CN115071038A - 一种用于夹心复合材料的泡沫芯材的成型工装 - Google Patents
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Abstract
一种用于夹心复合材料的泡沫芯材的成型工装，通过高度可调的隔板、可拆卸的盖板与矩形壳体配合围成与泡沫芯材的外形尺寸相匹配的成型腔，成型腔的内部设有槽孔成型组件，槽孔成型组件为圆棒、矩形凸台和矩形平板的其中一种或多种，槽孔成型组件的尺寸形状和安装位置与泡沫芯材上的槽和孔相对应，因此只需将发泡原料灌入成型腔并凝固，再将槽孔成型组件从泡沫芯材内拆除，就会在泡沫芯材上直接产生所需的槽和孔，将泡沫芯材上的孔和槽一次成型，大幅提升了泡沫芯材的生产效率，避免了在机械加工时从泡沫芯材上去除部分材料，使得泡沫芯材的发泡原料全部成为泡沫芯材的一部分而不会被后续加工舍弃，有效地降低材料生产成本。
Description
技术领域
本发明涉及夹心复合材料的泡沫芯材领域，尤其涉及一种用于夹心复合材料的泡沫芯材的成型工装。
背景技术
夹心复合材料主要指具有多层结构的复合板材，已经广泛应用在造船、风能、航空航天、建筑等领域，能够提高产品的弯曲强度、降低重量和成本、削弱噪音和震动、增加耐热、抗疲劳和防火性能等。这些夹心复合材料的一般通过树脂灌注成型的方式进行制作，预先将表层材料和泡沫芯材叠放组合后，向成型容器内灌注树脂，使树脂流动至各层材料之间，树脂凝固后就能使表层材料和泡沫芯材粘接结合成一个整体。
为了提升整体结构强度，并在树脂灌注成型的过程中加快树脂的渗透速率，会在泡沫芯材上开槽或开孔，使树脂能够通过槽或孔在泡沫芯材内部或表面充分流动，提升树脂的灌注质量。现有在制作泡沫芯材时通过机械加工的方式进行开槽或开孔，即通过钻头在泡沫芯材上钻出通孔，通过铣或镗的方式在泡沫芯材的端面加工出浅槽，或者通过锯片在泡沫芯材上加工出锯切深槽。机械加工的方式费时费力，而且机械加工的过程成本较高，尤其当泡沫芯材内同时具有槽和孔时，发泡成型后的泡沫芯材需要先后进行多道机加工工序才能使用，生产效率低下。此外在机械加工的过程中必然会从泡沫芯材上去除一部分材料后才能形成槽和孔，导致泡沫芯材的发泡原料浪费，提升了材料生产成本。
发明内容
本发明的目的是提供一种用于夹心复合材料的泡沫芯材的成型工装，将泡沫芯材上的孔和槽一次成型，省去了机加工过程，提升生产效率并节省材料。
本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案是：一种用于夹心复合材料的泡沫芯材的成型工装，包括一个具有矩形内腔的矩形壳体，矩形壳体的顶端为可拆卸的盖板，矩形壳体的内部设有隔板，隔板与盖板平行设置，隔板能够沿竖直方向在矩形壳体的内腔中运动并定位，隔板的上表面、盖板的下表面和矩形壳体的四段竖直侧壁的内表面配合围成与泡沫芯材的外形尺寸相匹配的成型腔，成型腔的内部设有槽孔成型组件，槽孔成型组件为圆棒、矩形凸台和矩形平板的其中一种或多种；
圆棒沿竖直方向设置，多个圆棒分别与泡沫芯材上沿其长度方向的多个通孔相匹配；矩形凸台贴设在隔板的上表面或盖板的下表面，矩形凸台的长度方向与隔板和盖板平行设置，多个矩形凸台分别与泡沫芯材沿长度方向的两端面上的多段浅槽相匹配；矩形平板的底端放置在隔板的上表面，矩形平板的顶端向盖板沿竖直方向延伸，并与盖板的下表面具有1～5mm的间隙，多块矩形平板分别与泡沫芯材上沿其长度方向延伸的多段锯切深槽相匹配。
优选的，贴设在隔板的上表面的多个矩形凸台相互平行，贴设在盖板的下表面的多个矩形凸台相互平行，圆棒的两端分别顶住两个矩形凸台上下相对一侧的表面。
优选的，多块矩形平板相互平行，以便于多块矩形平板与泡沫芯材上的多段相互平行的锯切深槽相匹配。
优选的，多块矩形平板分为相互垂直的两组，两组矩形平板配合组成一个或多个十字分隔结构，以便于多块矩形平板与泡沫芯材上的多段相互连通的十字锯切深槽相匹配。
根据上述技术方案，本发明的有益效果是：
本发明通过矩形壳体、盖板和高度可调的隔板能够配合围成与泡沫芯材相匹配的成型腔，并在成型腔内设置了槽孔成型组件，槽孔成型组件的尺寸形状和安装位置与泡沫芯材上的槽和孔相对应，因此在对泡沫芯材进行发泡成型时，只需将发泡原料灌入成型腔并凝固，再将槽孔成型组件从泡沫芯材内拆除，就会在泡沫芯材上直接产生所需的槽和孔，避免了后续对泡沫芯材进行机械加工，将泡沫芯材上的孔和槽一次成型，大幅提升了泡沫芯材的生产效率，降低了生产成本。通过对槽孔成型组件进行调整，本发明可以在泡沫芯材上形成具有不同尺寸及位置的槽和孔，使本发明可以应用于各种不同规格的泡沫芯材。由于孔和槽一次成型的方式省去了机加工工序，同时也就避免了在机械加工时从泡沫芯材上去除部分材料，使得泡沫芯材的发泡原料全部成为泡沫芯材的一部分而不会被后续加工舍弃，有效地降低材料生产成本。
附图说明
图1为实施例一的透视示意图；
图2为实施例二的透视示意图。
图中标记：1、矩形壳体，2、盖板，3、隔板，4、圆棒，5、矩形凸台，6、矩形平板。
具体实施方式
参见附图，具体实施方式如下：
一种用于夹心复合材料的泡沫芯材的成型工装，包括一个具有矩形内腔的矩形壳体1，矩形壳体1的顶端为可拆卸的盖板2，矩形壳体1的内部设有隔板3，隔板3与盖板2平行设置，隔板3的上表面、盖板2的下表面和矩形壳体1的四段竖直侧壁的内表面配合围成与泡沫芯材的外形尺寸相匹配的成型腔。隔板3能够沿竖直方向在矩形壳体1的内腔中运动并定位，使成型腔的长度可调。
成型腔的内部设有槽孔成型组件，槽孔成型组件为圆棒4、矩形凸台5和矩形平板6的其中一种或多种。在对泡沫芯材进行发泡成型时，只需将发泡原料灌入成型腔并凝固，再将槽孔成型组件从泡沫芯材内拆除，就会在泡沫芯材上直接产生所需的槽和孔，避免了后续对泡沫芯材进行机械加工的过程，将泡沫芯材上的孔和槽一次成型。其中圆棒4拆除后会在泡沫芯材上形成通孔，矩形凸台5拆除后会在泡沫芯材的两端面形成浅槽，矩形平板6拆除后会在泡沫芯材上形成锯切深槽。
圆棒4沿竖直方向设置，多个圆棒4分别与泡沫芯材上沿其长度方向的多个通孔相匹配。矩形凸台5贴设在隔板3的上表面或盖板2的下表面，矩形凸台5的长度方向与隔板3和盖板2平行设置，多个矩形凸台5分别与泡沫芯材沿长度方向的两端面上的多段浅槽相匹配。矩形平板6的底端放置在隔板3的上表面，矩形平板6的顶端向盖板2沿竖直方向延伸，并与盖板2的下表面具有1～5mm的间隙，多块矩形平板6分别与泡沫芯材上沿其长度方向延伸的多段锯切深槽相匹配。
实施例一、如图1所示，以制备40mm长度的开浅槽打孔聚氨酯泡沫芯材为例，该泡沫芯材的两端面设置一字浅槽，槽宽、槽深2mm，槽间距20mm*20mm，上表面浅槽沿弦向，下表面浅槽沿径向，开通孔，孔径2mm，孔间距20mm*20mm，开孔位置位于上下一字浅槽的投影交汇处。
预先在隔板3和盖板2的表面加工出矩形凸台5，并保证贴设在隔板3的上表面的多个矩形凸台5相互平行，贴设在盖板2的下表面的多个矩形凸台5相互平行，然后在隔板3、盖板2、矩形凸台5和圆棒4的表面涂抹脱模介质，将圆棒4的底端放置在隔板3的矩形凸台5上，再将盖板2安装好，保证圆棒4的两端分别顶住两个矩形凸台5上下相对一侧的表面，做好密封措施后即可向成型腔内灌注发泡原料，凝固成形后将盖板2拆除，再将圆棒4从泡沫芯材内拆除，即可得到两端具有浅槽、内部具有通孔的泡沫芯材。
实施例二、如图2所示，以制备40mm长度的开深槽打孔聚氨酯泡沫芯材为例，该泡沫芯材上开设有多段十字相交的锯切深槽，槽宽0.9-1.2mm，锯切间距30mm*30mm，开通孔，孔径2mm，孔间距20mm*20mm，通孔位于相邻的锯切深槽之间。
预先制作出多块矩形平板6，通过两组相互垂直的矩形平板6配合组成多个十字分隔结构，在隔板3、盖板2、矩形平板6和圆棒4的表面涂抹脱模介质，将圆棒4和矩形平板6的底端分别放置在隔板3上，再将盖板2安装好，保证矩形平板6的顶端与盖板2具有1～5mm的间隙，做好密封措施后即可向成型腔内灌注发泡原料，凝固成形后将盖板2拆除，再将矩形平板6和圆棒4从泡沫芯材内拆除，即可得到开设有十字锯切深槽、内部具有通孔的泡沫芯材。
Claims (4)
1.一种用于夹心复合材料的泡沫芯材的成型工装，其特征在于：包括一个具有矩形内腔的矩形壳体（1），矩形壳体（1）的顶端为可拆卸的盖板（2），矩形壳体（1）的内部设有隔板（3），隔板（3）与盖板（2）平行设置，隔板（3）能够沿竖直方向在矩形壳体（1）的内腔中运动并定位，隔板（3）的上表面、盖板（2）的下表面和矩形壳体（1）的四段竖直侧壁的内表面配合围成与泡沫芯材的外形尺寸相匹配的成型腔，成型腔的内部设有槽孔成型组件，槽孔成型组件为圆棒（4）、矩形凸台（5）和矩形平板（6）的其中一种或多种；
圆棒（4）沿竖直方向设置，多个圆棒（4）分别与泡沫芯材上沿其长度方向的多个通孔相匹配；矩形凸台（5）贴设在隔板（3）的上表面或盖板（2）的下表面，矩形凸台（5）的长度方向与隔板（3）和盖板（2）平行设置，多个矩形凸台（5）分别与泡沫芯材沿长度方向的两端面上的多段浅槽相匹配；矩形平板（6）的底端放置在隔板（3）的上表面，矩形平板（6）的顶端向盖板（2）沿竖直方向延伸，并与盖板（2）的下表面具有1～5mm的间隙，多块矩形平板（6）分别与泡沫芯材上沿其长度方向延伸的多段锯切深槽相匹配。
2.根据权利要求1所述的一种用于夹心复合材料的泡沫芯材的成型工装，其特征在于：贴设在隔板（3）的上表面的多个矩形凸台（5）相互平行，贴设在盖板（2）的下表面的多个矩形凸台（5）相互平行，圆棒（4）的两端分别顶住两个矩形凸台（5）上下相对一侧的表面。
3.根据权利要求1所述的一种用于夹心复合材料的泡沫芯材的成型工装，其特征在于：多块矩形平板（6）相互平行，以便于多块矩形平板（6）与泡沫芯材上的多段相互平行的锯切深槽相匹配。
4.根据权利要求1所述的一种用于夹心复合材料的泡沫芯材的成型工装，其特征在于：多块矩形平板（6）分为相互垂直的两组，两组矩形平板（6）配合组成一个或多个十字分隔结构，以便于多块矩形平板（6）与泡沫芯材上的多段相互连通的十字锯切深槽相匹配。
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