CN111976170A - 一种加工效率高的纤维壳体成型模具 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种加工效率高的纤维壳体成型模具，包括有主模具、盖板和硅胶内模，在主模具的中间设有用于铺设纤维材料的内腔，硅胶内模用于贴合纤维材料，硅胶内模通过膨胀而使纤维材料分别贴合硅胶内模和主模具；在主模具内设有分别环绕主模具设置的第一组热循环流道和第一组冷循环流道；第一组热循环流道由至少一条第一热循环流道组成；第一组冷循环流道由至少一条第一冷循环流道组成；在主模具的下端内还设置有第二组热循环流道和第二组冷循环流道；第二组热循环流道和第二组冷循环流道均位于主模具的内腔的下方；第二组热循环流道由至少一条第二热循环流道组成；第二组冷循环流道由至少一条第二冷循环流道组成。本发明具有生产效率高的优点。
Description
技术领域
本发明涉及纤维产品制造技术领域,具体是涉及一种加工效率高的纤维壳体成型模具。
背景技术
目前传统的箱包、手机壳、平板电脑壳等等的壳体主要用PVC/ABS/PC等工程塑料制成，在一些特殊的应用场合，该类材料的强度和模量往往无法满足要求。而目前纤维材料在我们生活中已广泛应用到，例如有碳纤维、芳纶纤维和玻璃纤维等材料。由于碳纤维具有多种优点，所以市场上也出现了多种由碳纤维材料制作而成的箱包的箱体、手机壳、平板电脑壳或汽车零部件等等壳体。
目前，在生产上述壳体的过程中会利用到一种成型模具。然而，目前的纤维壳体的成型模具一般是利用加热装置直接加热成型模具的，从而使得铺设在成型模具内的纤维材料固化成型。但是，这种加工方式还存在一定的问题，例如：一、加工效率低；二、能源消耗大；三、占地面积大；四、需要安装在机台上以配合加热装置使用。
发明内容
针对以上现有技术的问题，本发明的目的是提供一种加工效率高的纤维壳体成型模具，其结构简单、加工效率高、占地面积小、能源消耗小、不受机台的位置限制且其可方便地根据产品的尺寸而将尺寸做大以用于生产更大型的产品，不需要配合机台的尺寸来设置。
为了实现上述目的，本发明的技术方案是：
一种加工效率高的纤维壳体成型模具，包括有主模具、盖板和硅胶内模，在所述主模具的中间设有用于铺设纤维材料的且上端开口的内腔，所述硅胶内模用于贴合所述纤维材料，所述硅胶内模通过膨胀而使所述纤维材料分别贴合所述硅胶内模和所述主模具；在所述主模具内设有分别环绕所述主模具设置的第一组热循环流道和第一组冷循环流道；所述第一组热循环流道由至少一条第一热循环流道组成；所述第一组冷循环流道由至少一条第一冷循环流道组成；在所述主模具的下端内还设置有第二组热循环流道和第二组冷循环流道；所述第二组热循环流道和所述第二组冷循环流道均位于所述主模具的内腔的下方；所述第二组热循环流道由至少一条第二热循环流道组成；所述第二组冷循环流道由至少一条第二冷循环流道组成。
对于以上技术方案的附加结构，还包括以下方案：
作为一种具体的实施例，所述第一组热循环流道由三条依次连通的所述第一热循环流道组成，三条所述第一热循环流道上下均匀分布；所述第一组冷循环流道由两条依次连通的所述第一冷循环流道组成，两条所述第一冷循环流道上下均匀分布。
进一步地，三条所述第一热循环流道之间通过两条位于所述主模具侧边上的第一热连接管连通；两条所述第一冷循环流道之间通过一条位于所述主模具侧边上的第一冷连接管连通。
进一步地，每条所述第一冷循环流道位于相邻的两条所述第一热循环流道之间。
作为一种具体的实施例，所述第二组热循环流道由六条依次连通的第二热循环流道组成，六条所述第二热循环流道左右均匀分布；所述第二组冷循环流道由七条依次连通的第二冷循环流道组成，七条所述第二冷循环流道左右均匀分布。
进一步地，六条所述第二热循环流道之间通过五条位于所述主模具侧边上的第二热连接管连通；七条所述第二冷循环流道之间通过六条位于所述主模具侧边上的第二冷连接管连通。
进一步地，每条所述第二热循环流道位于相邻的两条所述第二冷循环流道之间。
作为一种具体的实施例，所述第一组热循环流道和所述第二组热循环流道分别与一加热液箱连接且所述第一组热循环流道和所述第二组热循环流道分别与所述加热液箱形成闭合循环；所述第一组冷循环流道和所述第二组冷循环流道分别与一冷却液箱连接且所述第一组冷循环流道和所述第二组冷循环流道分别与所述冷却液箱形成闭合循环。
作为一种具体的实施例，所述第一组热循环流道与所述第二组热循环流道连通；所述第一组冷循环流道与所述第二组冷循环流道连通。
作为一种具体的实施例，所述硅胶内模的上端被所述盖板压紧并形成一密封结构；所述硅胶内模设有空腔且上端开口；在所述盖板中设有一连通至所述硅胶内模的空腔的进气道，所述进气道用于通入空气，以使所述硅胶内模通过充气膨胀而让所述纤维材料分别贴合所述硅胶内模的外壁和所述主模具的内壁。
本发明的有益效果为：
(一)本发明通过设置第一组热循环流道、第二组热循环流道、第一组冷循环流道和第二组冷循环流道使得主模具的四周侧壁和下端均可以通入加热液或冷却液，从而加快了主模具的加热速度或冷却速度，亦即提高了加工效率，节省了时间；本发明对比传统的利用加热装置对主模具进行加热的方式，其加热和冷却效率高、占地面积小、不受机台的位置限制且其可以方便地根据产品的尺寸而将成型模具的尺寸做大以用于生产更大型的产品，不需要配合机台的尺寸来设置，亦即制作方式多变；同时，由于这种成型模具不需要利用加热装置直接对主模具进行持续加热，而只需将加热液加热到一定程度后即可使用，因此也在一定程度上节省了能源，亦即降低了使用成本。
(二)本发明通过将第一组热循环流道和第二组热循环流道分别与一加热液箱连接且第一组热循环流道和第二组热循环流道分别与加热液箱形成闭合循环；第一组冷循环流道和第二组冷循环流道分别与一冷却液箱连接且第一组冷循环流道和第二组冷循环流道分别与冷却液箱形成闭合循环。通过上述设置从而形成两组加热液进出通道和两组冷却液进出通道，大大地提高了主模具的受热速度或冷却速度，从而提高了加工效率。
附图说明
图1是本发明的整体结构示意图；
图2是本发明的纵向截面图；
图3是本发明的第一组热循环流道和第一组冷循环流道的原理示意图；
图4是本发明的第二组热循环流道和第二组冷循环流道的原理示意图。
附图标记：
1、主模具；2、盖板；21、进气道；3、硅胶内模；4、第一组热循环流道；41、第一热循环流道；42、第一热连接管；43、第一组热循环流道的入口；44、第一组热循环流道的出口；5、第一组冷循环流道；51、第一冷循环流道；52、第一冷连接管；53、第一组冷循环流道的入口；54、第一组冷循环流道的出口；6、第二组热循环流道；61、第二热循环流道；62、第二热连接管；63、第二组热循环流道的入口；64、第二组热循环流道的出口；7、第二组冷循环流道；71、第二冷循环流道；72、第二冷连接管；73、第二组冷循环流道的入口；74、第二组冷循环流道的出口。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对发明做进一步阐述，下述说明仅是示例性的，不限定发明的保护范围。
如图1-图4所示，一种加工效率高的纤维壳体成型模具，包括有主模具1、盖板2和硅胶内模3，在主模具1的中间设有用于铺设纤维材料的且上端开口的内腔，硅胶内模3用于贴合该纤维材料，硅胶内模3通过膨胀而使纤维材料分别贴合硅胶内模3和主模具1；在主模具1内设有分别环绕主模具1设置的第一组热循环流道4和第一组冷循环流道5；第一组热循环流道4由至少一条第一热循环流道41组成；第一组冷循环流道5由至少一条第一冷循环流道51组成；在主模具1的下端内还设置有第二组热循环流道6和第二组冷循环流道7；第二组热循环流道6和第二组冷循环流道7位于主模具1的内腔的下方；第二组热循环流道6由至少一条第二热循环流道61组成；第二组冷循环流道7由至少一条第二冷循环流道71组成。当然，第一组热循环流道4、第二组热循环流道6、第一组冷循环流道5和第二组冷循环流道7均设有入口和出口，以形成循环回路。本发明可用于加工碳纤维、芳纶纤维或玻璃纤维等纤维材料，其通过设置第一组热循环流道4、第二组热循环流道6、第一组冷循环流道5和第二组冷循环流道7使得主模具1的四周侧壁和下端均可以通入加热液或冷却液，从而加快了主模具1的加热速度或冷却速度，亦即提高了加工效率，节省了时间；本发明对比传统的利用加热装置对主模具1进行加热的方式，其加热和冷却效率高、占地面积小、不受机台的位置限制且其可以方便地根据产品的尺寸而将成型模具的尺寸做大以用于生产更大型的产品，不需要配合机台的尺寸来设置，亦即制作方式多变。
优选的，第一热循环流道41、第一冷循环流道51、第二热循环流道61和第二冷循环流道71均为直接在下模具1中挖空而形成的，这样能够让液体在流道内流动时更好地与主模具1接触，从而使得能量的传递更好，降低能量损耗。如果有部分流道的一端由于为了方便制作而使得其与外界连通，则直接用堵塞堵住即可，这里不再具体赘述。
在本实施例中，根据主模具1的高度，第一组热循环流道4由三条依次连通的第一热循环流道41组成，三条第一热循环流道41上下均匀分布；第一组冷循环流道5由两条依次连通的第一冷循环流道51组成，两条第一冷循环流道51上下均匀分布。本发明根据主模具1的厚度将第一组热循环流道4设置为由三条第一热循环流道41组成的，而第一组冷循环流道5由两条第一冷循环流道51组成的，但本领域的技术人员应当知道，对于第一热循环流道41和第一冷循环流道51的数量可以根据需要来进行增加或减少。通过以上设置能够让主模具1的四周受热或冷却更均匀，从而提高了加工效率。
具体的，第一组热循环流道的入口为43，第一组热循环流道的出口为44；第一组冷循环流道的入口为53，第一组冷循环流道的出口为54。
优选的，三条第一热循环流道41之间通过两条位于主模具1侧边上的第一热连接管42连通，即第一条第一热循环流道41的出口通过第一条第一热连接管42连接第二条第一热循环流道41的入口，第二条第一热循环流道41的出口通过第二条第一热连接管42连接第三条第一热循环流道41的入口；两条第一冷循环流道51之间通过一条位于主模具1侧边上的第一冷连接管52连通，即第一条第一冷循环流道51的出口通过第一冷连接管52连接第二条第一冷循环流道51的入口。通过设置两条第一热连接管42能够方便地连通三条第一热循环流道41,而通过设置第一冷连接管52能够方便地连通两条第一冷循环流道51；同时，由于第一热连接管42和第一冷连接管52位于主模具1的侧边上，因此，工作人员可以方便地拆卸第一热连接管42和第一冷连接管52，从而可以对第一热循环流道41和第一冷循环流道51进行清洗或维护等操作，具体在第一热连接管42和第一冷连接管52连接时只需利用连接头与主模具1上对应的位置连接即可。
优选的，每条第一冷循环流道51位于相邻的两条第一热循环流道41之间。通过以上设置能够进一步地让主模具1的四周的受热或冷却更合理和更均匀。
在本实施例中，根据主模具1的宽度，第二组热循环流道6由六条依次连通的第二热循环流道61组成，六条第二热循环流道61左右均匀分布；第二组冷循环流道7由七条依次连通的第二冷循环流道71组成，七条第二冷循环流道71左右均匀分布。本发明根据主模具1的宽度将第二组热循环流道6设置为由六条第二热循环流道61组成的，而第二组冷循环流道7由七条第二冷循环流道71组成的，但本领域的技术人员应当知道，对于第二热循环流道61和第二冷循环流道71的数量也可以根据需要进行增加或减少。通过以上设置能够让主模具1的下端加热或冷却更均匀，从而提高了加工效率。
具体的，第二组热循环流道的入口为63，第二组热循环流道的出口为64；第二组冷循环流道的入口为73，第二组冷循环流道的出口为74。
优选的，六条第二热循环流道61之间通过五条位于主模具1侧边上的第二热连接管62连通，即第一条第二热循环流道61的出口通过第一条第二热连接管62连接第二条第二热循环流道61的入口，第二条第二热循环流道61的出口通过第二条第二热连接管62连接第三条第二热循环流道61的入口，以此类推，直至六条第二热循环流道61依次连接；七条第二冷循环流道71之间通过六条位于主模具1侧边上的第二冷连接管72连通，即第一条第二冷循环流道71的出口通过第一条第二冷连接管72连接第二条第二冷循环流道71的入口，第二条第二冷循环流道71的出口通过第二条第二冷连接管72连接第二条第二冷循环流道71的入口，依次类推，直至七条第二冷循环流道71依次连接。通过设置五条第二热连接管62能够方便地连通六条第二热循环流道41,而通过设置六条第二冷连接管72能够方便地连通七条第二冷循环流道71；同时，由于第二热连接管62和第二冷连接管72位于主模具1的侧边上，因此，工作人员可以方便地拆卸第二热连接管62和第二冷连接管72，从而可以对第二热循环流道61和第二冷循环流道71进行清洗或维护等操作，具体在第二热连接管62和第二冷连接管72连接时只需利用连接头与主模具1上对应的位置连接即可。
由于为了方便制作第二热循环流道61和第二冷循环流道71，每条第二热循环流道61和每条第二冷循环流道71均为贯穿主模具1两侧的，之后再利用第二热连接管62和第二冷连接管72来分别连接相邻的两条第二热循环流道61和相邻的两条第二冷循环流道71。而每条第二热循环流道61和每条第二冷循环流道71均为沿主模具1的长度方向延伸的，从而增大了加热液或冷却液与主模具1的接触面积，即使得能量传递的效率更高。
优选的，每条第二热循环流道61位于相邻的两条第二冷循环流道71之间。通过以上设置能够让主模具1的下端受热或冷却更合理且更均匀。
具体的，第一组热循环流道4和第二组热循环流道5分别与一加热液箱(图中未示)连接且第一组热循环流道4和第二组热循环流道6分别与加热液箱形成闭合循环；第一组冷循环流道5和第二组冷循环流道7分别与一冷却液箱(图中未示)连接且第一组冷循环流道5和第二组冷循环流道7分别与冷却液箱形成闭合循环。具体的，加热液箱为油，而冷却液为水。通过设置加热液箱和冷却液箱可以方便地对主模具1进行加热和冷却，在使用时只需将加热后的加热液注入到第一组热循环流道4和第二组热循环流道6中即可将主模具1加热，而将加热液抽走后再将冷却液注入到第一组冷循环流道5和第二组冷循环流道7中即可将主模具1冷却；同时，由于这种成型模具不需要利用加热装置直接对主模具1进行持续加热，而只需将加热液加热到一定程度后即可使用，因此也在一定程度上节省了能源，亦即降低了使用成本。
需要说明的是，第一组热循环流道4与第二组热循环流道6之间也可以是相互连通的，即第一组热循环流道4与第二组热循环流道6之间构成一组热循环流道，从而简化了结构；而第一组冷循环流道5和第二组冷循环流道7之间也可以是相互连通的，即第一组冷循环流道5与第二组冷循环流道7之间构成一组冷循环流道，从而简单了结构。但在本实施例中，第一组热循环流道4与第二组热循环流道6之间不相通且第一组冷循环流道5与第二组冷循环流道7之间也不相通。
硅胶内模3的上端被盖板2压紧并形成一密封结构；硅胶内模3设有空腔且上端开口；在盖板2中设有一连通至硅胶内模3的空腔的进气道21，进气道21用于通入空气，以使硅胶内模3通过充气膨胀而让纤维材料分别贴合硅胶内模3的外壁和主模具1的内壁。当然，该加工效率高的纤维壳体成型模具还有其他的结构，例如有压块等，但这些均为现有技术，这里不再具体赘述。
下面介绍本发明的使用原理，以便了解本发明：
首先，将纤维材料铺设在主模具1的内腔中，该纤维材料具体为表面覆树脂的碳纤维布，接着将硅胶内模3安放在纤维材料上，然后再将盖板2与主模具1连接好以使得盖板2压紧硅胶内模3的上端形成一密封结构，防止漏气。然后通入压缩气，使硅胶内模3不断有向外膨胀的趋势从而让硅胶内模3与纤维材料的内壁更紧密地贴合，这样就完成了纤维材料的定型。紧接着，将加热液箱内已完成加热的液体分别通入第一组热循环流道4和第二热循环流道6中并形成循环，使得主模具1的四周侧壁和下端均同时受热且这种方式热传递效率高，纤维材料受热固化成型。当主模具1加热到预设时间时，将加热液体抽走，并将冷却液箱的冷却液分别通入到第一组冷循环流道5和第二组冷循环流道7内并形成循环，这样就能够快速地对主模具1进行冷却。最后，当主模具1冷却完成后，即可进行脱模，以得到需要的纤维壳体。
本发明并不局限于上述实施方式，如果对本发明的各种改动或变形不脱离本发明的精神和范围，倘若这些改动和变形属于本发明的权利要求和等同技术范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变形。
Claims (10)
1.一种加工效率高的纤维壳体成型模具，包括有主模具、盖板和硅胶内模，在所述主模具的中间设有用于铺设纤维材料的且上端开口的内腔，所述硅胶内模用于贴合所述纤维材料，所述硅胶内模通过膨胀而使所述纤维材料分别贴合所述硅胶内模和所述主模具，其特征在于：
在所述主模具内设有分别环绕所述主模具设置的第一组热循环流道和第一组冷循环流道；所述第一组热循环流道由至少一条第一热循环流道组成；所述第一组冷循环流道由至少一条第一冷循环流道组成；在所述主模具的下端内还设置有第二组热循环流道和第二组冷循环流道；所述第二组热循环流道和所述第二组冷循环流道均位于所述主模具的内腔的下方；所述第二组热循环流道由至少一条第二热循环流道组成；所述第二组冷循环流道由至少一条第二冷循环流道组成。
2.根据权利要求1所述的加工效率高的纤维壳体成型模具，其特征在于：
所述第一组热循环流道由三条依次连通的所述第一热循环流道组成，三条所述第一热循环流道上下均匀分布；所述第一组冷循环流道由两条依次连通的所述第一冷循环流道组成，两条所述第一冷循环流道上下均匀分布。
3.根据权利要求2所述的加工效率高的纤维壳体成型模具，其特征在于：
三条所述第一热循环流道之间通过两条位于所述主模具侧边上的第一热连接管连通；两条所述第一冷循环流道之间通过一条位于所述主模具侧边上的第一冷连接管连通。
4.根据权利要求2所述的加工效率高的纤维壳体成型模具，其特征在于：
每条所述第一冷循环流道位于相邻的两条所述第一热循环流道之间。
5.根据权利要求1所述的加工效率高的纤维壳体成型模具，其特征在于：
所述第二组热循环流道由六条依次连通的第二热循环流道组成，六条所述第二热循环流道左右均匀分布；所述第二组冷循环流道由七条依次连通的第二冷循环流道组成，七条所述第二冷循环流道左右均匀分布。
6.根据权利要求5所述的加工效率高的纤维壳体成型模具，其特征在于：
六条所述第二热循环流道之间通过五条位于所述主模具侧边上的第二热连接管连通；七条所述第二冷循环流道之间通过六条位于所述主模具侧边上的第二冷连接管连通。
7.根据权利要求5所述的加工效率高的纤维壳体成型模具，其特征在于：
每条所述第二热循环流道位于相邻的两条所述第二冷循环流道之间。
8.根据权利要求1所述的加工效率高的纤维壳体成型模具，其特征在于：
所述第一组热循环流道和所述第二组热循环流道分别与一加热液箱连接且所述第一组热循环流道和所述第二组热循环流道分别与所述加热液箱形成闭合循环；所述第一组冷循环流道和所述第二组冷循环流道分别与一冷却液箱连接且所述第一组冷循环流道和所述第二组冷循环流道分别与所述冷却液箱形成闭合循环。
9.根据权利要求1所述的加工效率高的纤维壳体成型模具，其特征在于：
所述第一组热循环流道与所述第二组热循环流道连通；所述第一组冷循环流道与所述第二组冷循环流道连通。
10.根据权利要求1所述的加工效率高的纤维壳体成型模具，其特征在于：
所述硅胶内模的上端被所述盖板压紧并形成一密封结构；所述硅胶内模设有空腔且上端开口；在所述盖板中设有一连通至所述硅胶内模的空腔的进气道，所述进气道用于通入空气，以使所述硅胶内模通过充气膨胀而让所述纤维材料分别贴合所述硅胶内模的外壁和所述主模具的内壁。
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