气囊310外的气体由第二气体单向阀进入支撑气囊310，保证支撑气囊310内气体不会因脱模而缺气。

如图7所示，所述夹紧气囊320上侧设置有若干个与夹紧气囊320相通的凸条321。

因为凸条321水平方向上的截面积小于夹紧气囊320，通入相同体积的气体时凸条321在竖直方向上的形变量大于夹紧气囊320，能增大凸条321与支撑气囊310之间的压力，使得被凸条321与支撑气囊310夹紧的货叉不易滑动。

如图2、图3所示，所述防滑装置还包括：若干根支撑柱350，所述支撑柱350设置在转移槽300内，所述支撑柱350之间设置有支撑板360，所述支撑板360与支撑柱350滑动连接，所述支撑板360与支撑气囊310连接。

因支撑气囊310无定型而造成模具晃动幅度过大，支撑板360配合若干根支撑柱350防止货叉抬起模具时，模具晃动，并且支撑板360还能防止货叉磨损支撑气囊310。

所述凸条321上设置有若干个凸点。

所述支撑板360远离支撑气囊310一侧设置为粗糙面。

在凸条321上设置凸点，以及在支撑板360上设置粗糙面，增大凸条321、支撑板360与货叉的摩擦力，防止货叉滑动。

如图5、图6所示，所述脱模杆221上端设置顶板2211，下端设置限位板2212；所述通气道包括：进气道2213与出气道2214；所述进气道2213垂直于顶板2211设置在脱模杆221内，所述出气道2214平行于顶板2211设置在脱模杆221内，所述出气道2214设置在顶板2211下端与进气管230连接；所述脱模槽210上端设置顶槽211，下端设置限位槽212；所述顶板2211设置在顶槽211内，所述顶板2211与顶槽211紧密配合；所述限位板2212设置在限位槽212内。

设置顶板2211防止脱模杆221陷入脱模槽210内，导致成型槽200与碳纤维制件接触面不平，影响碳纤维制件成型；设置限位板2212能够防止脱模时脱模杆221被过度顶出，无法正常回位；将出气道2214平行设置在顶板2211下端，使得脱模杆221顶出使碳纤维制件与成型槽200出现缝隙时，从出气道2214出来的气体向脱模杆221垂直方向喷射，避免直接对着碳纤维制件喷射损坏碳纤维板，且向缝隙内喷射更容易使碳纤维制件从成型槽200上脱落。

如图5所示，所述脱模槽210远离顶槽211一端设置有复位板213；所述复位板213与限位板2212之间设置有处于拉伸状态的弹簧214，所述复位板213固定设置在模具本体100上；在模具本体100水平放置的情况下，脱模杆221在压缩空气的作用下被顶出后，能够在重力的作用下复位，但是在特殊的工作环境中，模具本体100不是处于水平状态，或是倾斜，或是颠倒，这时候脱模杆221就不能在重力的作用下自动复位，弹簧214使脱模杆221复位。

如图2所示，所述连接管330的数量至少为两根；设置至少两根连接管330使得支撑气囊310的气体流向夹紧气囊310时很均匀，不会出现一侧大一侧小的现象。

需要说明的是，在本文中，如若存在第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，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。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (7)

1.碳纤维制件成型用模具，其特征在于：所述模具包括：

模具本体（100）；

以及用于碳纤维成型的成型槽（200）；所述成型槽（200）内设置有若干个脱模槽（210）；

以及用于转移模具的转移槽（300），所述转移槽（300）内设置有防滑装置；

所述脱模槽（210）内设置有脱模单元（220），所述脱模单元（220）在脱模槽（210）内上下滑动，所述脱模单元（220）下端设置有进气管（230）；所述脱模单元（220）包括：脱模杆（221）以及设置在脱模杆（221）内的通气道；所述通气道与进气管（230）连接；

所述防滑装置包括：支撑气囊（310），夹紧气囊（320）以及连通支撑气囊（310）与夹紧气囊（320）的连接管（330），常态下，支撑气囊310为充满气体状态，夹紧气囊320为未充气状态；所述支撑气囊（310）固定在转移槽（300）上侧，所述夹紧气囊（320）固定在转移槽（300）下侧，所述连接管（330）设置在支撑气囊（310）与夹紧气囊（320）之间，所述支撑气囊（310）与夹紧气囊（320）通入相同容积的气体，支撑气囊（310）沿竖直方向上的形变量小于夹紧气囊（320）沿竖直方向上的形变量；

所述进气管（230）与连接管（330）连通，所述进气管（230）设置有开启压力大于零的第一气体单向阀，第一气体单向阀使气体仅从连接管（330）流向进气管（230）；

所述支撑气囊（310）上设置有开启压力为零的第二气体单向阀，所述第二气体单向阀使气体仅从支撑气囊（310）外流向支撑气囊（310）内。

2.根据权利要求1所述的碳纤维制件成型用模具，其特征在于：所述夹紧气囊（320）上侧设置有若干个与夹紧气囊（320）相通的凸条（321）。

3.根据权利要求2所述的碳纤维制件成型用模具，其特征在于：所述防滑装置还包括：若干根支撑柱（350），所述支撑柱（350）设置在转移槽（300）内，所述支撑柱（350）之间设置有支撑板（360），所述支撑板（360）与支撑柱（350）滑动连接，所述支撑板（360）与支撑气囊（310）连接。

4.根据权利要求3所述的碳纤维制件成型用模具，其特征在于：所述凸条（321）上设置有若干个凸点。

5.根据权利要求4所述的碳纤维制件成型用模具，其特征在于：所述支撑板（360）远离支撑气囊（310）一侧设置为粗糙面。

6.根据权利要求5所述的碳纤维制件成型用模具，其特征在于：所述脱模杆（221）上端设置顶板（2211），下端设置限位板（2212）；所述通气道包括：进气道（2213）与出气道（2214）；所述进气道（2213）垂直于顶板（2211）设置在脱模杆（221）内，所述出气道（2214）平行于顶板（2211）设置在脱模杆（221）内，所述出气道（2214）设置在顶板（2211）下端与进气管（230）连接；所述脱模槽（210）上端设置顶槽（211），下端设置限位槽（212）；所述顶板（2211）设置在顶槽（211）内，所述顶板（2211）与顶槽（211）紧密配合；所述限位板（2212）设置在限位槽（212）内。

7.根据权利要求6所述的碳纤维制件成型用模具，其特征在于：所述脱模槽（210）远离顶槽（211）一端设置有复位板（213）；所述复位板（213）与限位板（2212）之间设置有处于拉伸状态的弹簧（214），所述复位板（213）固定设置在模具本体（100）上。

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