CN114131906A - 成型热塑性蜂窝体表面的旋转真空热成型模具 - Google Patents

成型热塑性蜂窝体表面的旋转真空热成型模具 Download PDF

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CN114131906A CN202111364487.8A CN202111364487A CN114131906A CN 114131906 A CN114131906 A CN 114131906A CN 202111364487 A CN202111364487 A CN 202111364487A CN 114131906 A CN114131906 A CN 114131906A
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Abstract

本发明公开了一种成型热塑性蜂窝体表面的旋转真空热成型模具，包括冷却轴、左固定套、右固定套、左转动套、右转动套、成型套管和冷却水路，所述成型套管分别与左转动套和右转动套固定连接，所述成型套管的外表面设置有热塑成型面，所述成型套管的内侧与冷却轴之间形成有负压冷却腔，所述热塑成型面上设置有与负压冷却腔连通的负压孔，所述左固定套和右固定套上设置有与负压冷却腔连通的吸气孔，所述冷却水路位于冷却轴内，所述冷却水路包括出水口，所述出水口位于负压冷却腔内并朝向成型套管内侧设置。使受热变形的薄膜冷却成型，具有冷却效果好和成型速度快的优点；同时具有良好的气密性结构和高精度的转动结构，模具成型的误差较小。

Description

成型热塑性蜂窝体表面的旋转真空热成型模具
技术领域
本发明涉及旋转真空热成型技术，特别涉及一种成型热塑性蜂窝体表面的旋转真空热成型模具。
背景技术
WO 97/03816中公开了一种折叠蜂窝体是由单层(例如平坦体)连续生产的，通过在引入切口后折叠构建六边形单元(hexagonal cell)。各单元通过覆盖层连续表面跨接，没有切口的折叠蜂窝体可由热塑性膜的一个连续层通过旋转真空热成型来生产，现有技术中，申请号为“CN200580039351.2”的发明专利公开了一种半封闭的热塑性蜂窝体及生产方法和生产设备，如其技术方案中所介绍，成型材料的模具在于具有形成3D结构的表面轮廓的滚轮，因此需要一种成型热塑性蜂窝体表面的成型模具。
发明内容
本发明的目的是提供一种成型热塑性蜂窝体表面的旋转真空热成型模具,具有冷却效果好和成型速度快的优点。
本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种成型热塑性蜂窝体表面的旋转真空热成型模具，包括冷却轴、左固定套、右固定套、左转动套、右转动套、成型套管和冷却水路，所述左固定套设置在冷却轴长度方向的左侧，所述左固定套与冷却轴固定连接，所述右固定套设置在冷却轴长度方向的右侧，所述右固定套与冷却轴固定连接，所述左转动套与左固定套转动连接，所述右转动套与右固定套转动连接，所述左转动套与左固定套连接，所述成型套管设置在左转动套与右转动套之间，所述成型套管分别与左转动套和右转动套固定连接，所述成型套管的外表面设置有热塑成型面，所述成型套管的内侧与冷却轴之间形成有负压冷却腔，所述热塑成型面上设置有与负压冷却腔连通的负压孔，所述左固定套和右固定套上设置有与负压冷却腔连通的吸气孔，所述冷却水路位于冷却轴内，所述冷却水路包括出水口，所述出水口位于负压冷却腔内并朝向成型套管内侧设置。
作为优选，所述冷却轴内呈中空设置，所述冷却轴长度方向的一端设置有第一通孔，所述冷却水路包括第一管体、连接管、弯管和第二管体，所述第一管体穿过第一通孔，所述第一管体沿冷却轴的长度方向延伸，所述连接管连接第一管体和弯管，所述弯管朝冷却轴的径向延伸，所述冷却轴上设置有供弯管穿过的第二通孔，所述冷却轴上设置有与弯管连接的密封板，所述密封板上设置有供弯管穿过的第三通孔，所述弯管的一端与连接管连接，所述密封管的另一端与第二管体连接，所述第二管体沿冷却轴的长度方向延伸，所述出水口沿第二管体的长度方向均匀分布。
通过采用上述技术方案，实现成型套管的冷却，同时便于出水口的阵列和安装，提高冷却效果。
作为优选，所述冷却水路在冷却管内设置有两条，所述冷却水管在冷却管内呈并列设置，每一所述冷却水路的出水口处于同一直线上。
通过采用上述技术方案，即两条冷却水路同时对成型套管进行冷却，提高冷却效果，对成型套管较长的情况具有良好的冷却效果。
作为优选，所述左固定套依次包括第一密封盘、推力球轴承、第一深沟球轴承、第二深沟球轴承、连接套和第二密封盘，所述第一密封盘套设在冷却轴上，所述第二密封盘套设在左转动套上，所述左固定套上依次设置有第一台阶槽和第二台阶槽，所述左转动套上设置有与第一台阶槽对应的第三台阶槽，所述推力球轴承的座圈分别与第一台阶槽的侧面和第三台阶槽的底面抵接，所述推力球轴承的轴圈与第三台阶槽的侧面抵接，所述第一深沟球轴承和第二深沟球轴承的外圈与第二台阶槽的底面抵接，所述第一深沟球轴承和第二深沟球轴承的内圈与左转动套的外侧抵接，所述第一密封盘上设置有与连接套内侧配合的第四台阶槽，所述第二密封盘内侧设置有与第二台阶槽配合的限位环，所述第一密封盘与冷却轴之间设置有第一连接结构，所述第二密封盘与连接套之间设置有第二连接结构。
通过采用上述技术方案，在保证气密性的前提下，使左转动套具有良好的转动效果，同时推力球轴承减少成型套管在转动过程发生的轴向窜动，提高蜂窝体表面成型后的精度。
作为优选，所述第一连接结构包括设置在冷却轴上的外螺纹和转动圈，所述转动圈的一侧与第一密封盘抵接，所述转动圈的内侧设置有与外螺纹配合的内螺纹，所述第二连接结构包括连接螺栓、螺纹孔和固定孔，所述螺纹孔设置在连接套上，所述固定孔设置在第二密封盘上，所述固定孔与螺纹孔对应，所述连接螺栓穿过固定孔并与螺纹孔连接。
通过采用上述技术方案，通过转动圈在外螺纹上转动，使转动圈抵紧左固定套，与深沟球轴承配合，对成型套管的位置进行调整，保证旋转真空热成型过程中的精度。
作为优选，所述第一密封盘与冷却轴接触位置设置有第一密封槽，所述第一密封槽并列设置有两条，所述第一密封槽与冷却轴同心设置，所述连接套与第三台阶槽接触位置设置有第二密封槽，所述第二密封槽并列设置有两条，所述第二密封槽与冷却轴同心设置，所述第二密封槽内设置有第一密封圈，所述第二密封盘与左转动套接触位置设置有第三密封槽，所述第三密封槽与左转动套同心设置，所述第三密封槽内设置有第二密封圈。
通过采用上述技术方案，保证转动位置的密封性。
作为优选，所述左固定套和右固定套在结构上呈镜像对称设置，所述左转动套和右转动套在结构上呈镜像对称设置。
通过采用上述技术方案，左右两侧固定套和转动套的结构相同。
作为优选，所述左转动套包括轴套与固定盘，所述第三台阶槽设置在轴套的一端，所述轴套的另一端与固定盘连接，所述固定盘上设置有固定螺栓，所述成型套管上设置有与固定螺栓配合的连接孔，所述轴套的内侧与冷却轴的外圆周侧面之间形成负压通道，所述负压通道的一端与负压冷却腔连通，所述负压通道的另一端与吸气孔连通。
通过采用上述技术方案，通过负压通道实现对成型套管位置的真空，使得薄膜吸合在成型套管的表面，提高成型的精度。
作为优选，所述热塑成型面包括下底相互连接的第一梯形面和第二梯形面，所述第一梯形面的上底连接有第一矩形侧面，所述第一矩形侧面的底边与第一梯形面的上底连接，所述第一矩形侧面的顶边连接有第二矩形侧面，所述第二矩形侧面的底边与第一矩形侧面的顶边连接，所述第二矩形侧面的定边与相邻第二梯形面的上底连接，所述第一梯形面和第一矩形侧面呈内凹设置，所述第二梯形面和第二矩形侧面呈内凹设置，所述负压孔位于第一梯形面和第一矩形侧面的连接边的中心，所述负压孔位于第二梯形面与第二矩形侧面的连接变的中心。
通过采用上述技术方案，降低加工成本，提高热成型精度。
作为优选，所述第一梯形面和第二梯形面翻折处于同一平面时呈正六边形。
综上所述，在蜂窝体的成型过程中，当受热的薄膜与成型套管接触，薄膜在负压孔的负压作用下，发生变形并与成型套管的表面更加紧密的接触，并改变自身薄膜的形状，供给蜂窝体材料的预成型；在成型过程中，通过转动并同时吸合的过程中，通过左转动套和左固定套的相对转动设置，保证冷却水路的冷却轴和成型套管之间相对独立的转动，同时冷却水路在成型套管的内部对冷却水路进行降温，使受热变形的薄膜冷却成型，具有冷却效果好和成型速度快的优点；同时具有良好的气密性结构和高精度的转动结构，模具成型的误差较小；负压冷却腔的腔体同时起到降温和提供负压的作用，位于负压冷却腔内的液体具有格挡非使用状态下的负压孔的作用。
附图说明
图1是实施例的结构示意图；
图2是图1所示A部放大示意图；
图3是实施例去除成型套管后的剖面示意图；
图4是图3所示B部放大示意图；
图5是实施例去除成型套管后的结构示意图；
图中，1、冷却轴；11、右固定套；12、右转动套；2、左固定套；21、第一密封盘；211、外螺纹；212、转动圈；213、内螺纹；214、第四台阶槽；22、推力球轴承；23、第一深沟球轴承；24、第二深沟球轴承；25、连接套；251、第一台阶槽；252、第二台阶槽；26、第二密封盘；261、限位环；262、连接螺栓；263、螺纹孔；264、连接孔；3、左转动套；31、第三台阶槽；32、轴套；33、固定盘；34、固定螺栓；35、固定孔；4、成型套管；41、热塑成型面；42、第一梯形面；43、第二梯形面；44、第一矩形侧面；45、第二矩形侧面；5、冷却水路；51、出水口；52、第一通孔；53、第一管体；54、连接管；55、弯管；56、第二管体；57、第二通孔；58、密封板；59、第三通孔；6、负压冷却腔；61、负压孔；62、吸气孔；63、第一密封槽；64、第二密封槽；65、第一密封圈；66、第三密封槽；67、第二密封圈；68、负压通道。
具体实施方式
以下结合附图对本发明作进一步详细说明。
本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。
实施例：
如图1至图5所示，一种成型热塑性蜂窝体表面的旋转真空热成型模具，包括冷却轴1、左固定套2、右固定套11、左转动套3、右转动套12、成型套管4和冷却水路5，左固定套2设置在冷却轴1长度方向的左侧，左固定套2与冷却轴1固定连接，右固定套11设置在冷却轴1长度方向的右侧述右固定套11与冷却轴1固定连接，左转动套3与左固定套2转动连接，右转动套12与右固定套11转动连接，成型套管4设置在左转动套3与右转动套12之间，成型套管4分别与左转动套3和右转动套12固定连接，左固定套2和右固定套11在结构上以成型套管4为中心呈镜像对称设置，左转动套3和右转动套12在结构上以成型套管4为中心呈镜像对称设置。
如图4和图5所示，成型套管4的外表面设置有热塑成型面41，成型套管4的内侧与冷却轴1之间形成有负压冷却腔6，热塑成型面41上设置有与负压冷却腔6连通的负压孔61，热塑成型面41包括下底相互连接的第一梯形面42和第二梯形面43，第一梯形面42的上底连接有第一矩形侧面44，第一矩形侧面44的底边与第一梯形面42的上底连接，第一矩形侧面44的顶边连接有第二矩形侧面45，第二矩形侧面45的底边与第一矩形侧面44的顶边连接，第二矩形侧面45的定边与相邻第二梯形面43的上底连接，第一梯形面42和第一矩形侧面44呈内凹设置，第二梯形面43和第二矩形侧面45呈内凹设置，负压孔61位于第一梯形面42和第一矩形侧面44的连接边的中心，负压孔61位于第二梯形面43与第二矩形侧面45的连接变的中心，同时第一梯形面42和第二梯形面43翻折处于同一平面时呈正六边形。
如图3所示，镜像对称的左转动套3和右转动套12的结构为：左固定套2依次包括第一密封盘21、推力球轴承22、第一深沟球轴承23、第二深沟球轴承24、连接套25和第二密封盘26，所述第一密封盘21套设在冷却轴1上，所述第二密封盘26套设在左转动套3上，所述左固定套2上依次设置有第一台阶槽251和第二台阶槽252，所述左转动套3上设置有与第一台阶槽251对应的第三台阶槽31，所述推力球轴承22的座圈分别与第一台阶槽251的侧面和第三台阶槽31的底面抵接，所述推力球轴承22的轴圈与第三台阶槽31的侧面抵接，所述第一深沟球轴承23和第二深沟球轴承24的外圈与第二台阶槽252的底面抵接，所述第一深沟球轴承23和第二深沟球轴承24的内圈与左转动套3的外侧抵接，所述第一密封盘21上设置有与连接套25内侧配合的第四台阶槽214，所述第二密封盘26内侧设置有与第二台阶槽252配合的限位环261，所述第一密封盘21与冷却轴1之间设置有第一连接结构，所述第二密封盘26与连接套25之间设置有第二连接结构。
如图3所示，为了调整成型套管4在冷却轴1上的位置，第一连接结构包括设置在冷却轴1上的外螺纹211和转动圈212，所述转动圈212的一侧与第一密封盘21抵接，所述转动圈212的内侧设置有与外螺纹211配合的内螺纹213，所述第二连接结构包括连接螺栓262、螺纹孔263和固定孔35，所述螺纹孔263设置在连接套25上，所述固定孔35设置在第二密封盘26上，所述固定孔35与螺纹孔263对应，所述连接螺栓262穿过固定孔35并与螺纹孔263连接。
如图3和图4所示，为了提高模具整体在转动位置的密封效果，第一密封盘21与冷却轴1接触位置设置有第一密封槽63，第一密封槽63并列设置有两条，第一密封槽63与冷却轴1同心设置，连接套25与第三台阶槽31接触位置设置有第二密封槽64，第二密封槽64并列设置有两条，第二密封槽64与冷却轴1同心设置，第二密封槽64内设置有第一密封圈65，第二密封盘26与左转动套3接触位置设置有第三密封槽66，第三密封槽66与左转动套3同心设置，第三密封槽66内设置有第二密封圈67。
如图3所示，左转动套3包括轴套32与固定盘33，第三台阶槽31设置在轴套32的一端，轴套32的另一端与固定盘33连接，固定盘33上设置有固定螺栓34，成型套管4上设置有与固定螺栓34配合的连接孔264。
由于左转动套3和右转动套12，左固定套2和右固定套11在结构上相互镜像设置，因此结构相同，在此不做赘述。
如图3所示，模具的负压系统为：设置在成型套管4内的负压冷却腔6，该负压冷却腔6包括用于与负压气源连通的吸气孔62，该吸气孔62分别设置在左固定套2和右固定套11的连接套25上，吸气孔62与负压冷却腔6之间设置有负压通道68，负压通道68是轴套32不与冷却轴1连接形成的，即轴套32的内侧与冷却轴1的外圆周侧面之间形成负压通道68，负压通道68的一端与负压冷却腔6连通，负压通道68的另一端与吸气孔62连通；最终负压从吸气孔62位置传递至负压通道68，然后传递至负压冷却腔6，最终作用在负压孔61上。
如图3所示，模具的冷却系统为：冷却水路5位于冷却轴1内，冷却水路5包括出水口51，出水口51位于负压冷却腔6内并朝向成型套管4内侧设置，冷却轴1内呈中空设置，冷却轴1长度方向的一端设置有第一通孔52，冷却水路5包括第一管体53、连接管54、弯管55和第二管体56，第一管体53穿过第一通孔52，第一管体53沿冷却轴1的长度方向延伸，连接管54连接第一管体53和弯管55，弯管55朝冷却轴1的径向延伸，冷却轴1上设置有供弯管55穿过的第二通孔57，冷却轴1上设置有与弯管55连接的密封板58，密封板58上设置有供弯管55穿过的第三通孔59，弯管55的一端与连接管54连接，密封管的另一端与第二管体56连接，第二管体56沿冷却轴1的长度方向延伸，出水口51沿第二管体56的长度方向均匀分布，冷却水路5在冷却管内设置有两条，冷却水管在冷却管内呈并列设置，每一冷却水路5的出水口51处于同一直线上。
工作原理：
当受热的薄膜与成型套管4接触，负压孔61在负压气源的作用下提供负压，加热后的薄膜在负压孔61提供的负压作用下，发生变形并与成型套管4的热塑成型面41更加紧密的接触，并改变自身薄膜的形状，供给蜂窝体材料的预成型，同时热塑成型面41经过冷却水路5的出水口51实现降温，提高薄膜的成型效率。

Claims (10)

1.一种成型热塑性蜂窝体表面的旋转真空热成型模具，其特征在于：包括冷却轴(1)、左固定套(2)、右固定套(11)、左转动套(3)、右转动套(12)、成型套管(4)和冷却水路(5)，所述左固定套(2)设置在冷却轴(1)长度方向的左侧，所述左固定套(2)与冷却轴(1)固定连接，所述右固定套(11)设置在冷却轴(1)长度方向的右侧，所述右固定套(11)与冷却轴(1)固定连接，所述左转动套(3)与左固定套(2)转动连接，所述右转动套(12)与右固定套(11)转动连接，所述成型套管(4)设置在左转动套(3)与右转动套(12)之间，所述成型套管(4)分别与左转动套(3)和右转动套(12)固定连接，所述成型套管(4)的外表面设置有热塑成型面(41)，所述成型套管(4)的内侧与冷却轴(1)之间形成有负压冷却腔(6)，所述热塑成型面(41)上设置有与负压冷却腔(6)连通的负压孔(61)，所述左固定套(2)和右固定套(11)上设置有与负压冷却腔(6)连通的吸气孔(62)，所述冷却水路(5)位于冷却轴(1)内，所述冷却水路(5)包括出水口(51)，所述出水口(51)位于负压冷却腔(6)内并朝向成型套管(4)内侧设置。
2.根据权利要求1所述的成型热塑性蜂窝体表面的旋转真空热成型模具，其特征在于：所述冷却轴(1)内呈中空设置，所述冷却轴(1)长度方向的一端设置有第一通孔(52)，所述冷却水路(5)包括第一管体(53)、连接管(54)、弯管(55)和第二管体(56)，所述第一管体(53)穿过第一通孔(52)，所述第一管体(53)沿冷却轴(1)的长度方向延伸，所述连接管(54)连接第一管体(53)和弯管(55)，所述弯管(55)朝冷却轴(1)的径向延伸，所述冷却轴(1)上设置有供弯管(55)穿过的第二通孔(57)，所述冷却轴(1)上设置有与弯管(55)连接的密封板(58)，所述密封板(58)上设置有供弯管(55)穿过的第三通孔(59)，所述弯管(55)的一端与连接管(54)连接，所述密封管的另一端与第二管体(56)连接，所述第二管体(56)沿冷却轴(1)的长度方向延伸，所述出水口(51)沿第二管体(56)的长度方向均匀分布。
3.根据权利要求2所述的成型热塑性蜂窝体表面的旋转真空热成型模具，其特征在于：所述冷却水路(5)在冷却管内设置有两条，所述冷却水管在冷却管内呈并列设置，每一所述冷却水路(5)的出水口(51)处于同一直线上。
4.根据权利要求1所述的成型热塑性蜂窝体表面的旋转真空热成型模具，其特征在于：所述左固定套(2)依次包括第一密封盘(21)、推力球轴承(22)、第一深沟球轴承(23)、第二深沟球轴承(24)、连接套(25)和第二密封盘(26)，所述第一密封盘(21)套设在冷却轴(1)上，所述第二密封盘(26)套设在左转动套(3)上，所述左固定套(2)上依次设置有第一台阶槽(251)和第二台阶槽(252)，所述左转动套(3)上设置有与第一台阶槽(251)对应的第三台阶槽(31)，所述推力球轴承(22)的座圈分别与第一台阶槽(251)的侧面和第三台阶槽(31)的底面抵接，所述推力球轴承(22)的轴圈与第三台阶槽(31)的侧面抵接，所述第一深沟球轴承(23)和第二深沟球轴承(24)的外圈与第二台阶槽(252)的底面抵接，所述第一深沟球轴承(23)和第二深沟球轴承(24)的内圈与左转动套(3)的外侧抵接，所述第一密封盘(21)上设置有与连接套(25)内侧配合的第四台阶槽(214)，所述第二密封盘(26)内侧设置有与第二台阶槽(252)配合的限位环(261)，所述第一密封盘(21)与冷却轴(1)之间设置有第一连接结构，所述第二密封盘(26)与连接套(25)之间设置有第二连接结构。
5.根据权利要求4所述的成型热塑性蜂窝体表面的旋转真空热成型模具，其特征在于：所述第一连接结构包括设置在冷却轴(1)上的外螺纹(211)和转动圈(212)，所述转动圈(212)的一侧与第一密封盘(21)抵接，所述转动圈(212)的内侧设置有与外螺纹(211)配合的内螺纹(213)，所述第二连接结构包括连接螺栓(262)、螺纹孔(263)和固定孔(35)，所述螺纹孔(263)设置在连接套(25)上，所述固定孔(35)设置在第二密封盘(26)上，所述固定孔(35)与螺纹孔(263)对应，所述连接螺栓(262)穿过固定孔(35)并与螺纹孔(263)连接。
6.根据权利要求4所述的成型热塑性蜂窝体表面的旋转真空热成型模具，其特征在于：所述第一密封盘(21)与冷却轴(1)接触位置设置有第一密封槽(63)，所述第一密封槽(63)并列设置有两条，所述第一密封槽(63)与冷却轴(1)同心设置，所述连接套(25)与第三台阶槽(31)接触位置设置有第二密封槽(64)，所述第二密封槽(64)并列设置有两条，所述第二密封槽(64)与冷却轴(1)同心设置，所述第二密封槽(64)内设置有第一密封圈(65)，所述第二密封盘(26)与左转动套(3)接触位置设置有第三密封槽(66)，所述第三密封槽(66)与左转动套(3)同心设置，所述第三密封槽(66)内设置有第二密封圈(67)。
7.根据权利要求4或5或6所述的成型热塑性蜂窝体表面的旋转真空热成型模具，其特征在于：所述左固定套(2)和右固定套(11)在结构上呈镜像对称设置，所述左转动套(3)和右转动套(12)在结构上呈镜像对称设置。
8.根据权利要求4所述的成型热塑性蜂窝体表面的旋转真空热成型模具，其特征在于：所述左转动套(3)包括轴套(32)与固定盘(33)，所述第三台阶槽(31)设置在轴套(32)的一端，所述轴套(32)的另一端与固定盘(33)连接，所述固定盘(33)上设置有固定螺栓(34)，所述成型套管(4)上设置有与固定螺栓(34)配合的连接孔(264)，所述轴套(32)的内侧与冷却轴(1)的外圆周侧面之间形成负压通道(68)，所述负压通道(68)的一端与负压冷却腔(6)连通，所述负压通道(68)的另一端与吸气孔(62)连通。
9.根据权利要求1所述的成型热塑性蜂窝体表面的旋转真空热成型模具，其特征在于：所述热塑成型面(41)包括下底相互连接的第一梯形面(42)和第二梯形面(43)，所述第一梯形面(42)的上底连接有第一矩形侧面(44)，所述第一矩形侧面(44)的底边与第一梯形面(42)的上底连接，所述第一矩形侧面(44)的顶边连接有第二矩形侧面(45)，所述第二矩形侧面(45)的底边与第一矩形侧面(44)的顶边连接，所述第二矩形侧面(45)的定边与相邻第二梯形面(43)的上底连接，所述第一梯形面(42)和第一矩形侧面(44)呈内凹设置，所述第二梯形面(43)和第二矩形侧面(45)呈内凹设置，所述负压孔(61)位于第一梯形面(42)和第一矩形侧面(44)的连接边的中心，所述负压孔(61)位于第二梯形面(43)与第二矩形侧面(45)的连接变的中心。
10.根据权利要求9所述的成型热塑性蜂窝体表面的旋转真空热成型模具，其特征在于：所述第一梯形面(42)和第二梯形面(43)翻折处于同一平面时呈正六边形。
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