CN115008790B - 一种碳纤维航空椅背模压加袋压一体成型设备及工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明属于航空椅背的生产技术领域，具体的说是一种碳纤维航空椅背模压加袋压一体成型设备及工艺，所述成型设备包括，模具、支撑框架、下模、上模、真空袋压系统以及密封加强系统；本发明通过上模与下模相互靠近时，挤压件配合模腔实现了对航空椅背进行模压成型；当模压成型结束后，控制一号电磁铁，使一号电磁铁通电，固定框为磁性材料，故一号电磁铁将固定框吸上，使得固定框与一号电磁铁接触，挤压密封袋，进而密封袋将模腔包裹成密封环境；抽真空管外接真空泵，此时启动真空泵，利用抽真空管对模腔以及密封袋组成的密封空间抽真空，抽去多余量树脂并在密封袋的作用下使树脂紧密与碳纤维层混合，进而实现袋压成型。

Description

一种碳纤维航空椅背模压加袋压一体成型设备及工艺
技术领域
本发明属于航空椅背的生产技术领域，具体的说是一种碳纤维航空椅背模压加袋压一体成型设备及工艺。
背景技术
航空座椅广泛应用于飞机、汽车以及其他交通工具上，其具有安全、舒适的特性广泛受到大众的喜爱；用碳纤维来制造航空椅背更是增加了航空椅背的结实度；
在生产碳纤维航空椅背时，通常使用模压或袋压的加工方式；
但是现有技术中，采用模压成型工艺生产碳纤维航空椅背时，在实际铺层中，每层预浸料之间必定会夹杂着空气，在进行加温加压过程中，由于树脂粘性太大并不能全部排出，进而使得制得的碳纤维航空椅背内留有气泡，影响航空椅背的质量；而采用袋压成型工艺生产碳纤维航空椅背时，虽能减少气泡的产生，但存在成型速度慢、不高效以及对密封袋的密封度要求高等问题。
鉴于此，本发明通过提出一种碳纤维航空椅背模压加袋压一体成型设备及工艺，以解决上述技术问题。
发明内容
为了弥补现有技术的不足，减少现有技术中模压工艺以及袋压工艺中存在的缺点，比如采用模压成型工艺生产的碳纤维航空椅背内留有气泡，影响航空椅背的质量，采用袋压成型工艺生产碳纤维航空椅背时，存在成型速度慢、不高效以及对密封袋的密封度要求高等问题；本发明提供一种碳纤维航空椅背模压加袋压一体成型设备及工艺。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：本发明所述的一种碳纤维航空椅背模压加袋压一体成型工艺，所述成型工艺包括以下步骤：
S1：控制系统控制下模在移动支腿上移动，将下模移动到移动支腿上，方便工作人员在模腔内铺设碳纤维预浸料以及树脂；随后工作人员在模腔内铺设碳纤维预浸料、导流网、脱模布以及树脂；
S2：工作人员取下固定框，裁剪合适大小的的密封袋套于挤压件上，再人为将固定框套于密封袋上并使密封袋崩紧，固定框配合挤压件实现了将密封袋固定于挤压件上，上模与下模相互靠近时，挤压件配合模腔实现了对航空椅背进行模压成型；
S3：当模压成型结束后，控制一号电磁铁，使一号电磁铁通电，固定框为磁性材料，故一号电磁铁将固定框吸上，使得固定框与一号电磁铁接触，挤压密封袋，进而密封袋将模腔包裹成密封环境；抽真空管外接真空泵，此时启动真空泵，利用抽真空管对模腔以及密封袋组成的密封空间抽真空，抽去多余量树脂并在密封袋的作用下使树脂紧密与碳纤维层混合，进而实现袋压成型。
优选的，所述成型设备包括，模具；所述模具包括：
支撑框架，所述支撑框架的中间部位开设有工作腔；
下模，所述下模设置于工作腔的底部，所述下模的顶部开设有模腔；所述支撑框架的前方固定设置有移动支腿，所述移动支腿用于支撑下模的移动，此处驱动下模移动的方式不唯一，如在移动支腿上开设滑槽，通过在下模的底部固定安装驱动轮，驱动轮在滑槽内转动，使得下模来回移动；
上模，所述上模的顶部固定连接有液压杆，液压杆固定连接的方式优选为焊接；所述液压杆的顶部固定连接于工作腔的顶部；所述下模的底部设置有与模腔相对应的挤压件；
真空袋压系统，所述上模与下模内设置有真空袋压系统，所述真空袋压系统能够在上模与下模实行模压后再进行袋压，进而实现了模压与袋压相结合；
密封加强系统，所述下模内设置有密封加强系统，所述密封加强系统能够在真空袋压系统真空度下降时加强真空袋压系统的密封性。
优选的，所述真空袋压系统包括，
密封袋；
固定框，所述固定框配合挤压件用以实现将密封袋固定于挤压件上；
抽真空管，所述下模内开设有抽真空管，也可外接抽真空管；
一号电磁铁，所述上模底部对应固定框的部位固定安装有一号电磁铁；一号电磁铁可焊接在上模表面，也可焊接在上模的内部；
优选的，所述固定框的顶部以及一号电磁铁的底部均固定安装有橡胶块，优选为通过胶水固定连接。
优选的，所述密封加强系统包括，
一号槽，所述模腔的侧壁内表面开设有一号槽；
一号弹簧，所述一号槽远离模腔的一端固定安装有一号弹簧；
顶块，所述顶块固定安装于一号弹簧的另一端；所述顶块靠近一号弹簧的一端由一号导电块制成，一号导电块与顶块优选为焊接；
电阻块，所述电阻块固定安装于一号槽的侧壁内表面；所述电阻块靠近模腔的一端固定安装有接线块，所述一号弹簧、接线块以及电源通过导线连接成闭合回路构成一号电磁铁的控制电路。
优选的，所述顶块靠近模腔的一端设置有斜面。
优选的，所述挤压件的四周固定连接有二号弹簧，所述二号弹簧的另一端固定连接有一号块，此处的固定连接优选为焊接。
优选的，所述挤压件的四周固定设置有二号电磁铁。
优选的，所述一号块的底部转动连接有滚轮。
优选的，所述密封袋优选为硅胶袋，还可为PE袋。
本发明的有益效果如下：
1.本发明所述的一种碳纤维航空椅背模压加袋压一体成型设备及工艺，通过上模与下模相互靠近时，挤压件配合模腔实现了对航空椅背进行模压成型；当模压成型结束后，控制一号电磁铁，使一号电磁铁通电，固定框为磁性材料，故一号电磁铁将固定框吸上，使得固定框与一号电磁铁接触，挤压密封袋，进而密封袋将模腔包裹成密封环境；抽真空管外接真空泵，此时启动真空泵，利用抽真空管对模腔以及密封袋组成的密封空间抽真空，抽去多余量树脂并在密封袋的作用下使树脂紧密与碳纤维层混合，进而实现袋压成型。
2.本发明所述的一种碳纤维航空椅背模压加袋压一体成型设备及工艺，当密封袋气密性不好时，则密封袋松动，顶块在一号弹簧的作用下向模腔的方向移动，由于顶块靠近一号弹簧的一端由一号导电块制成，且电阻块靠近模腔的一端固定安装有接线块，一号弹簧、接线块以及电源通过导线连接成闭合回路构成一号电磁铁的控制电路，故顶块向模腔的方向移动的过程中，接入电路的电阻块就越少，电阻就越小(类似滑动变阻器的原理)，进而控制一号电磁铁的电流也就越大，使得一号电磁铁的磁力就越强，将固定框吸的越紧，进而加强密封袋的密封效果。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步说明。
图1是本发明成型工艺的工艺流程图；
图2是本发明中成型设备的立体图；
图3是本发明中上模与下模的剖视图；
图4是图3中A处的局部放大图；
图中：1、支撑框架；11、工作腔；12、移动支腿；2、下模；21、模腔；3、上模；31、液压杆；32、挤压件；321、二号弹簧；322、一号块；323、二号电磁铁；324、滚轮；4、真空袋压系统；41、密封袋；42、固定框；43、抽真空管；44、一号电磁铁；45、橡胶块；5、密封加强系统；51、一号槽；52、一号弹簧；53、顶块；54、一号导电块；55、电阻块；56、接线块。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。
如图1至图4所示，本发明所述的一种碳纤维航空椅背模压加袋压一体成型工艺，所述成型工艺包括以下步骤：
S1：控制系统控制下模2在移动支腿12上移动，将下模2移动到移动支腿12上，方便工作人员在模腔21内铺设碳纤维预浸料以及树脂；随后工作人员在模腔21内铺设碳纤维预浸料、导流网、脱模布以及树脂；
S2：工作人员取下固定框42，裁剪合适大小的的密封袋41套于挤压件32上，再人为将固定框42套于密封袋41上并使密封袋41崩紧，固定框42配合挤压件32实现了将密封袋41固定于挤压件32上，上模3与下模2相互靠近时，挤压件32配合模腔21实现了对航空椅背进行模压成型；
S3：当模压成型结束后，控制一号电磁铁44，使一号电磁铁44通电，固定框42为磁性材料，故一号电磁铁44将固定框42吸上，使得固定框42与一号电磁铁44接触，挤压密封袋41，进而密封袋41将模腔21包裹成密封环境；抽真空管43外接真空泵，此时启动真空泵，利用抽真空管43对模腔21以及密封袋41组成的密封空间抽真空，抽去多余量树脂并在密封袋41的作用下使树脂紧密与碳纤维层混合，进而实现袋压成型。
作为本发明的一种具体实施方式，所述成型设备包括，模具；所述模具包括：
支撑框架1，所述支撑框架1的中间部位开设有工作腔11；
下模2，所述下模2设置于工作腔11的底部，所述下模2的顶部开设有模腔21；所述支撑框架1的前方固定设置有移动支腿12，所述移动支腿12用于支撑下模2的移动；
上模3，所述上模3的顶部固定连接有液压杆31，所述液压杆31的顶部固定连接于工作腔11的顶部；所述下模2的底部设置有与模腔21相对应的挤压件32；
真空袋压系统4，所述上模3与下模2内设置有真空袋压系统4，所述真空袋压系统4能够在上模3与下模2实行模压后再进行袋压，进而实现了模压与袋压相结合；
密封加强系统5，所述下模2内设置有密封加强系统5，所述密封加强系统5能够在真空袋压系统4真空度下降时加强真空袋压系统4的密封性。
工作时，模具外接有控制系统，通过控制系统控制下模2在移动支腿12上移动(此处驱动下模2移动的方式不唯一，如在移动支腿12上开设滑槽，通过在下模2的底部固定安装驱动轮，驱动轮在滑槽内转动，使得下模2来回移动)，将下模2移动到移动支腿12上，方便工作人员在模腔21内铺设碳纤维预浸料以及树脂，当工作人员铺设好后，控制下模2返回工作腔11内；此时控制液压杆31，使液压杆31伸长，上模3以及下模2相互靠近，使得挤压件32进入模腔21，对碳纤维预浸料以及树脂的混合物进行模压成型形成航空椅背(可在下模2的模腔21四周安装加热丝以实现加热目的)；但是现有技术中，采用模压成型工艺生产碳纤维航空椅背时，会使得制得的碳纤维航空椅背内留有气泡，影响航空椅背的质量；而采用袋压成型工艺生产碳纤维航空椅背时，存在成型速度慢、不高效以及对密封袋41的密封度要求高等问题；故在上模3与下模2内设置有真空袋压系统4，真空袋压系统4能够在上模3与下模2实行模压后再进行袋压，进而实现了模压与袋压相结合，将模压与袋压工艺的优点相结合；且下模2内设置有密封加强系统5，密封加强系统5能够在真空袋压系统4真空度下降时加强真空袋压系统4的密封性，进一步保证了袋压成型工艺的效果。
作为本发明的一种具体实施方式，所述真空袋压系统4包括，
密封袋41；
固定框42，所述固定框42配合挤压件32用以实现将密封袋41固定于挤压件32上；
抽真空管43，所述下模2内开设有抽真空管43；
一号电磁铁44，所述上模3底部对应固定框42的部位固定安装有一号电磁铁44；
所述固定框42的顶部以及一号电磁铁44的底部均固定安装有橡胶块45。
工作时，工作人员在模腔21内铺设碳纤维预浸料、导流网、脱模布以及树脂等，然后工作人员取下固定框42，裁剪合适大小的的密封袋41套于挤压件32上，再人为将固定框42套于密封袋41上并使密封袋41崩紧，固定框42配合挤压件32实现了将密封袋41固定于挤压件32上，上模3与下模2相互靠近时，挤压件32配合模腔21实现了对航空椅背进行模压成型；当模压成型结束后(此时航空椅背已基本成型且仍含有多余量的树脂)，控制一号电磁铁44，使一号电磁铁44通电，固定框42为磁性材料，故一号电磁铁44将固定框42吸上，使得固定框42与一号电磁铁44接触，挤压密封袋41，进而密封袋41将模腔21包裹成密封环境，固定框42的顶部以及一号电磁铁44的底部均固定安装有橡胶块45，橡胶块45的设置起到了类似密封圈的作用，使得模腔21与密封袋41之间密封性更好；抽真空管43外接真空泵，此时启动真空泵，利用抽真空管43对模腔21以及密封袋41组成的密封空间抽真空，抽去多余量树脂并在密封袋41的作用下使树脂紧密与碳纤维层混合，进而实现袋压成型，去除模压工艺过程航空椅背中产生的气泡；待冷却后，即可取出成型后的航空椅背。
作为本发明的一种具体实施方式，所述密封加强系统5包括，
一号槽51，所述模腔21的侧壁内表面开设有一号槽51；
一号弹簧52，所述一号槽51远离模腔21的一端固定安装有一号弹簧52；
顶块53，所述顶块53固定安装于一号弹簧52的另一端；所述顶块53靠近一号弹簧52的一端由一号导电块54制成；
电阻块55，所述电阻块55固定安装于一号槽51的侧壁内表面；所述电阻块55靠近模腔21的一端固定安装有接线块56，所述一号弹簧52、接线块56以及电源通过导线连接成闭合回路构成一号电磁铁44的控制电路；
所述顶块53靠近模腔21的一端设置有斜面。
工作时，当一号弹簧52处于初始状态时，此时顶块53露出一号槽51，顶块53靠近模腔21的一端设置有斜面，在上模3下移的过程中，固定框42与顶块53接触，力经分解后，对顶块53产生向右的推力，进而使得顶块53克服一号弹簧52的弹力，使一号弹簧52收缩，顶块53向一号槽51远离模腔21的方向移动，此设置使得顶块53不会阻挡下模2的下移；当固定框42被一号电磁铁44吸引上升时，固定框42解除对顶块53的限制，此时启动真空泵，抽真空管43对模腔21内抽真空，若密封袋41气密性良好，则密封袋41紧贴模腔21，继续将顶块53压入一号槽51，若气密性不好，则密封袋41松动，顶块53在一号弹簧52的作用下向模腔21的方向移动，由于顶块53靠近一号弹簧52的一端由一号导电块54制成，且电阻块55靠近模腔21的一端固定安装有接线块56，一号弹簧52、接线块56以及电源通过导线连接成闭合回路构成一号电磁铁44的控制电路，故顶块53向模腔21的方向移动的过程中，接入电路的电阻块55就越少，电阻就越小(类似滑动变阻器的原理)，进而控制一号电磁铁44的电流也就越大，使得一号电磁铁44的磁力就越强，将固定框42吸的越紧，进而加强密封袋41的密封效果；值得注意的是，当电阻块55全部接入电路，即电阻最大时，一号电磁铁44产生的磁力也足以吸动固定框42。
作为本发明的一种具体实施方式，所述挤压件32的四周固定连接有二号弹簧321，所述二号弹簧321的另一端固定连接有一号块322；
所述挤压件32的四周固定设置有二号电磁铁323；
所述一号块322的底部转动连接有滚轮324。
工作时，当工作人员安装密封袋41的过程中，可控制二号电磁铁323，一号块322为磁性材料，一号块322在二号电磁铁323的吸引下，克服二号弹簧321的弹力，使二号弹簧321收缩，进而使得一号块322不对固定框42产生阻挡，使固定框42更易套在挤压件32上；当固定框42套于挤压件32上时，使二号电磁铁323断电，二号弹簧321伸长，带动一号块322配合固定框42对密封袋41进行挤压使密封袋41固定，方便了固定框42的安装，且在一号电磁铁44通电吸引固定框42时，也可使二号电磁铁323通电，使一号块322失去对固定框42的挤压，进而使固定框42更易被吸引向上运动，且一号块322在二号弹簧321的挤压下与固定框42共同挤压密封袋41，加强了密封袋41的密封效果；且一号块322的底部转动连接有滚轮324，在一号块322移动以及套装密封袋41时，滚轮324滚动，降低一号块322对密封袋41的刮擦，提高了密封袋41的使用寿命。
作为本发明的一种具体实施方式，所述密封袋41为硅胶袋或PE袋。
工作时，硅胶袋或PE袋能够在保证结实的基础上具有一定的弹性，作为抽真空用尤为合适。
具体工作流程如下：
模具外接有控制系统，通过控制系统控制下模2在移动支腿12上移动(此处驱动下模2移动的方式不唯一，如在移动支腿12上开设滑槽，通过在下模2的底部固定安装驱动轮，驱动轮在滑槽内转动，使得下模2来回移动)，将下模2移动到移动支腿12上，方便工作人员在模腔21内铺设碳纤维预浸料以及树脂，当工作人员铺设好后，控制下模2返回工作腔11内；此时控制液压杆31，使液压杆31伸长，上模3以及下模2相互靠近，使得挤压件32进入模腔21，对碳纤维预浸料以及树脂的混合物进行模压成型形成航空椅背；但是现有技术中，采用模压成型工艺生产碳纤维航空椅背时，在实际铺层中，每层预浸料之间必定会夹杂着空气，在进行加温加压过程中，由于树脂粘性太大并不能全部排出，进而使得制得的碳纤维航空椅背内留有气泡，影响航空椅背的质量；而采用袋压成型工艺生产碳纤维航空椅背时，虽能减少气泡的产生，但存在成型速度慢、不高效以及对密封袋41的密封度要求高等问题；故在上模3与下模2内设置有真空袋压系统4，真空袋压系统4能够在上模3与下模2实行模压后再进行袋压，进而实现了模压与袋压相结合，将模压与袋压工艺的优点相结合；且下模2内设置有密封加强系统5，密封加强系统5能够在真空袋压系统4真空度下降时加强真空袋压系统4的密封性，进一步保证了袋压成型工艺的效果。

Claims (7)

1.一种碳纤维航空椅背模压加袋压一体成型设备，其特征在于：所述成型设备包括，模具；所述模具包括：
支撑框架(1)，所述支撑框架(1)的中间部位开设有工作腔(11)；
下模(2)，所述下模(2)设置于工作腔(11)的底部，所述下模(2)的顶部开设有模腔(21)；所述支撑框架(1)的前方固定设置有移动支腿(12)，所述移动支腿(12)用于支撑下模(2)的移动；
上模(3)，所述上模(3)的顶部固定连接有液压杆(31)，所述液压杆(31)的顶部固定连接于工作腔(11)的顶部；所述下模(2)的底部设置有与模腔(21)相对应的挤压件(32)；
真空袋压系统(4)，所述上模(3)与下模(2)内设置有真空袋压系统(4)，所述真空袋压系统(4)能够在上模(3)与下模(2)实行模压后再进行袋压，进而实现了模压与袋压相结合；
密封加强系统(5)，所述下模(2)内设置有密封加强系统(5)，所述密封加强系统(5)能够在真空袋压系统(4)真空度下降时加强真空袋压系统(4)的密封性；
所述真空袋压系统(4)包括，
密封袋(41)；
固定框(42)，所述固定框(42)配合挤压件(32)用以实现将密封袋(41)固定于挤压件(32)上；
抽真空管(43)，所述下模(2)内开设有抽真空管(43)；
一号电磁铁(44)，所述上模(3)底部对应固定框(42)的部位固定安装有一号电磁铁(44)；
所述密封加强系统(5)包括，
一号槽(51)，所述模腔(21)的侧壁内表面开设有一号槽(51)；
一号弹簧(52)，所述一号槽(51)远离模腔(21)的一端固定安装有一号弹簧(52)；
顶块(53)，所述顶块(53)固定安装于一号弹簧(52)的另一端；所述顶块(53)靠近一号弹簧(52)的一端由一号导电块(54)制成；
电阻块(55)，所述电阻块(55)固定安装于一号槽(51)的侧壁内表面；所述电阻块(55)靠近模腔(21)的一端固定安装有接线块(56)，所述一号弹簧(52)、接线块(56)以及电源通过导线连接成闭合回路构成一号电磁铁(44)的控制电路。
2.根据权利要求1所述的一种碳纤维航空椅背模压加袋压一体成型设备，其特征在于：所述固定框(42)的顶部以及一号电磁铁(44)的底部均固定安装有橡胶块(45)。
3.根据权利要求1所述的一种碳纤维航空椅背模压加袋压一体成型设备，其特征在于：所述顶块(53)靠近模腔(21)的一端设置有斜面。
4.根据权利要求1所述的一种碳纤维航空椅背模压加袋压一体成型设备，其特征在于：所述挤压件(32)的四周固定连接有二号弹簧(321)，所述二号弹簧(321)的另一端固定连接有一号块(322)。
5.根据权利要求4所述的一种碳纤维航空椅背模压加袋压一体成型设备，其特征在于：所述挤压件(32)的四周固定设置有二号电磁铁(323)。
6.根据权利要求4所述的一种碳纤维航空椅背模压加袋压一体成型设备，其特征在于：所述一号块(322)的底部转动连接有滚轮(324)。
7.根据权利要求1所述的一种碳纤维航空椅背模压加袋压一体成型设备，其特征在于：所述密封袋(41)为硅胶袋或PE袋。
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