CN111391185B - 一种真空辅助方舱成型工艺的自动展开式工装模具 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种真空辅助方舱成型工艺的自动展开式工装模具，包括模具底座、模具本体，所述模具本体包括底模以及在底模上围成成型腔的前模、后模、左模与右模，所述底模固定设在模具底座上，所述前模、左模、右模在底模上均具有向外翻转的行程，所述后模在底模上具有前后移动的行程，所述成型腔随着后模的移动而体积增大或缩小。不仅合模和分模操作简单方便，而且适合不同长度的方舱制作，同时自动化程度高，而且操作方便、安全可靠，还自带加温功能，整体强度高，缩短加固时间，批量生产效率高。

Description

一种真空辅助方舱成型工艺的自动展开式工装模具

技术领域

本发明涉及复合材料方舱成型技术领域，具体是一种真空辅助方舱成型工艺的自动展开式工装模具。

背景技术

目前，现有的复合材料方舱大都采用方舱壁板单独一体成型后，采用包角、铆钉铆接和结构胶粘接等方式将各个壁板组合成封闭舱体。如CN 204172227 U和CN 205553270 U分别公开了一种真空辅助成型工艺的组合式钢制模具和一种多功能组合式标准化方舱一体成型制作工装模具的实用新型专利，这两种专利共同点是模具合模固定方式相同，模板都是通过销钉和螺栓固定，不同点在于脱模方式：前一种采用了液压顶出装置分别将四周的模具板面向上顶起，实现脱模，后一种借助航吊来实现脱模。第二种模具多出一项组合功能，靠增加侧面模具板块实现方舱长度可调。两种结构的实质性不足之处：一、模具组合方式过于原始，完全靠人工将各模板通过销钉和螺栓锁紧，且组合模具板块较多，合模和脱模时间较长，工序繁多，批量生产效率低。二、模具板面本身不具有加温功能。注胶时，难以控制树脂的流动速度和固化时间，尤其在温度低的情况下，通常借助烘箱对舱体进行加热，烘箱对小型箱体效果明显，但对于面积大的方舱，一般需要加热固化至少在1天多的时间，固化效果不理想，影响舱体的整体强度，占用烘箱面积大，且烘烤时间长，电能损失大、生产效率低。

发明内容

为了解决上述现有技术中的一项或多项不足，本发明提供一种真空辅助方舱成型工艺的自动展开式工装模具，能够实现自行加温，自动展开、快速的合模和脱模，且适合长度可调的标准化方舱制作。

为实现上述目的，本发明提供一种真空辅助方舱成型工艺的自动展开式工装模具，包括模具底座、模具本体，所述模具本体包括底模以及在底模上围成成型腔的前模、后模、左模与右模，所述底模固定设在模具底座上，所述前模、左模、右模在底模上均具有向外翻转的行程，所述后模在底模上具有前后移动的行程，所述成型腔随着后模的移动而体积增大或缩小。

作为上述技术方案的进一步改进，真空辅助方舱成型工艺的自动展开式工装模具还包括加温系统，所述加温系统包括外部加温装置与内部加温装置；

所述底模、前模、后模、左模、右模均由导热板以及若干均匀设置在导热板外壁上的加热钢板组成，所述加热钢板内设有循环导热管路，所述循环导热管路与外部加温装置相连，所述内部加温装置可拆卸的设在成型腔顶部。

作为上述技术方案的进一步改进，真空辅助方舱成型工艺的自动展开式工装模具还包括翻转系统；

所述翻转系统包括动力装置、前模翻转机构、左模翻转机构、右模翻转机构，所述前模翻转机构、左模翻转机构、右模翻转机构均与动力装置传动相连，并在动力装置的驱动下完成伸缩；

所述前模、左模、右模均垂直设在底模上，所述前模外壁的底部、左模外壁的底部、右模外壁的底部均通过旋转铰链与底模相连，以使得前模、左模、右模在底模上均具有向外翻转的行程；

所述前模翻转机构的一端与模具底座铰接，另一端与前模的外壁铰接，以使得前模随着前模翻转机构的伸缩进行翻转；

所述左模翻转机构的一端与模具底座铰接，另一端与左模的外壁铰接，以使得左模随着左模翻转机构的伸缩进行翻转；

所述右模翻转机构的一端与模具底座铰接，另一端与右模的外壁铰接，以使得右模随着右模翻转机构的伸缩进行翻转。

作为上述技术方案的进一步改进，所述前模向外翻转的角度为0-45°，所述左模、右模向外翻转的角度为0-10°。

作为上述技术方案的进一步改进，真空辅助方舱成型工艺的自动展开式工装模具还包括第一升降机构，所述第一升降机构与动力装置传动相连，并在动力装置的驱动下完成伸缩；

所述第一升降机构的固定端设在模具底座上，所述底模上设有能够被第一升降机构的伸缩端贯穿的通孔，以使得方舱在第一升降机构的驱动下上升，进而完成模、舱分离。

作为上述技术方案的进一步改进，所述第一升降机构驱动方舱上升的高度为0-50mm。

作为上述技术方案的进一步改进，真空辅助方舱成型工艺的自动展开式工装模具还包括移动系统；

所述移动系统包括龙门架以及沿前后方向设在模具底座上的导轨，所述导轨的数量为两个且分别位于模具本体的两侧，所述龙门架滑动连接在导轨上；

所述后模通过第二升降机构与龙门架相连，以使得后模能够在第二升降机构的驱动下与底模分离，并跟随龙门架在底模上具有前后移动的行程。

作为上述技术方案的进一步改进，所述前模、后模、左模、右模上与底模相接触的侧壁上设有沿前后方向分布的第一密封槽；

所述前模、后模上与左模、右模相接触的侧壁上设有沿上下方向分布的第二密封槽；

所述第一密封槽、第二密封槽内均设有密封条。

作为上述技术方案的进一步改进，所述前模、后模、左模、右模的外壁上均设有带有护栏的操作台，所述操作台与模具底座之间的间距为550-650mm。

作为上述技术方案的进一步改进，所述前模、后模、左模、右模的顶部均设有连接接口，以用于对前模、后模、左模、右模进行加高。

本发明提供的一种真空辅助方舱成型工艺的自动展开式工装模具，通过设置使前模、左模、右模在底模上均具有向外翻转的行程，使得合模和分模操作简单方便，并且通过设置使后模在底模上具有前后移动的行程，进而使得成型腔随着后模的移动而体积增大或缩小，适合不同长度的方舱制作，自动化程度高，而且操作方便、安全可靠，还自带加温功能，整体强度高，缩短加固时间，批量生产效率高。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为本发明实施例中真空辅助方舱成型工艺的自动展开式工装模具的轴测图；

图2为本发明实施例中真空辅助方舱成型工艺的自动展开式工装模具脱模时的轴测图；

图3为本发明实施例中真空辅助方舱成型工艺的自动展开式工装模具的正视图；

图4为本发明实施例中真空辅助方舱成型工艺的自动展开式工装模具的侧视图。

附图标号说明：模具底座1、底模21、前模22、后模23、左模24、右模25、前模翻转机构31、左模翻转机构32、右模翻转机构33、旋转铰链34、外部加温装置41、内部加温装置42、加温管路对接接头43、第一升降机构5、龙门架61、导轨62、第二升降机构63、操作台7。

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

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的一部分实施例，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，本发明实施例中所有方向性指示（诸如上、下、左、右、前、后……）仅用于解释在某一特定姿态（如附图所示）下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，在本发明中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“固定”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接，还可以是物理连接或无线通信连接；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或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

另外，本发明各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

如图1-4所示为本实施例公开的一种真空辅助方舱成型工艺的自动展开式工装模具，包括模具底座1、模具本体、翻转系统、加温系统与移动系统。模具本体包括底模21、前模22、后模23、左模24与右模25，底模21固定设在模具底座1上并作为模具本体的基准面，前模22、后模23、左模24与右模25设在底模21上并围成方形的成型腔，在围成成型腔时，前模22、后模23均位于左模24与右模25之间，即前模22、后模23的左侧壁与左模24的内壁相接触，前模22、后模23的右侧壁与右模25的内壁相接触；前模22、左模24、右模25在底模上均具有向外翻转的行程，使得模具本体的合模和分模操作简单方便；后模23在底模21上具有前后移动的行程，成型腔随着后模23的移动而体积增大或缩小，使得模具本体适合不同长度的方舱制作。

需要注意的是，本实施例中前模22、后模23、左模24、右模25的内壁指的是前模22、后模23、左模24、右模25上位于成型腔内的壁，前模22、后模23、左模24、右模25的外壁指的是前模22、后模23、左模24、右模25上位于成型腔外且与内壁平行的壁。本实施例中的方向“左”为左模24所在的方位，方向“右”为右模25所在的方位，方向“前”为前模22所在的方位，方向“后”为后模23所在的方位，方向“下”为底模21所在的方位，方向“上”为成型腔顶部所在的方位。

进一步具体的，翻转系统包括动力装置、前模翻转机构31、左模翻转机构32、右模翻转机构33，其中，动力装置并未图示；前模翻转机构31、左模翻转机构32、右模翻转机构33均与动力装置传动相连，并在动力装置的驱动下完成伸缩。前模22外壁的底部、左模24外壁的底部、右模25外壁的底部均通过旋转铰链34与底模21相连，以使得前模22、左模24、右模25在底模上均具有向外翻转的行程；进一步优选的，底模21的左右两侧均设有若干铰链连接口，若干铰链连接口既沿左右方向间隔也沿前后方向间隔，具体的，本实施例中，底模21的左侧与右侧均设有五个沿前后方向分布的铰链连接口组。其中每一组铰链连接口组均包括至少三个沿左右方向分布的铰链连接口，通过选取同一组铰链连接口组中不同的铰链连接口连接左模24、右模25与底模21，进而有效的实现模具在宽度方向的微调，适用于不同大小的方舱成型。前模翻转机构31的一端与模具底座1铰接，另一端与前模22的外壁铰接，以使得前模22随着前模翻转机构31的伸缩进行翻转；左模翻转机构32的一端与模具底座1铰接，另一端与左模24的外壁铰接，以使得左模24随着左模翻转机构32的伸缩进行翻转；右模翻转机构33的一端与模具底座1铰接，另一端与右模25的外壁铰接，以使得右模25随着右模翻转机构33的伸缩进行翻转。其中，前模22向外翻转的最大角度为45°，左模24、右模25向外翻转的最大角度为10°。

进一步具体的，加温系统包括外部加温装置41与内部加温装置42；底模21、前模22、后模23、左模24、右模25均由导热板以及若干均匀设置在导热板外壁上的加热钢板组成，加热钢板内设有循环导热管路，循环导热管路均匀的分布在加热钢板内；循环导热管路与外部加温装置41相连，内部加温装置42通过外部的起吊设备可拆卸的设在成型腔顶部。通过加温系统使得在成型过程中整个方舱的内外表面短时间内温度达到一致，解决低温环境中注胶缓慢的不足，同时解决了低温环境中固化时间长等不足。

对于底模21、前模22、后模23、左模24、右模25中的任意一个加热钢板，模具底座1上设有与该加热钢板中循环导热管路联通的加温管路对接接头43，该加温管路对接接头43上设有控制循环导热管路导通或堵塞的开关，进而使得在成型腔大小进行调整后，对不再作用于方舱成型的加热钢板不再进行循环导热，有效的降低能源消耗。

本实施例中，外部加温装置41采用电加热系统或燃气系统方式对水或油进行加热后，利用管路将加热后的水或油导入底模21、前模22、后模23、左模24、右模25上的循环导热管路，对底模21、前模22、后模23、左模24、右模25进行循环加热，其整体加热温度可达到120℃。内部加温装置42采用电加热组件，电发热组件包括壳体以及若干设在壳体内的电热板，其中，壳体的顶部设有起吊环，使得内部加温装置42通过航吊设备吊射在成型腔的顶部。

进一步具体的，本实施例公开的一种真空辅助方舱成型工艺的自动展开式工装模具还包括第一升降机构5，第一升降机构5与翻转系统中的动力装置传动相连，并在动力装置的驱动下完成伸缩；第一升降机构5的固定端设在模具底座1上，底模21上设有能够被第一升降机构5的伸缩端贯穿的通孔，以使得方舱在第一升降机构5的驱动下上升，进而完成模、舱分离。其中，第一升降机构5驱动方舱上升的高度为0-50mm。

进一步具体的，移动系统包括龙门架61以及沿前后方向设在模具底座1上的导轨62，导轨62的数量为两个且分别位于模具本体的两侧，龙门架61滑动连接在导轨62上；后模23通过第二升降机构63与龙门架61相连，以使得后模23能够在第二升降机构63的驱动下与底模21分离，并跟随龙门架61在底模21上具有前后移动的行程，第二升降机构63通过翻转系统中的动力装置驱动运行。其中，龙门架61的结构以及工作原理均为常规技术手段，因此本实施例中不再赘述。

需要注意的是，本实施例中的动力装置可以采用液压泵或气压泵，或现有技术中其他能够提供动力源的装置或设备；前模翻转机构31、左模翻转机构32、右模翻转机构33、第一升降机构5、第二升降机构63可以采用液压油缸或气缸，或现有技术中其他能够伸缩的装置或设备。其中，液压泵、气压泵、液压油缸或气缸的具体结构以及工作原理均为常规技术手段，因此本实施例中不再赘述。

本实施例中，前模22、后模23、左模24、右模25上与底模21相接触的侧壁上设有沿前后方向分布的第一密封槽；前模22、后模23上与左模24、右模25相接触的侧壁上设有沿上下方向分布的第二密封槽；第一密封槽、第二密封槽内均设有密封条。其中，第一密封槽与第二密封槽均为双道槽结构，进而有效的提升模具本体在方舱成型过程中的密封性。

本实施例中，前模22、后模23、左模24、右模25的外壁上均设有带有护栏的操作台7，操作台7与模具底座1之间的间距为550-650mm。

本实施例中，前模22、后模23、左模24、右模25的顶部均设有连接接口，使得前模22、后模23、左模24、右模25的顶部可以连接增高模板，以用于对前模22、后模23、左模24、右模25进行加高，实现模具在高度方向的调整，适用于不同高度的方舱成型，其中，增高模板的具体结构与前模22、后模23、左模24、右模25相同，增高模板与前模22、后模23、左模24、右模25之间采用螺栓固定连接，其连接手段为常规技术，因此本实施例中不再赘述。优选的，增高模板的底部设有第三密封槽，第三密封槽内设有密封条，进而实现增高模板与前模22、后模23、左模24、右模25之间连接的密封性能。

本实施例中，翻转系统、加温系统、移动系统的运行过程均通过电控箱控制运行，例如可以采用PLC电控箱，其控制电路与控制原理均为常规技术手段，因此本实施例中不再赘述。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (9)

1.一种真空辅助方舱成型工艺的自动展开式工装模具，其特征在于，包括模具底座、模具本体，所述模具本体包括底模以及在底模上围成成型腔的前模、后模、左模与右模，所述底模固定设在模具底座上，所述前模、左模、右模在底模上均具有向外翻转的行程，所述后模在底模上具有前后移动的行程，所述成型腔随着后模的移动而体积增大或缩小；

还包括移动系统；

所述移动系统包括龙门架以及沿前后方向设在模具底座上的导轨，所述导轨的数量为两个且分别位于模具本体的两侧，所述龙门架滑动连接在导轨上；

所述后模通过第二升降机构与龙门架相连，以使得后模能够在第二升降机构的驱动下与底模分离，并跟随龙门架在底模上具有前后移动的行程；

在围成成型腔时，前模、后模均位于左模与右模之间，即前模、后模的左侧壁与左模的内壁相接触，前模、后模的右侧壁与右模的内壁相接触。

2.根据权利要求1所述真空辅助方舱成型工艺的自动展开式工装模具，其特征在于，还包括加温系统，所述加温系统包括外部加温装置与内部加温装置；

所述底模、前模、后模、左模、右模均由导热板以及若干均匀设置在导热板外壁上的加热钢板组成，所述加热钢板内设有循环导热管路，所述循环导热管路与外部加温装置相连，所述内部加温装置可拆卸的设在成型腔顶部。

3.根据权利要求1或2所述真空辅助方舱成型工艺的自动展开式工装模具，其特征在于，还包括翻转系统；

所述翻转系统包括动力装置、前模翻转机构、左模翻转机构、右模翻转机构，所述前模翻转机构、左模翻转机构、右模翻转机构均与动力装置传动相连，并在动力装置的驱动下完成伸缩；

所述前模、左模、右模均垂直设在底模上，所述前模外壁的底部、左模外壁的底部、右模外壁的底部均通过旋转铰链与底模相连，以使得前模、左模、右模在底模上均具有向外翻转的行程；

所述前模翻转机构的一端与模具底座铰接，另一端与前模的外壁铰接，以使得前模随着前模翻转机构的伸缩进行翻转；

所述左模翻转机构的一端与模具底座铰接，另一端与左模的外壁铰接，以使得左模随着左模翻转机构的伸缩进行翻转；

所述右模翻转机构的一端与模具底座铰接，另一端与右模的外壁铰接，以使得右模随着右模翻转机构的伸缩进行翻转。

4.根据权利要求3所述真空辅助方舱成型工艺的自动展开式工装模具，其特征在于，所述前模向外翻转的角度为0-45°，所述左模、右模向外翻转的角度为0-10°。

5.根据权利要求1或2所述真空辅助方舱成型工艺的自动展开式工装模具，其特征在于，还包括第一升降机构，所述第一升降机构与动力装置传动相连，并在动力装置的驱动下完成伸缩；

所述第一升降机构的固定端设在模具底座上，所述底模上设有能够被第一升降机构的伸缩端贯穿的通孔，以使得方舱在第一升降机构的驱动下上升，进而完成模、舱分离。

6.根据权利要求5所述真空辅助方舱成型工艺的自动展开式工装模具，其特征在于，所述第一升降机构驱动方舱上升的高度为0-50mm。

7.根据权利要求1或2所述真空辅助方舱成型工艺的自动展开式工装模具，其特征在于，所述前模、后模、左模、右模上与底模相接触的侧壁上设有沿前后方向分布的第一密封槽；

所述前模、后模上与左模、右模相接触的侧壁上设有沿上下方向分布的第二密封槽；

所述第一密封槽、第二密封槽内均设有密封条。

8.根据权利要求1或2所述真空辅助方舱成型工艺的自动展开式工装模具，其特征在于，所述前模、后模、左模、右模的外壁上均设有带有护栏的操作台，所述操作台与模具底座之间的间距为550-650mm。

9.根据权利要求1或2所述真空辅助方舱成型工艺的自动展开式工装模具，其特征在于，所述前模、后模、左模、右模的顶部均设有连接接口，以用于对前模、后模、左模、右模进行加高。

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