CN110696391B - 一种高铁设备舱支撑槽拉挤预成型工艺 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种高铁设备舱支撑槽拉挤预成型工艺，包括，步骤S1：对支撑槽进行结构划分，设置铺层；步骤S2：通过拉挤预成型装置对各铺层进行预成型，所述拉挤预成型装置包括：模架、模芯、预成型板、分布杆；所述分布杆固接于所述模架上，用以把织物分层隔开后导入所述预成型板；所述预成型板设置有多个，相邻两所述预成型板之间的间距可调，所述预成型板通过渐变和镶嵌及芯棒对织物预成型。与现有技术相比，本发明提供的高铁设备舱支撑槽拉挤预成型工艺通过将支撑槽的织物分层预成型再进行拉挤固化,层次分明，能降低前几个预成型板结构的复杂程度，同时，结合镶嵌延伸至预成型的方式，与传统一体化渐变预成型板相比，便于织物层数的控制。

Description

一种高铁设备舱支撑槽拉挤预成型工艺

技术领域

本发明涉及轨道交通技术领域，具体而言，涉及一种高铁设备舱支撑槽拉挤预成型工艺。

背景技术

设备舱是位于动车底部用于放置设备的舱体空间，其作用在于保护设备免受雨雪、风沙等异物的碰撞和干扰，列车在运行过程中受到的加速度和气动载荷等也作用于设备舱体上，因此设备舱的整体结构合理性和强度对动车的运行安全起着至关重要的作用。

传统设备舱支架，大多采用铝合金或其他金属材料制备，组装方式采用焊接，存在自重较大，焊接能耗大，成本高等缺点，尤其是随着高铁的提速，降低高铁各个部件的自身重量，轻量化已经成为趋势，一定自重的降低必然为高铁速度的提升带来巨大的贡献。

碳纤维复合材料由于质量轻、强度大、拉伸模量高得到广泛应用，采用碳纤维复合材料代替传统金属材料来降低自重成为必然趋势，以设备舱支撑槽为例， 可通过拉挤工艺成型，在成型过程中，需要先进行预成型，但是由于支撑槽结构复杂，很难直接通过渐变预成型。

有鉴于上述缺陷，本设计人积极主动加以研究，以期创设一种高铁设备舱支撑槽拉挤预成型工艺，使其更具应用价值。

发明内容

鉴于此，本发明提出了一种高铁设备舱支撑槽拉挤预成型工艺，旨在解决现有技术中，支撑槽结构复杂，很难直接通过渐变成型的技术问题。

本发明提出了一种高铁设备舱支撑槽拉挤预成型工艺，包括：

步骤S1：对支撑槽进行结构划分，设置铺层；

步骤S2：通过拉挤预成型装置对各铺层进行预成型，所述拉挤预成型装置包括：模架、模芯、预成型板、分布杆；

所述模架用以固定所述模芯和所述预成型板；

所述分布杆固接于所述模架上方，用以把织物分层隔开后导入所述预成型板；

所述预成型板设置有多个，相邻两所述预成型板之间的间距可调，所述预成型板上设置有供织物穿过的走纱孔，所述预成型板通过渐变和镶嵌及芯棒对织物预成型。

进一步地，所述步骤S2中，所述挤预成型装置还包括模芯固定板，所述模芯固定板固接于所述模架上，所述模芯固定板上设置有与所述模芯端部螺栓连接螺栓孔。

进一步地，所述步骤S2中，所述分布杆包括固定框、辊，若干所述辊平行设置于两所述固定框之间，所述辊绕自身轴线转动。

进一步地，所述步骤S2中，所述预成型板设置九个，分别为：第一预成型板、第二预成型板、第三预成型板、第四预成型板、第五预成型板、第六预成型板、第七预成型板、第八预成型板、第九预成型板，各所述预成型板通过固定夹具与所述模架滑动连接。

进一步地，所述固定夹具包括连接板、夹紧部；

所述连接板上设置有与所述预成型板连接的螺栓孔；

所述夹紧部包括固定部、活动部，所述固定部固接在所述连接板两端，所述活动部通过螺栓与所述固定部固接，所述活动部和所述固定部相对设置。

进一步地，所述步骤S1中，所述铺层包括：第一铺层、第二铺层、第三铺层、第四铺层、第五铺层、第六铺层、第七铺层、第八铺层、第九铺层、第十铺层、第十一铺层、第十二铺层、第十三铺层、第十四铺层、第十五铺层；

所述第十四铺层为“倒凹”形；

所述第二铺层与第四铺层镶嵌于所述第十四铺层两侧；

所述第九铺层设置于所述第二铺层下方；

所述第十五铺层设置于所述第四铺层下方；

所述第六铺层、第八铺层设置于所述第九铺层下方。

进一步地，所述第三铺层覆盖在所述第二铺层、第四铺层、第十四铺层上侧，用以增大整体的连接强度。

进一步地，所述第十铺层覆盖在所述第十四铺层、第十五铺层、第十二铺层下侧，用以增大整体的连接强度。

进一步地，所述第七铺层覆盖在所述第六铺层、第八铺层、第十铺层下侧，用以增大整体的连接强度。

进一步地，所述第一铺层覆盖在第六铺层、第九铺层、第二铺层左侧，用以增大整体的连接强度。

与现有技术相比，本发明提供的高铁设备舱支撑槽拉挤预成型工艺通过将支撑槽的织物分层预成型再进行拉挤固化,层次分明，能降低前几个预成型板结构的复杂程度，同时，结合镶嵌延伸至预成型的方式，与传统一体化渐变预成型板相比，便于织物层数的控制。

其次，分布杆的设置，可以有效的解决同一方向走向的织物之间的干涉、摩擦问题，减少拉挤时织物不必要的变形和紊乱。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：

图1为本发明实施例提供的拉挤预成型装置的整体结构示意图；

图2为本发明实施例提供的支撑槽拉挤铺层的具体示意图；

图3为本发明实施例提供的分布杆的结构示意图；

图4为本发明实施例提供的固定夹具的结构示意图；

图5为本发明实施例提供的导毡器的结构示意图；

图6为本发明实施例提供的模芯固定板的结构示意图;

图7为本发明实施例提供的第一预成型板的结构示意图;

图8为本发明实施例提供的第二预成型板的结构示意图;

图9为本发明实施例提供的第三预成型板的结构示意图;

图10为本发明实施例提供的第四预成型板的结构示意图;

图11为本发明实施例提供的第五预成型板的结构示意图;

图12为本发明实施例提供的第六预成型板的结构示意图;

图13为本发明实施例提供的第七预成型板的结构示意图;

图14为本发明实施例提供的第八预成型板的结构示意图;

图15为本发明实施例提供的第九预成型板的结构示意图;

图16为本发明实施例提供的第一过渡板的结构示意图;

图17为本发明实施例提供的第二过渡板的结构示意图;

图18为本发明实施例提供的第三过渡板的结构示意图;

图19为本发明实施例提供的第四过渡板的结构示意图;

附图标记：1、模架；2、模芯；21、第一模芯；22、第二模芯；23、第三模芯；24、第四模芯；25、第五模芯25；3、预成型板；31、第一预成型板；32、第二预成型板；33、第三预成型板；34、第四预成型板；35、第五预成型板；36、第六预成型板；37、第七预成型板；38、第八预成型板；39、第九预成型板；4、分布杆；41、固定框；42、辊；5、模芯固定板；51、第一铺层；52、第二铺层；53、第三铺层；54、第四铺层；55、第五铺层；56、第六铺层；57、第七铺层；58、第八铺层；59、第九铺层；60、第十铺层；61、第十一铺层；62、第十二铺层；63、第十三铺层；64、第十四铺层；65、第十五铺层； 7、 固定夹具；71、连接板；72、夹紧部；721、固定部；722、活动部；8、导毡器；81、变形部；82、可调节支架。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

本发明提出了一种高铁设备舱支撑槽拉挤预成型工艺，包括：

步骤S1：对支撑槽进行结构划分，设置铺层；

步骤S2：通过拉挤预成型装置对各铺层进行预成型，所述拉挤预成型装置包括：模架1、模芯2、预成型板3、分布杆4，其中，模架1用以固定模芯2和预成型板3，分布杆4固接于模架1上方，用以把织物分层隔开后导入预成型板3，预成型板3设置有多个，相邻两预成型板3之间的间距可调，预成型板3上设置有供织物穿过的走纱孔，预成型板3通过渐变和镶嵌及芯棒对织物预成型。具体预成型时，可将不同的层进行先后预成型，降低前几个预成型板的复杂程度。

本实施例中，如图3所示，为了方便描述预成型的具体过程，根据预成型的铺层，将支撑槽分成十五个部分，通过九个预成型板3，分别对支撑槽的十五个部分进行预成型，这十五个部分分别为：第一铺层51、第二铺层52、第三铺层53、第四铺层54、第五铺层55、第六铺层56、第七铺层57、第八铺层58、第九铺层59、第十铺层60、第十一铺层61、第十二铺层62、第十三铺层63、第十四铺层64、第十五铺层65，其中，第十四铺层64为“倒凹”形，第二铺层52与第四铺层54分别位于第十四铺层64的两侧，采用镶嵌的方式预成型，第二铺层52、第四铺层54以及第十四铺层64 上表面平齐。第三铺层53覆盖在第二铺层52、第四铺层54、第十四铺层64上侧，保证了整体的连接强度；第十铺层60覆盖在第十四铺层64、第十五铺层65、第十二铺层62下侧，保证了整体的连接强度；第七铺层57覆盖在第六铺层56、第八铺层58、第十铺层60下侧，保证了整体的连接强度；第一铺层51覆盖在第六铺层56、第九铺层59、第二铺层52左侧，保证了整体的连接强度。

上述铺层的设置，分布合理，能有效保证拉挤成型后纤维材质的支撑槽的整体结构强度。

本实施例中，预成型板3包括依次设置的第一预成型板31、第二预成型板32、第三预成型板33、第四预成型板34、第五预成型板35、第六预成型板36、第七预成型板37、第八预成型板38、第九预成型板39，预成型板3通过固定夹具7固接在模架1上，固定夹具7包括连接板71、夹紧部72，夹紧部72设置在连接板71的两端，连接板71上设置有和预成型板3连接的螺栓孔。具体实施时，每个固定夹具7包括两个连接板71以及四个夹紧部72，夹紧部72包括固定部721、活动部722，固定部721固接在连接板71上，活动部722可通过螺栓固接在固定部721上，固定部721和活动部722均为“凹型”，且相对设置，当需要调整预成型板3的安装位置时，松开螺栓，此时固定部721可沿模架1滑动，当需要紧固时，拧紧螺栓，此时固定部721和活动部722抱紧模架1，不会产生滑移，固定夹具7的设置，使得预成型板3之间的间距能根据实际需求进行灵活调整。

本实施例中，模芯2设置五个，分别为第一模芯21、第二模芯22、第三模芯23、第四模芯24、第五模芯25，由于不同铺层预成型顺序不同，为了进行避让，防止模芯2对预成型板3造成干涉，第五模芯25自右向左设置，且止于第三预成型板33，即不经过第一预成型板31和第二预成型板32，模芯2的形状与产品对应的形状相对应，第一模芯21为圆柱形，第二模芯22用于对第十五铺层65预成型，第三模芯23用于对第十四铺层64预成型，第四模芯24用于对第九铺层59预成型，第五模芯25用于对第八铺层58预成型。

本实施例中，分布杆4包括固定框41、辊42，若干辊42平行设置于两固定框41之间，分布杆4的设置，可以有效的解决同一方向走向的织物之间的干涉、摩擦问题，减少拉挤时织物不必要的变形和紊乱。

作为一种优选实施例，辊42能绕自身轴线转动，具体可以通过轴承与轴承座与固定框41固接，用以进一步降低摩擦。

作为一种优选实施例，为了可以快速将织物定型成需要的形状，同时减少预成型板的使用，减少工人穿织物的工作量，可以通过导毡器8快速成型，导毡器8包括变形部81以及可调节支架82，可调节支架可以进行高度的调节，变形部81形状根据需求设计，需要注意的是，变形部81上部设置有翻边，避免碰伤纤维织物。

参阅图7至图19，其为预成型板的具体结构示意图，其中，第一过渡板、第二过渡板设置在第八预成型板38和第九预成型板39之间，第三过渡板、第四过渡板设置在第九预成型板39和注胶模具之间。第一预成型板31和第九预成型板39通过渐变对各个铺层预成型。例如，第二预成型板32上的流道321通过渐变包覆在第四模芯24外侧，实现第九铺层59的预成型。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (8)

1.一种高铁设备舱支撑槽拉挤预成型工艺，其特征在于，包括：

步骤S1：对支撑槽进行结构划分，设置铺层；

步骤S2：通过拉挤预成型装置对各铺层进行预成型，所述拉挤预成型装置包括：模架（1）、模芯（2）、预成型板（3）、分布杆（4）；

所述模架（1）用以固定所述模芯（2）和所述预成型板（3）；

所述分布杆（4）固接于所述模架（1）上方，用以把织物分层隔开后导入所述预成型板（3）；

所述预成型板（3）设置有多个，相邻两所述预成型板（3）之间的间距可调，所述预成型板（3）上设置有供织物穿过的走纱孔，所述预成型板（3）通过渐变和镶嵌及芯棒对织物预成型；

所述步骤S1中，所述铺层包括：第一铺层（51）、第二铺层（52）、第三铺层（53）、第四铺层（54）、第五铺层（55）、第六铺层（56）、第七铺层（57）、第八铺层（58）、第九铺层（59）、第十铺层（60）、第十一铺层（61）、第十二铺层（62）、第十三铺层（63）、第十四铺层（64）、第十五铺层（65）；

所述第十四铺层（64）为“倒凹”形；

所述第二铺层（52）与第四铺层（54）镶嵌于所述第十四铺层（64）两侧；

所述第九铺层（59）设置于所述第二铺层（52）下方；

所述第十五铺层（65）设置于所述第四铺层（54）下方；

所述第六铺层（56）、第八铺层（58）设置于所述第九铺层（59）下方；

所述步骤S2中，所述预成型板（3）设置九个，分别为：第一预成型板（31）、第二预成型板（32）、第三预成型板（33）、第四预成型板（34）、第五预成型板（35）、第六预成型板（36）、第七预成型板（37）、第八预成型板（38）、第九预成型板（39），各所述预成型板（3）通过固定夹具（7）与所述模架（1）滑动连接；

模芯（2）设置五个，分别为第一模芯（21）、第二模芯（22）、第三模芯（23）、第四模芯（24）、第五模芯（25），第五模芯（25）自右向左设置，且止于第三预成型板（33），即不经过第一预成型板（31）和第二预成型板（32），模芯（2）的形状与产品对应的形状相对应，第一模芯（21）为圆柱形，第二模芯（22）用于对第十五铺层（65）预成型，第三模芯（23）用于对第十四铺层（64）预成型，第四模芯（24）用于对第九铺层（59）预成型，第五模芯（25）用于对第八铺层（58）预成型。

2.根据权利要求1所述的高铁设备舱支撑槽拉挤预成型工艺，其特征在于，所述步骤S2中，所述挤预成型装置还包括模芯固定板（5），所述模芯固定板（5）固接于所述模架（1）上，所述模芯固定板（5）上设置有与所述模芯（2）端部螺栓连接的螺栓孔。

3.根据权利要求2所述的高铁设备舱支撑槽拉挤预成型工艺，其特征在于，所述步骤S2中，所述分布杆（4）包括固定框（41）、辊（42），若干所述辊（42）平行设置于两所述固定框（41）之间，所述辊（42）绕自身轴线转动。

4.根据权利要求1所述的高铁设备舱支撑槽拉挤预成型工艺，其特征在于，所述固定夹具（7）包括连接板（71）、夹紧部（72）；

所述连接板（71）上设置有与所述预成型板（3）连接的螺栓孔；

所述夹紧部（72）包括固定部（721）、活动部（722），所述固定部（721）固接在所述连接板（71）两端，所述活动部（722）通过螺栓与所述固定部（721）固接，所述活动部（722）和所述固定部（721）相对设置。

5.根据权利要求1所述的高铁设备舱支撑槽拉挤预成型工艺，其特征在于，所述第三铺层（53）覆盖在所述第二铺层（52）、第四铺层（54）、第十四铺层（64）上侧，用以增大整体的连接强度。

6.根据权利要求5所述的高铁设备舱支撑槽拉挤预成型工艺，其特征在于，所述第十铺层（60）覆盖在所述第十四铺层（64）、第十五铺层（65）、第十二铺层（62）下侧，用以增大整体的连接强度。

7.根据权利要求6所述的高铁设备舱支撑槽拉挤预成型工艺，其特征在于，所述第七铺层（57）覆盖在所述第六铺层（56）、第八铺层（58）、第十铺层（60）下侧，用以增大整体的连接强度。

8.根据权利要求7所述的高铁设备舱支撑槽拉挤预成型工艺，其特征在于，所述第一铺层（51）覆盖在第六铺层（56）、第九铺层（59）、第二铺层（52）左侧，用以增大整体的连接强度。

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