CN113665143A - 一种复合材料方舱成型的模具及方法 - Google Patents

一种复合材料方舱成型的模具及方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种复合材料方舱成型的模具及方法，包括呈长方体状且两端开口的内模和外模，外模套设在内模上，且外模内壁与内模外壁之间形成有用于方舱成型的腔体，外模与内模的两端可拆卸连接有用于将腔体两端密封的盖板；内模包括第一矩形板和柔性连接件，四块第一矩形板依次通过柔性连接件密封连接形成内模；外模包括第二矩形板，四块第二矩形板依次密封固定连接形成外模；内模的内腔贯穿有第一转轴，第一转轴上固定有若干可伸缩支撑机构，可伸缩支撑机构包括与四块第一矩形板垂直对应的四个伸缩支撑杆。本发明操作简单，生产效率高，生产成本低，得到的方舱强度高、质量好。

Description

一种复合材料方舱成型的模具及方法
技术领域
本发明涉及复合材料成型技术领域，具体涉及一种复合材料方舱成型的模具及方法。
背景技术
目前复合材料方舱成型大多数采用真空导入工艺，此工艺成型简单，操作过程繁琐。采用阴膜成型，方舱舱体分部成型，然后再拼接，方舱顶板或底板不能实现铺层注胶，且拼接后的方舱刚度、强度在运输起吊过程中存在底板或者顶板脱落的风险，生产效率低、生产难度大，且仅能获得方舱外表面质量，内表面的平面度、平行度和垂直度无法保证，而且成型过程中浪费大量的人力、物力、财力，增大了生产成本。
发明内容
针对现有技术中存在的问题，本发明提供了一种复合材料方舱成型的模具及方法，操作简单，生产效率高，生产成本低，得到的方舱强度高、质量好。
为了解决上述技术问题，本发明通过以下技术方案予以实现：
一种复合材料方舱成型的模具，包括呈长方体状且两端开口的内模和外模，所述外模套设在所述内模上，且所述外模内壁与所述内模外壁之间形成有用于方舱成型的腔体，所述外模与所述内模的两端可拆卸连接有用于将所述腔体两端密封的盖板；所述内模包括第一矩形板和柔性连接件，四块所述第一矩形板依次通过所述柔性连接件密封连接形成所述内模；所述外模包括第二矩形板，四块所述第二矩形板依次密封固定连接形成所述外模；所述内模的内腔贯穿有第一转轴，所述第一转轴上固定有若干可伸缩支撑机构，所述可伸缩支撑机构包括与四块所述第一矩形板垂直对应的四个伸缩支撑杆。
进一步地，模具还包括第一支撑架，若干所述第一支撑架与所述第一转轴转动连接。
进一步地，模具还包括缠绕机构，所述缠绕机构包括第二转轴，所述第二转轴与所述第一转轴平行设置，所述第二转轴上用于放置方舱成型用的碳纤维布。
进一步地，模具还包括第二支撑架，若干所述第一支撑架与所述第二转轴转动连接。
进一步地，相邻两个所述第一矩形板之间通过所述柔性连接件连接后，在所述柔性连接件与对应的所述第一矩形板之间涂覆有密封胶。
进一步地，所述可伸缩支撑机构为气缸、液压缸或电动缸。
进一步地，所述柔性连接件为硅胶条。
进一步地，所述盖板采用螺栓连接的方式连接在所述外模与所述内模的两端上。
一种复合材料方舱成型的方法，应用所述的模具进行成型，包括：
将所述外模以及所述盖板拆下，控制所述可伸缩支撑机构的四个伸缩支撑杆向外伸出，将所述内模的四块所述第二矩形板向外支撑；
控制所述第一转轴转动，将方舱成型用的碳纤维布缠绕在所述内模外壁上；
将所述外模套设在缠绕有碳纤维布的所述内模上，将所述盖板密封安装到所述外模与所述内模的两端，向所述内模上的碳纤维布上注入树脂胶，等待方舱固化成型；
方舱固化成型后，将所述外模以及所述盖板拆下，控制所述可伸缩支撑机构的四个伸缩支撑杆向内收缩，所述内模的四块所述第二矩形板向内产生位移，固化成型后的方舱与所述内模脱离，完成脱模。
进一步地，将所述方舱成型用的碳纤维放置在所述第二转轴上。
与现有技术相比，本发明至少具有以下有益效果：本发明提供的一种复合材料方舱成型的模具，在使用时，将外模以及盖板拆下，控制可伸缩支撑机构的四个伸缩支撑杆向外伸出，将内模的四块第二矩形板向外支撑；控制第一转轴转动，将方舱成型用的碳纤维布缠绕在内模外壁上；将外模套设在缠绕有碳纤维布的内模上，将盖板密封安装到外模与内模的两端，向内模上的碳纤维布上注入树脂胶，等待方舱固化成型；方舱固化成型后，将外模以及盖板拆下，控制可伸缩支撑机构的四个伸缩支撑杆向内收缩，内模的四块第二矩形板向内产生位移，固化成型后的方舱与内模脱离，完成脱模。可见，本发明提供的模具操作简单，在方舱成型后需要脱模时，因为内模是通过柔性连接件将第一矩形板连接，所以当可伸缩支撑机构的四个伸缩支撑杆向内收缩后，内模的四个第一矩形板会自然的向内收缩，成型后的方舱和内模之间形成孔隙后，即可快速脱模，生产效率高，生产成本低；本发明利用内模和外模同时兼顾了方舱的内外表面质量，大大的提高了方舱的强度和质量。
进一步地，本发明的模具还包括第一支撑架，若干第一支撑架与第一转轴转动连接，便于操作。
进一步地，本发明的模具还包括缠绕机构，缠绕机构包括第二转轴，第二转轴与第一转轴平行设置，在使用时，将方舱成型用的碳纤维布放置在第二转轴上，缠绕快速方便。
进一步地，相邻两个第一矩形板之间通过柔性连接件连接后，在柔性连接件与对应的第一矩形板之间涂覆有密封胶，确保了密封性良好。
进一步地，可伸缩支撑机构为气缸、液压缸或电动缸，成本低，伸缩效果好。
进一步地，柔性连接件为硅胶条，成本低，取材方便，连接性能好。
进一步地，盖板采用螺栓连接的方式连接在外模与内模的两端上，拆卸安装方便快速。
为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式中的技术方案，下面将对具体实施方式描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，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获得其他的附图。
图1为本发明一种复合材料方舱成型的模具的整体结构示意图；
图2为本发明一种复合材料方舱成型的模具去掉外模后的结构示意图；
图3为本发明一种复合材料方舱成型的模具去掉外模后的透视结构示意图；
图4为本发明一种复合材料方舱成型的模具使用过程示意图。；
图中：1-盖板；2-第一矩形板；3-柔性连接件；4-第二矩形板；5-第一转轴；6-可伸缩支撑机构；7-第一支撑架；8-第二转轴；9-碳纤维布；10-第二支撑架。
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，下面将结合附图对本发明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。
作为本发明的某一具体实施方式，结合图1至图4所示，一种复合材料方舱成型的模具，包括呈长方体状且两端开口的内模和外模，外模套设在内模上，且外模内壁与内模外壁之间形成有用于方舱成型的腔体，即外模的尺寸要大于内模的尺寸，该腔体为方舱成型用空间，外模与内模的两端可拆卸连接有用于将腔体两端密封的盖板1。优选的，盖板1采用螺栓连接的方式连接在外模与内模的两端上，盖板1与外模和内模的连接处打密封胶，确保密封。
内模包括第一矩形板2和柔性连接件3，四块第一矩形板2依次通过柔性连接件3密封连接形成内模。也就是说，将四块第一矩形板2依次拼接为两端开口的长方体状后，在相邻的两个第一矩形板2的拼接处利用柔性连接件3固定连接，具体地说，柔性连接件3与第一矩形板2之间可通过螺栓连接或通过止口连接方式连接。优选的，相邻两个第一矩形板2之间通过柔性连接件3连接后，在柔性连接件3与对应的第一矩形板2之间涂覆有密封胶，确保密封性能良好。优选的，柔性连接件3为硅胶条。本实施例中，第一矩形板2选用透光率好的玻璃钢板。
外模包括第二矩形板4，四块第二矩形板4依次密封固定连接形成外模。也就是说，四块第二矩形板4之间刚性连接形成两端开口的长方体状。
在内模的内腔贯穿有第一转轴5，第一转轴5上固定有若干可伸缩支撑机构6，可伸缩支撑机构6包括与四块第一矩形板2垂直对应的四个伸缩支撑杆。优选的，模具还包括第一支撑架7，若干第一支撑架7与第一转轴5转动连接。也就是说，通过控制可伸缩支撑机构6的伸缩支撑杆向外伸出时，伸缩支撑杆将内模的四个第一矩形板2向外支撑；通过控制可伸缩支撑机构6的伸缩支撑杆向内收缩时，内模的四个第一矩形板2失去伸缩支撑杆的支撑，因为四个第一矩形板2之间通过柔性连接件3连接，所以内模的四个第一矩形板2会向内自然收缩。
本实施例中，第一转轴5上均布固定有四个可伸缩支撑机构6。当伸缩支撑杆将内模的四个第一矩形板2向外支撑后，通过转动第一转轴5，可带动内模一起旋转，实现将方舱成型用的碳纤维布9缠绕在内模外壁上。优选的，可伸缩支撑机构6为气缸、液压缸或电动缸。
本实施方式中，第一转轴5可通过电机进行驱动。
作为优选的实施方式，模具还包括缠绕机构，缠绕机构包括第二转轴8，第二转轴8与第一转轴5平行设置，第二转轴8上用于放置方舱成型用的碳纤维布9。更加优选的，模具还包括第二支撑架10，若干第一支撑架10与第二转轴8转动连接。将方舱成型用的碳纤维布9安装在第二转轴8上后，使得缠绕更加方便快速。
应用本发明一种复合材料方舱成型的模具进行成型，具体成型方法如下：
将外模以及盖板1拆下，控制可伸缩支撑机构6的四个伸缩支撑杆向外伸出，将内模的四块第二矩形板4向外支撑；具体地说，可伸缩支撑机构6的四个伸缩支撑杆向外伸出的距离根据实际成型情况具体确定；
控制第一转轴5转动，将方舱成型用的碳纤维布缠绕在内模外壁上；优选的，将方舱成型用的碳纤维放置在第二转轴8上；
将外模套设在缠绕有碳纤维布的内模上，将盖板1密封安装到外模与内模的两端，向内模上的碳纤维布上注入树脂胶，等待方舱固化成型；
方舱固化成型后，将外模以及盖板1拆下，控制可伸缩支撑机构6的四个伸缩支撑杆向内收缩，内模的四块第二矩形板4向内产生位移，固化成型后的方舱与内模脱离，完成脱模。
本发明对于尺寸大、体型高的方舱成型来说很是方便，脱模首先让内部可伸缩支撑机构同时收缩，产品和四个内模板之间形成空隙后，停止运行机构，此时脱模完成，移动支撑架，借助设备外力，转轴上取出产品。
最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本发明的具体实施方式，用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，本发明的保护范围并不局限于此，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：任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种复合材料方舱成型的模具，其特征在于，包括呈长方体状且两端开口的内模和外模，所述外模套设在所述内模上，且所述外模内壁与所述内模外壁之间形成有用于方舱成型的腔体，所述外模与所述内模的两端可拆卸连接有用于将所述腔体两端密封的盖板(1)；所述内模包括第一矩形板(2)和柔性连接件(3)，四块所述第一矩形板(2)依次通过所述柔性连接件(3)密封连接形成所述内模；所述外模包括第二矩形板(4)，四块所述第二矩形板(4)依次密封固定连接形成所述外模；所述内模的内腔贯穿有第一转轴(5)，所述第一转轴(5)上固定有若干可伸缩支撑机构(6)，所述可伸缩支撑机构(6)包括与四块所述第一矩形板(2)垂直对应的四个伸缩支撑杆。
2.根据权利要求1所述的一种复合材料方舱成型的模具，其特征在于，模具还包括第一支撑架(7)，若干所述第一支撑架(7)与所述第一转轴(5)转动连接。
3.根据权利要求1所述的一种复合材料方舱成型的模具，其特征在于，模具还包括缠绕机构，所述缠绕机构包括第二转轴(8)，所述第二转轴(8)与所述第一转轴(5)平行设置，所述第二转轴(8)上用于放置方舱成型用的碳纤维布(9)。
4.根据权利要求3所述的一种复合材料方舱成型的模具，其特征在于，模具还包括第二支撑架(10)，若干所述第一支撑架(10)与所述第二转轴(8)转动连接。
5.根据权利要求1所述的一种复合材料方舱成型的模具，其特征在于，相邻两个所述第一矩形板(2)之间通过所述柔性连接件(3)连接后，在所述柔性连接件(3)与对应的所述第一矩形板(2)之间涂覆有密封胶。
6.根据权利要求1所述的一种复合材料方舱成型的模具，其特征在于，所述可伸缩支撑机构(6)为气缸、液压缸或电动缸。
7.根据权利要求1所述的一种复合材料方舱成型的模具，其特征在于，所述柔性连接件(3)为硅胶条。
8.根据权利要求1所述的一种复合材料方舱成型的模具，其特征在于，所述盖板(1)采用螺栓连接的方式连接在所述外模与所述内模的两端上。
9.一种复合材料方舱成型的方法，其特征在于，应用权利要求1至8任一项所述的模具进行成型，包括：
将所述外模以及所述盖板(1)拆下，控制所述可伸缩支撑机构(6)的四个伸缩支撑杆向外伸出，将所述内模的四块所述第二矩形板(4)向外支撑；
控制所述第一转轴(5)转动，将方舱成型用的碳纤维布缠绕在所述内模外壁上；
将所述外模套设在缠绕有碳纤维布的所述内模上，将所述盖板(1)密封安装到所述外模与所述内模的两端，向所述内模上的碳纤维布上注入树脂胶，等待方舱固化成型；
方舱固化成型后，将所述外模以及所述盖板(1)拆下，控制所述可伸缩支撑机构(6)的四个伸缩支撑杆向内收缩，所述内模的四块所述第二矩形板(4)向内产生位移，固化成型后的方舱与所述内模脱离，完成脱模。
10.根据权利要求9所述的一种复合材料方舱成型的方法，其特征在于，将所述方舱成型用的碳纤维放置在所述第二转轴(8)上。
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