CN110696388B - 一种聚合物基碳纤维复合材料的高压气罐成形装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开的属于复合材料的成型装置技术领域，具体为一种聚合物基碳纤维复合材料的高压气罐成形装置，包括底座，所述底座的前表面安装有控制面板，所述底座的顶部安装有真空筒，所述真空筒的前表面左侧安装有安装架，所述安装架上通过铰链连接有密封舱门，所述密封舱门的前表面中间位置螺接有泄压盖，所述密封舱门的前表面右侧焊接有把手，所述底座的内腔左侧安装有气体增压泵，本发明通过设有两端卡接的铺设用盖体，从而完成将铺设好的原料夹持在铺设用盖体之间，并固定在内置筒体中，在进行真空加热加工过程中，支架将铺设筒取出，更换到其余装置中进行保温等待，从而避免等待期间对真空筒的占用，提高生产周期速度。

Description

一种聚合物基碳纤维复合材料的高压气罐成形装置

技术领域

本发明涉及复合材料的成型装置技术领域，具体为一种聚合物基碳纤维复合材料的高压气罐成形装置。

背景技术

聚合物基碳纤维复合材料又称为碳纤维增强树脂基复合材料，其性能优良，用途广泛，特别适用于航空航天领域。而目前生产聚合物基碳纤维复合材料的方法主要是热压罐成型方法，现有申请号为CN201110110972.2的一种聚合物基碳纤维复合材料的高压气罐成形装置和方法。该装置包括高压气罐、控制系统、硅橡胶容器、电热管、真空袋、抽气管、热电偶信号线、热电偶、真空泵和高压气体增压泵；该方法包括：将装有毛坯的真空袋置于硅橡胶容器内并定位，向硅橡胶容器中注满经过去气处理的吸收液体并密封，将密封后的硅橡胶容器放入高压气罐中并关闭，通过主控电路控制电热管加热吸收液体，从而使聚合物基碳纤维复合材料毛坯在该温度和压力下固化成形。

该技术文件通过在模具上铺好原料后，得到毛坯后进行真空等加工后进行固化成形，而在加工过程中，需要对成品进行长时间的保温使用，在完成后再次进行原料铺设，中间需要等待时间过大，并且重新铺设的耗费时间过久，导致了整体速度较慢，所以需要对铺设结构进行改进，减少等待时间。

发明内容

本发明的目的在于提供一种聚合物基碳纤维复合材料的高压气罐成形装置，以解决上述背景技术中提出的如何减少在真空仓中等待时间的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种聚合物基碳纤维复合材料的高压气罐成形装置，包括底座，所述底座的前表面安装有控制面板，所述底座的顶部安装有真空筒，所述真空筒的前表面左侧安装有安装架，所述安装架上通过铰链连接有密封舱门，所述密封舱门的前表面中间位置螺接有泄压盖，所述密封舱门的前表面右侧焊接有把手，所述底座的内腔左侧安装有气体增压泵，所述底座的内腔右侧安装有真空泵，所述气体增压泵和真空泵之间安装有三通管并与真空筒连接，所述真空筒的内腔中焊接有隔板，所述隔板与真空筒的内腔之间设有加热腔，所述加热腔的内腔中均匀设有加热管，所述隔板的内腔中卡接有铺设筒，所述铺设筒包括内置筒体，所述内置筒体的前表面中间位置开设有通气管，所述内置筒体的内腔中设有放置腔，所述放置腔的上下两侧均卡接有铺设用盖体，所述铺设用盖体包括盖体，所述盖体的顶部焊接有推拉把手，所述盖体的底部一体成型有摩擦部，所述摩擦部的底部卡接有夹紧框，所述夹紧框的底部卡接有固定板，所述固定板上均匀开设有滤孔。

优选的，所述气体增压泵的出气端和所述真空泵的进气端上均安装有单向阀。

优选的，所述隔板的内腔底部连接有与三通管连通的气管，所述气管位于通气管的底部，所述通气管的内腔中安装有电磁阀。

优选的，所述隔板的内腔底部开设有与通气管相匹配的滑槽。

优选的，所述内置筒体中均匀卡接有铺料卡板，所述固定板上均匀开设有与铺料卡板相匹配的卡槽。

优选的，所述夹紧框的外圈上开设有螺纹，所述夹紧框螺接在摩擦部的内圈底部。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1)本发明通过设有两端卡接的铺设用盖体，从而完成将铺设好的原料夹持在铺设用盖体之间，并固定在内置筒体中，在进行真空加热加工过程中，直接将铺设筒取出，更换到其余装置中进行保温等待，从而避免等待期间对真空筒的占用，提高生产周期速度；

2)本发明通过设有摩擦部和夹紧框，可将铺料卡板卡接在固定板上后，完成与盖体之间的连接，从而实现将毛坯固定在铺设筒中，完成整体的固定，然后可在外直接进行铺设后，对内侧的毛坯进行保温，便于进行转运。

附图说明

图1为本发明结构示意图；

图2为本发明底座结构示意图；

图3为本发明铺设筒前半部分结构示意图；

图4为本发明铺设用盖体结构示意图。

图中：1底座、2控制面板、3真空筒、4安装架、5密封舱门、6泄压盖、7把手、8气体增压泵、9真空泵、10三通管、11隔板、12加热腔、13加热管、14铺设筒、141内置筒体、142通气管、143放置腔、144铺设用盖体、1441盖体、1442推拉把手、1443摩擦部、1444夹紧框、1445固定板、1446滤孔。

具体实施方式

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，所描述的实施例仅仅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做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。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“顶/底端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“套设/接”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

请参阅图1-4，本发明提供一种技术方案：一种聚合物基碳纤维复合材料的高压气罐成形装置，包括底座1，所述底座1的前表面安装有控制面板2，所述底座1的顶部安装有真空筒3，所述真空筒3的前表面左侧安装有安装架4，所述安装架4上通过铰链连接有密封舱门5，实现了对真空筒3的整体的密封加工，从而完成真空密封环境的设置。

所述密封舱门5的前表面中间位置螺接有泄压盖6，所述密封舱门5的前表面右侧焊接有把手7，所述底座1的内腔左侧安装有气体增压泵8，所述底座1的内腔右侧安装有真空泵9，所述气体增压泵8和真空泵9之间安装有三通管10并与真空筒3连接，用于对真空筒3中的压强进行调节，从而满足聚合物生产过程中真空调节，并且通过设有螺接的泄压盖6，可后期进行手动拆卸后进行快速实现压强平衡。

所述真空筒3的内腔中焊接有隔板11，所述隔板11与真空筒3的内腔之间设有加热腔12，所述加热腔12的内腔中均匀设有加热管13，用于对内部的铺设筒14进行加热，完成高温生产的环境需求。

所述隔板11的内腔中卡接有铺设筒14，所述铺设筒14包括内置筒体141，所述内置筒体141的前表面中间位置开设有通气管142，所述内置筒体141的内腔中设有放置腔143，所述放置腔143的上下两侧均卡接有铺设用盖体144，实现了整体的设置，在对铺设筒14进行推拉作业时，可通过通气管142与气管的位置相匹配，从而达到连通效果，并且可在通气管142中设有电磁阀，控制内部的气压稳定和提高对内侧的温度调节效果，在对铺设筒14完全推入后，实现通气调节真空的效果。

所述铺设用盖体144包括盖体1441，所述盖体1441的顶部焊接有推拉把手1442，所述盖体1441的底部一体成型有摩擦部1443，所述摩擦部1443的底部卡接有夹紧框1444，所述夹紧框1444的底部卡接有固定板1445，所述固定板1445上均匀开设有滤孔1446，将铺设有毛坯的铺料卡板卡接在两侧的固定板1445上，然后直接塞入到内置筒体141中，并将固定板1445固定在两端的夹紧框1444上，并通过盖体1441固定在内置筒体141的两端，完成整体的固定，便于进行拆卸和整体的密封。

其中，所述气体增压泵8的出气端和所述真空泵9的进气端上均安装有单向阀，保证气体流动的单向性，从而实现对内侧的气压调节。

所述隔板11的内腔底部连接有与三通管10连通的气管，所述气管位于通气管142的底部，所述通气管142的内腔中安装有电磁阀，在将铺设筒14完全推入到隔板11中后，通过通气管142与气管之间位置相匹配，完成了整体的气体连接，实现对铺设筒14内侧进行真空调节，并且在断开后，通过电磁阀提高保温效果，便于进行转移使用。

所述隔板11的内腔底部开设有与通气管142相匹配的滑槽，完成对铺设筒14推拉过程中，通过通气管142进行活动。

所述内置筒体141中均匀卡接有铺料卡板，所述固定板1445上均匀开设有与铺料卡板相匹配的卡槽，完成对毛坯料的固定。

所述夹紧框1444的外圈上开设有螺纹，所述夹紧框1444螺接在摩擦部1443的内圈底部，在将铺料卡板固定在固定板1445后，通过螺接完成对盖体1441的安装连接，从而完成从两侧对内置筒体141的密封固定。

工作原理：本发明在使用过程中，通过将原料裁剪铺设在铺料卡板上，然后通过卡接方式，将两侧的固定板1445卡接在铺料卡板的左右两侧，并且在固定板1445上均匀开设有滤孔1446，保证放置腔143中的气压均匀，避免连接处受力过大导致金属形变收缩的问题发生，然后将卡接好后的固定板1445整体塞入到放置腔143中，再在两端通过夹紧框1444与固定板1445螺接固定，并通过摩擦部1443在内置筒体141的两端进行密封卡接，完成整体的安装。

将安装好的铺设筒14塞入到隔板11中，在塞入过程中，保证通气管142处于朝下放置，在到达底部后，通气管142与气管相贴合，并打开通气管142上的电磁阀，完成连接。

关闭密封舱门5，通过真空泵9和加热管13进行原料加工，在加工到需要降温冷却时，关闭真空泵9，并通过气体增压泵8进行增压，保证密封舱门5可正常开启，然后取出铺设筒14和关闭电磁阀进行一定的保温，通过外置器械协助快速转移到专门的保温设备中进行稳定加工，减少对真空筒3的占用，提高生产次数，便于使用。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点,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，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，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内，不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (6)

1.一种聚合物基碳纤维复合材料的高压气罐成形装置，包括底座(1)，所述底座(1)的前表面安装有控制面板(2)，所述底座(1)的顶部安装有真空筒(3)，所述真空筒(3)的前表面左侧安装有安装架(4)，所述安装架(4)上通过铰链连接有密封舱门(5)，其特征在于：所述密封舱门(5)的前表面中间位置螺接有泄压盖(6)，所述密封舱门(5)的前表面右侧焊接有把手(7)，所述底座(1)的内腔左侧安装有气体增压泵(8)，所述底座(1)的内腔右侧安装有真空泵(9)，所述气体增压泵(8)和真空泵(9)之间安装有三通管(10)并与真空筒(3)连接，所述真空筒(3)的内腔中焊接有隔板(11)，所述隔板(11)与真空筒(3)的内腔之间设有加热腔(12)，所述加热腔(12)的内腔中均匀设有加热管(13)，所述隔板(11)的内腔中卡接有铺设筒(14)，所述铺设筒(14)包括内置筒体(141)，所述内置筒体(141)的前表面中间位置开设有通气管(142)，所述内置筒体(141)的内腔中设有放置腔(143)，所述放置腔(143)的上下两侧均卡接有铺设用盖体(144)，所述铺设用盖体(144)包括盖体(1441)，所述盖体(1441)的顶部焊接有推拉把手(1442)，所述盖体(1441)的底部一体成型有摩擦部(1443)，所述摩擦部(1443)的底部卡接有夹紧框(1444)，所述夹紧框(1444)的底部卡接有固定板(1445)，所述固定板(1445)上均匀开设有滤孔(1446)。

2.根据权利要求1所述的一种聚合物基碳纤维复合材料的高压气罐成形装置，其特征在于：所述气体增压泵(8)的出气端和所述真空泵(9)的进气端上均安装有单向阀。

3.根据权利要求1所述的一种聚合物基碳纤维复合材料的高压气罐成形装置，其特征在于：所述隔板(11)的内腔底部连接有与三通管(10)连通的气管，所述气管位于通气管(142)的底部，所述通气管(142)的内腔中安装有电磁阀。

4.根据权利要求3所述的一种聚合物基碳纤维复合材料的高压气罐成形装置，其特征在于：所述隔板(11)的内腔底部开设有与通气管(142)相匹配的滑槽。

5.根据权利要求1所述的一种聚合物基碳纤维复合材料的高压气罐成形装置，其特征在于：所述内置筒体(141)中均匀卡接有铺料卡板，所述固定板(1445)上均匀开设有与铺料卡板相匹配的卡槽。

6.根据权利要求1所述的一种聚合物基碳纤维复合材料的高压气罐成形装置，其特征在于：所述夹紧框(1444)的外圈上开设有螺纹，所述夹紧框(1444)螺接在摩擦部(1443)的内圈底部。

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