CN115302802B - 一种大型弹性半圆环的成型装置及成型方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种大型弹性半圆环的成型装置及成型方法，该成型装置包括平台，平台上设置有支架，夹持住工件两端的夹持部，夹持部包括固定夹具和活动夹具，固定夹具可拆卸的安装在所述平台上；对工件进行卷圆的卷圆部；将完成卷圆后的所述夹持部连接在一起的卡扣组件；在卷圆过程中对所述活动夹具进行提拉的提拉部；以及防止工件在卷圆过程中回弹的定位部；过设置固定夹具和活动夹具，在现在板材上安装夹具，然后再进行卷圆，板材卷成环状之后，两个夹具自动卡接在一起，改善了卷圆后再安装夹具的方法中，因板材的变形量最大，卷成圆环后自身弹力也较大，在此情况下对工件进行固定和安装夹具较为费力的问题，且操作方便快捷，提高了工作效率。

Description

一种大型弹性半圆环的成型装置及成型方法

技术领域

本发明涉及大型弹性半圆环成型技术领域，尤其涉及一种大型弹性半圆环的成型装置及成型方法。

背景技术

在发动机等设备中装配有环氧玻璃护环进行绝缘，传统的半圆护环生产方法有：环氧玻纤浸胶布在压辊式卷管机上卷绕成管状或者环形，再放入烘箱加热固化，此种方法需要制作管或者环内径匹配的模具芯棒，增加成本，且只能制作250mm半径的管或者环，再裁切成半圆状，缺点为耗时且成本高，产品容易分层造成电气性能和机械强度低；传统方法中也有用卷绕机热卷成型，抽真空置热压罐中加热固化，此方法成本高，产量低。

中国专利CN 104772405 A公开了一种卷圆机的卷圆方法，包括以下步骤：步骤一：安放条料于来料机构上并由来料机构输送条料至推进机构处；步骤二：由推进机构进一步推送抵达推进机构处的条料进入过渡通道，在条料通过过渡通道过程中，按预设方向转动的主辊、第一调整辊、第二调整辊三者与条料接触并开始将条料弯曲；步骤三：弯曲后的条料进入弧形通道并被弧形通道卷圆成轮辋所需形状；步骤四：将卷圆后的条料脱离弧形通道；步骤五：由压平机将弧形通道卸出的条料压制出对焊接口处的两直边；本卷圆机的卷圆方法具有设计合理、调整方便、成型效果佳的优点。

但是该技术方案还存在一些问题，对于大型弹性半圆环来说，需要使用更大尺寸的调整辊，上述方案会增加设计和使用成本，为了防止回弹，在对环氧玻纤圆环进行热固成型时，需要将圆环固定住，而大型弹性板材在卷圆后，形成的圆环回弹力较大，需要更大的夹持力将圆环固定住，然后才能安装夹具对圆环进行定型，以便对圆环进行后续的处理，这种方法费时费力，影响到工作效率，且不适合流水线自动化生产，另外，大型的弹性半圆环也对卷圆机中的设备造成更大的反作用力，设备中与圆环直接接触的部件长期受力后，容易疲劳受损，上述技术方案并未有效的解决这些问题。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的不足之处，提供一种大型弹性半圆环的成型装置及成型方法，通过设置具有自动卡接功能的夹持部，在卷圆前先安装好夹具，提高工作效率，通过设置提拉部减少卷圆部的工作负荷，通过设置定位部对卷圆后的工件进行定位，提高卷圆效果。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种大型弹性半圆环的成型装置，包括平台，所述平台上设置有支架，还包括：

夹持住工件两端的夹持部，所述夹持部包括固定夹具和活动夹具，所述固定夹具可拆卸的安装在所述平台上；

对工件进行卷圆的卷圆部，所述卷圆部包括转动安装在所述平台上分别位于工件两侧的转板，所述转板上设置有夹在工件上的夹杆组；

将完成卷圆后的所述夹持部连接在一起的卡扣组件；

在卷圆过程中对所述活动夹具进行提拉的提拉部，所述提拉部包括钩在所述活动夹具上的拉绳；以及

防止工件在卷圆过程中回弹的定位部，所述定位部包括多个挡在工件外侧的挡板。

具体的，在对环氧玻纤板材进行卷圆时，将待卷圆的工件的两端分别安装上固定夹具和活动夹具，固定夹具和活动夹具可通过螺栓紧固的方法与工件固定在一起，固定夹具在平台上的固定位置处固定住；将拉绳挂在活动夹具上；将夹杆组夹在工件的侧壁上，然后通过电机等装置启动转板旋转，转板旋转的过程中，工件的一端被固定夹具固定住，另一端随着夹杆组的运动产生变形，从而卷成圆形状；

在卷圆的前半段过程中，通过提拉部对活动夹具和工件进行提拉，以减少工件重量及工件变形时的反弹力对夹杆组和转板造成的作用力，降低了卷圆部的受力和损耗，从而提高了卷圆部的使用寿命；

在卷圆的过程中，启动挡板移动，挡板挡住变形后的工件外侧，对工件的形状进行定位，改善了卷圆过程中，工件在自身弹力作用下产生弯曲变形的问题；

工件卷圆之后，其两端的卡扣组件相接触并卡接在一起，从而使得工件稳定的保持圆形状，然后卸下夹杆组和固定夹具，即可将夹持部和工件组成的整体结构从平台上取下，进行后续的加工处理；

通过这种设置，先在板材的两端装好夹具，在完成卷圆后，夹具可快速卡接在一起。和传统的先卷圆、再安装夹具的方法相比，改善了卷圆后，工件变形量最大，自身弹力也较大的情况下对工件进行固定较为费力的问题，操作方便快捷，提高了工作效率。

作为一种优选，所述夹杆组包括滑动安装在所述转板上且分别位于工件内外两侧的内夹杆和外夹杆，所述卷圆部还包括：

固定设在所述外夹杆上且插入至支架内部的凸杆；以及

设在所述支架上用于调整所述凸杆的位置的滑槽，所述滑槽包括相连通的斜槽和环形槽，环形槽与所述转板同心。

具体的，滑槽中环形槽的直径与卷圆后工件的直径相匹配，外夹杆通过凸杆固定在支架内，通过设置滑动的夹杆组，可对内夹杆和外夹杆的位置进行调整，以适应不同尺寸的卷圆工作，进一步的，在支架内设置一个可拆卸更换的竖板，竖板内设置不同形状的滑槽，以此来实现在不同尺寸的卷圆工作环境下，对外夹杆的更换；

初始状态下，内夹杆位于平台顶部的上方，外夹杆位于平台顶部的下方，以便板状的工件沿着平台移动时可直接穿过两个夹杆；

在将固定夹具固定好之后，启动转板旋转，凸杆随之在斜槽内移动，凸杆在进入环槽内部之后，内夹杆和外夹杆分别紧紧的贴在工件的内外两侧，从而将工件卷成圆形状；

通过这种设置，板状的工件可经由传输带等装置顺利进入平台内进行卷圆，实现了在方便放入工件的前提下，自动调整外夹杆的位置进行卷圆的功能，无需人工调整，结构简单，操作方便，适用于流水线自动化生产，工作效率高。

作为又一种优选，两组所述卡扣组件呈中心对称状分布，所述卡扣组件包括：

分别设在所述固定夹具和所述活动夹具上的卡座；

呈倾斜状转动安装在所述卡座内的半圆板；

设在所述半圆板上的手柄，所述手柄上安装有复位件；以及

设在所述卡座上用于挤压另一个所述卡座内的所述半圆板的压板；所述卡座和所述压板内共同设置有与所述半圆板对应的圆形卡槽。

具体的，手柄延伸至卡座的外侧，以便通过手柄来调整半圆板的位置；复位件可采用拉簧，根据具体使用情况，可在卡座上设置一组或者多组卡扣组件；

半圆板在复位件的拉动下伸出至压板的外侧，在卷圆之后，两个卡座相互靠拢的过程中，压板插入卡座的前期，两个半圆板被压板挤压呈水平状，当压板全部插入卡座内部时，两个半圆板组成一个整圆，并在复位件的拉动下重新变为倾斜状，此时，倾斜的半圆板可阻止两个卡座相互错开，只有从外侧拨动手柄，将半圆板转为水平时，两个卡座才能够分开；实现了在卷圆后，两个卡座相互靠拢时自动卡接在一起的功能，且卡接牢固，结构简单，使用方便。

作为一种优选，所述提拉部还包括：

滑动安装在所述支架上的滑座，所述滑座与所述转板通过啮合的方式单向传动；

转动安装在所述滑座内的转轴，所述拉绳缠绕在转轴上；

设在所述拉绳一端的卡环；

设在所述活动夹具上的卡勾，所述卡勾上开设有与所述卡环对应的缺口；以及

设在所述拉绳上另一端的配重块。

具体的，滑座上安装有复位弹簧，滑座位于转板的上方，滑座的底部设置有棘爪组一，转板上设置有圆环，圆环的环侧设置有弧形齿牙段一，棘爪组一与弧形齿牙段一组成单向运动结构；在卷圆前，将卡勾放入卡环内，此时，卡勾与缺口错开，绳子可通过卡勾对卡环和活动夹具进行提拉。

作为又一种优选，所述提拉部与所述卡扣组件分别安装在所述夹持部中的不同侧面上。

作为一种优选，所述提拉部还包括：

固定设在所述转轴的从动齿轮；

活动安装在所述支架上用于卡住所述从动齿轮的卡板；

设在所述滑座上用于推动所述卡板的推板；

活动插接在所述滑座的内部用于将所述配重块提起的驱动板，所述驱动板与所述转板及所述从动齿轮均通过啮合的方式单向传动。

具体的，卡板上设置有复位弹簧；推板的侧面开设有用于将卡板顶起的斜坡；驱动板的底部设置有与弧形齿牙段一相啮合的棘爪组二，棘爪组二与弧形齿牙段一组成单向运动结构，驱动板的顶部设置有与从动齿轮相啮合的棘爪组三，棘爪组三与从动齿轮组成单向运动结构；

初始状态下，配重块位于其移动范围的顶端，转轴被卡板卡住无法旋转，从而使得配重块始终处于顶端；

卷圆过程中，转板旋转时，先是通过弧形齿牙段一和棘爪组一的配合，带动滑座移动，滑座移动之后，通过推板将卡板向上推动并与从动齿轮分开，转轴可以旋转，配重块在自身重力作用下向下降落，并通过拉绳对活动夹具进行提拉，以减少卷圆部受到的阻力，且配重块和滑座随着转环而而移动，对活动夹具始终保持垂直向上的拉力，减少了拉力在水平方向上的分散，提拉效果更好；

当活动夹块移动至最顶端时，卡环上的缺口与卡勾对齐，配重块带动卡勾从缺口内脱离，不再对工件进行提拉，以免对向下弯曲的卷圆工作造成阻碍，此时，弧形齿牙段一与棘爪组一分开，滑座回移复位；

结束卷圆之后，转板回转复位，通过弧形齿牙段一和棘爪组二的配合，带动驱动板移动，驱动板通过棘爪组三带动从动齿轮和转轴旋转，将配重块重新提拉至高处，以便继续使用；

通过这种设置，实现了在卷圈的前期减轻卷圆部压力，并且在卷圆的后期自动解除提拉的功能，结构简单，使用方便。

作为又一种优选，所述定位部还包括：

安装在所述平台内对所述挡板进行升降的升降机构；

用于控制所述升降机构的旋钮；以及

传动组件，所述转板通过传动组件对所述旋钮进行传动。

具体的，升降机构可采用螺杆升降机或者千斤顶等装置。

作为一种优选，所述传动组件包括：

安装在所述平台内的齿条板，所述齿条板上设置有分别与各个所述旋钮相啮合的齿段，且各组齿牙段与所述旋钮之间的间距不相同；以及

设在所述齿条板和所述转板之间进行传动的传动齿轮。

具体的，转板的环侧设置有与传动齿轮相啮合的弧形齿牙段二，弧形齿牙段二与滑座及驱动板相错开，旋钮上设置有与齿条板相啮合的齿轮；

在卷圆过程中，转板旋转之后，通过弧形齿牙段二带动传动齿轮旋转，传动齿轮通过齿条板依次带动各个旋钮旋转，从而启动升降机构，使得各个挡板依次向上抬起并挡在工件中已弯成圆形的部位的外侧，可阻止工件产生回弹变形，提高了卷圆效果，同时，挡板也起到保护效果，改善了工件意外从夹具内脱落后向外蹦出，可能对设备或人员造成伤害的问题，使用安全性更高。

作为又一种优选，所述支架上设置有用于拆卸所述夹杆组的操作窗口。

具体的，工件弯成卷圆且被夹具固定连接成型之后，工人或机械手可通过操作窗口将夹杆组从转板上卸下，以便将工件取出。

本发明的另一目的是针对现有技术的不足之处，提供一种大型弹性半圆环的成型方法，通过在板材上安装夹具卷成圆环，然后加热固化定型，最后松开夹具，回弹成半圆环，实现了快速生产对大型弹性半圆环的功能，具有减少使用设备、提高生产效率和产品性能的效果。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种大型弹性半圆环的成型方法，包括以下步骤：

步骤一、将环氧玻纤浸胶布放入压机内，压制温度控制在高于TG 20-30度，压制成具有柔韧性的板材；

压制板材时，以10-12℃/min的速度升温至160℃，保温1-2小时，然后进行自然降温冷却；

步骤二、将板材裁切到要求的尺寸；

步骤三、将裁切后的板材放置在平台上，并在板材的两端分别安装上固定夹具和活动夹具，启动卷圆部，将板材卷成环状，并通过夹持部固定为圆环；

步骤四、将圆环放入烘箱，循环加热，进行固化定型；

加热固化定型时，以5-10℃/min的速度加热至100℃，保温1小时，再加热至150℃，保温1小时，再加热至170℃，保温2小时；如此循环2次；

步骤五、拆卸掉夹持部，圆环自动回弹到半圆状态。

本发明的有益效果在于：

（1）本发明通过设置固定夹具和活动夹具，在现在板材上安装夹具，然后再进行卷圆，板材卷成环状之后，两个夹具自动卡接在一起，改善了卷圆后再安装夹具的方法中，因板材的变形量最大，卷成圆环后自身弹力也较大，在此情况下对工件进行固定和安装夹具较为费力的问题，且操作方便快捷，提高了工作效率。

（2）本发明通过设置可调节的夹杆组，在卷圆前，工件可直接传输至平台上，在卷圆过程中，夹杆组自动将工件夹紧，适用于生产效率更高的流水线自动化生产。

（3）本发明通过设置提拉部，在卷圆过程中，对板材和活动夹具进行提拉，减少卷圆部受到的板材回弹力和重力影响，降低了卷圆部的工作负荷和变形可能性，可提高卷圆部的使用寿命。

（4）本发明通过设置定位部，对卷圆变弯曲后的工件进行阻挡定位，可防止工件回弹，提高卷圆效果，另外，挡板也起到保护效果，改善了工件意外从夹具内脱落后向外蹦出，可能对设备或人员造成伤害的问题，使用安全性更高。

（5）本发明在工作过程中，转板的旋转，自动带动提拉部进行提拉工作、解除提拉和配重块的自动复位，无需额外进行人工操作或者设置电力驱动机构，结构简单，使用成本低。

综上所述，本发明具有对板材进行快速卷圆和卷圆后的固定，结构简单，使用成本低，适合流水线生产，工作效率高等优点。

附图说明

图1为本发明整体结构示意图；

图2为本发明卷圆部、提拉部与定位部示意图；

图3为本发明工件与夹持部示意图；

图4为本发明卷圆部与提拉部正面示意图；

图5为本发明卷圆部与提拉部背面示意图；

图6为本发明夹持部与拉绳示意图；

图7为本发明支架示意图；

图8为本发明工件卷成圆环后示意图；

图9为本发明卡扣组件状态变化示意图；

图10为本发明提拉部局部剖视图；

图11为本发明成型方法流程图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅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。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“ 顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

实施例一

如图1-3所示，本实施例提供一种大型弹性半圆环的成型装置，包括平台1，所述平台1上设置有支架2，还包括：

夹持住工件两端的夹持部3，所述夹持部3包括固定夹具31和活动夹具32，所述固定夹具31可拆卸的安装在所述平台1上；

对工件进行卷圆的卷圆部4，所述卷圆部4包括转动安装在所述平台1上分别位于工件两侧的转板41，所述转板41上设置有夹在工件上的夹杆组42；

将完成卷圆后的所述夹持部3连接在一起的卡扣组件5；

在卷圆过程中对所述活动夹具32进行提拉的提拉部6，所述提拉部6包括钩在所述活动夹具32上的拉绳61；以及

防止工件在卷圆过程中回弹的定位部7，所述定位部7包括多个挡在工件外侧的挡板71。

具体的，在对环氧玻纤板材进行卷圆时，将待卷圆的工件的两端分别安装上固定夹具31和活动夹具32，固定夹具31和活动夹具32可通过螺栓紧固的方法与工件固定在一起，固定夹具31在平台1上的固定位置处固定住；将拉绳61挂在活动夹具32上；将夹杆组42夹在工件的侧壁上，然后通过电机等装置启动转板41旋转，转板41旋转的过程中，工件的一端被固定夹具31固定住，另一端随着夹杆组42的运动产生变形，从而卷成圆形状；

在卷圆的前半段过程中，通过提拉部6对活动夹具32和工件进行提拉，以减少工件重量及工件变形时的反弹力对夹杆组42和转板41造成的作用力，降低了卷圆部4的受力和损耗，从而提高了卷圆部4的使用寿命；

在卷圆的过程中，启动挡板71移动，挡板71挡住变形后的工件外侧，对工件的形状进行定位，改善了卷圆过程中，工件在自身弹力作用下产生弯曲变形的问题；

工件卷圆之后，其两端的卡扣组件5相接触并卡接在一起，从而使得工件稳定的保持圆形状，然后卸下夹杆组42和固定夹具31，即可将夹持部3和工件组成的整体结构从平台1上取下，进行后续的加工处理；

通过这种设置，先在板材的两端装好夹具，在完成卷圆后，夹具可快速卡接在一起。和传统的先卷圆、再安装夹具的方法相比，改善了卷圆后，工件变形量最大，自身弹力也较大的情况下对工件进行固定较为费力的问题，操作方便快捷，提高了工作效率。

如图2-7所示，进一步，所述夹杆组42包括滑动安装在所述转板41上且分别位于工件内外两侧的内夹杆421和外夹杆422，所述卷圆部4还包括：

固定设在所述外夹杆422上且插入至支架2内部的凸杆43；以及

设在所述支架2上用于调整所述凸杆43的位置的滑槽44，所述滑槽44包括相连通的斜槽和环形槽，环形槽与所述转板41同心。

具体的，滑槽44中环形槽的直径与卷圆后工件的直径相匹配，外夹杆422通过凸杆43固定在支架2内，通过设置滑动的夹杆组42，可对内夹杆421和外夹杆422的位置进行调整，以适应不同尺寸的卷圆工作，进一步的，在支架2内设置一个可拆卸更换的竖板，竖板内设置不同形状的滑槽44，以此来实现在不同尺寸的卷圆工作环境下，对外夹杆422的更换；

初始状态下，内夹杆421位于平台1顶部的上方，外夹杆422位于平台1顶部的下方，以便板状的工件沿着平台1移动时可直接穿过两个夹杆；

在将固定夹具31固定好之后，启动转板41旋转，凸杆43随之在斜槽内移动，凸杆43在进入环槽内部之后，内夹杆421和外夹杆422分别紧紧的贴在工件的内外两侧，从而将工件卷成圆形状；

通过这种设置，板状的工件可经由传输带等装置顺利进入平台1内进行卷圆，实现了在方便放入工件的前提下，自动调整外夹杆422的位置进行卷圆的功能，无需人工调整，结构简单，操作方便，适用于流水线自动化生产，工作效率高。

如图4-9所示，更进一步，两组所述卡扣组件5呈中心对称状分布，所述卡扣组件5包括：

分别设在所述固定夹具31和所述活动夹具32上的卡座51；

呈倾斜状转动安装在所述卡座51内的半圆板52；

设在所述半圆板52上的手柄53，所述手柄53上安装有复位件54；以及

设在所述卡座51上用于挤压另一个所述卡座51内的所述半圆板52的压板55；所述卡座51和所述压板55内共同设置有与所述半圆板52对应的圆形卡槽。

具体的，手柄53延伸至卡座51的外侧，以便通过手柄53来调整半圆板52的位置；复位件54可采用拉簧，根据具体使用情况，可在卡座51上设置一组或者多组卡扣组件5；

半圆板52在复位件54的拉动下伸出至压板55的外侧，在卷圆之后，两个卡座51相互靠拢的过程中，压板55插入卡座51的前期，两个半圆板52被压板55挤压呈水平状，当压板55全部插入卡座51内部时，两个半圆板52组成一个整圆，并在复位件54的拉动下重新变为倾斜状，此时，倾斜的半圆板52可阻止两个卡座51相互错开，只有从外侧拨动手柄53，将半圆板52转为水平时，两个卡座51才能够分开；实现了在卷圆后，两个卡座51相互靠拢时自动卡接在一起的功能，且卡接牢固，结构简单，使用方便。

如图4-10所示，进一步，所述提拉部6还包括：

滑动安装在所述支架2上的滑座62，所述滑座62与所述转板41通过啮合的方式单向传动；

转动安装在所述滑座62内的转轴63，所述拉绳61缠绕在转轴63上；

设在所述拉绳61一端的卡环611；

设在所述活动夹具32上的卡勾64，所述卡勾64上开设有与所述卡环611对应的缺口；以及

设在所述拉绳61上另一端的配重块65。

具体的，滑座62上安装有复位弹簧，滑座62位于转板41的上方，滑座62的底部设置有棘爪组一621，转板41上设置有圆环，圆环的环侧设置有弧形齿牙段一411，棘爪组一621与弧形齿牙段一411组成单向运动结构；在卷圆前，将卡勾64放入卡环611内，此时，卡勾64与缺口错开，绳子可通过卡勾64对卡环611和活动夹具32进行提拉。

如图6所示，进一步，所述提拉部6与所述卡扣组件5分别安装在所述夹持部3中的不同侧面上。

如图10所示，更进一步，所述提拉部6还包括：

固定设在所述转轴63的从动齿轮631；

活动安装在所述支架2上用于卡住所述从动齿轮631的卡板66；

设在所述滑座62上用于推动所述卡板66的推板67；

活动插接在所述滑座62的内部用于将所述配重块65提起的驱动板68，所述驱动板68与所述转板41及所述从动齿轮631均通过啮合的方式单向传动。

具体的，卡板66上设置有复位弹簧；推板67的侧面开设有用于将卡板66顶起的斜坡；驱动板68的底部设置有与弧形齿牙段一411相啮合的棘爪组二681，棘爪组二681与弧形齿牙段一411组成单向运动结构，驱动板68的顶部设置有与从动齿轮631相啮合的棘爪组三682，棘爪组三682与从动齿轮631组成单向运动结构；

初始状态下，配重块65位于其移动范围的顶端，转轴63被卡板66卡住无法旋转，从而使得配重块65始终处于顶端；

卷圆过程中，转板41旋转时，先是通过弧形齿牙段一411和棘爪组一621的配合，带动滑座62移动，滑座62移动之后，通过推板67将卡板66向上推动并与从动齿轮631分开，转轴63可以旋转，配重块65在自身重力作用下向下降落，并通过拉绳61对活动夹具32进行提拉，以减少卷圆部4受到的阻力，同时，夹杆组42受到的阻力减小，也降低了夹杆组42在卷圆过程中受力变形的可能性，；另外，配重块65和滑座62随着转环而而移动，对活动夹具32始终保持垂直向上的拉力，减少了拉力在水平方向上的分散，提拉效果更好；

当活动夹块移动至最顶端时，卡环611上的缺口与卡勾64对齐，配重块65带动卡勾64从缺口内脱离，不再对工件进行提拉，以免对向下弯曲的卷圆工作造成阻碍，此时，弧形齿牙段一411与棘爪组一621分开，滑座62回移复位；

结束卷圆之后，转板41回转复位，通过弧形齿牙段一411和棘爪组二681的配合，带动驱动板68移动，驱动板68通过棘爪组三682带动从动齿轮631和转轴63旋转，将配重块65重新提拉至高处，以便继续使用；

通过这种设置，实现了在卷圈的前期减轻卷圆部4压力，并且在卷圆的后期自动解除提拉的功能，结构简单，使用方便。

如图2-8所示，进一步，所述定位部7还包括：

安装在所述平台1内对所述挡板71进行升降的升降机构72；

用于控制所述升降机构72的旋钮73；以及

传动组件74，所述转板41通过传动组件74对所述旋钮73进行传动。

具体的，升降机构72可采用螺杆升降机或者千斤顶等装置。

如图2-5所示，更进一步，所述传动组件74包括：

安装在所述平台1内的齿条板741，所述齿条板741上设置有分别与各个所述旋钮73相啮合的齿段，且各组齿牙段与所述旋钮73之间的间距不相同；以及

设在所述齿条板741和所述转板41之间进行传动的传动齿轮742。

具体的，转板41的环侧设置有与传动齿轮742相啮合的弧形齿牙段二412，弧形齿牙段二412与滑座62及驱动板68相错开，旋钮73上设置有与齿条板741相啮合的齿轮；

在卷圆过程中，转板41旋转之后，通过弧形齿牙段二412带动传动齿轮742旋转，传动齿轮742通过齿条板741依次带动各个旋钮73旋转，从而启动升降机构72，使得各个挡板71依次向上抬起并挡在工件中已弯成圆形的部位的外侧，可阻止工件产生回弹变形，提高了卷圆效果，同时，挡板71也起到保护效果，改善了工件意外从夹具内脱落后向外蹦出，可能对设备或人员造成伤害的问题，使用安全性更高。

实施例二

如图1所示，其中与实施例一中相同或相应的部件采用与实施例一相应的附图标记，为简便起见，下文仅描述与实施例一的区别点。该实施例二与实施例一的不同之处在于：

本实施例中，所述支架2上设置有用于拆卸所述夹杆组42的操作窗口21。

具体的，工件弯成卷圆且被夹具固定连接成型之后，工人或机械手可通过操作窗口21将夹杆组42从转板41上卸下，以便将工件取出。

实施例三

如图11所示，本实施例提供一种大型弹性半圆环的成型方法，包括以下步骤：

步骤一、将环氧玻纤浸胶布放入压机内，压制温度控制在高于TG 20-30度，压制成具有柔韧性的板材；

压制板材时，以10-12℃/min的速度升温至160℃，保温1-2小时，然后进行自然降温冷却；

步骤二、将板材裁切到要求的尺寸；

步骤三、将裁切后的板材放置在平台1上，并在板材的两端分别安装上固定夹具31和活动夹具32，启动卷圆部4，将板材卷成环状，并通过夹持部3固定为圆环；

步骤四、将圆环放入烘箱，循环加热，进行固化定型；

加热固化定型时，以5-10℃/min的速度加热至100℃，保温1小时，再加热至150℃，保温1小时，再加热至170℃，保温2小时；如此循环2次；

步骤五、拆卸掉夹持部3，圆环自动回弹到半圆状态。

采用上述方成型法进行试验，试验结果对比如下：

序号	项目	传统方法1	传统方法2	本发明
					1	材料	环氧玻璃浸胶布	环氧玻璃浸胶布	环氧玻璃纤维板
2	成型方法	卷管机卷绕  烘箱固化  管材对切成半圆环	卷绕设备热成型  热压罐加热固化  管材对切成半圆环	夹具固定成环  烘箱加热定型固化  回弹到半圆
					3	设备	普通卷管机  烘箱  裁切机	专用卷绕设备  热压罐  裁切机	夹具  烘箱
4	生产效率	可批量固化	产量低	高
					5	生产周期	长，需定制芯棒	长	迅速高效
6	制品性能	机械强度低，易分层起泡	电气和机械性能好	电气和机械性能好
					7	应用范围	性能不高的应用领域	直径要求高的领域	直径要求高的领域

成型后，制得的产品性能对比如下：

序号

检测项目

单位

测试方法

传统方法1

传统方法2

本发明

1

外观

/

目视

分层  起泡

无分层  无起泡

无分层  无起泡

2

密度

g/cm3

GB/T1033.1

1.7

1.8

2.0

3

吸水性

%

ASTM D-570

0.8

0.1

0.02

4

弯曲强度

Mpa

ASTM D-790

350

500

600

5

垂直电气强度

KV/mm

ASTM D149

6

>20

>20

由上可知，采用该成型方法进行生产，生产效率和制得的材料性能均得到了提升。

工作步骤

步骤一、将裁切后的板材放置在平台1上，此时，外夹杆422位于板材的下方；

步骤二、在板材的两端分别安装上固定夹具31和活动夹具32；

步骤三、将固定夹具31固定在平台1上，并将拉绳61通过卡勾64挂在固定夹具31的卡环611上，步骤三与步骤二的顺序可互调；

步骤四、启动转板41旋转，通过外夹杆422对板材进行卷圆，同时，凸杆43在滑槽44内移动；

步骤五、凸杆43经由斜槽移动至环形槽内后，外夹杆422向内侧移动，和内夹杆421一起分别抵在板材的内外侧壁上，共同对板材进行卷圆；

步骤六、转板41旋转之后，先是通过推板67将卡板66移开，配重块65开始下降，对板材和活动夹具32进行提拉，降低卷圆部4的工作负荷；

步骤七、转板41带动滑座62移动，使得配重块65始终处于活动夹具32正上方的位置，提高提拉效果；

步骤八、活动夹具32移动至顶端后，卡环611上的缺口与卡勾64对齐，配重块65带动卡勾64从缺口内脱离，不再对工件进行提拉，以免对向下弯曲的卷圆工作造成阻碍，此时，弧形齿牙段一411与棘爪组一621分开，滑座62回移复位；

步骤九、卷圆过程中，转板41通过传动组件74带动各个挡板71依次向上升起，挡板71挡在圆形工件的外侧，阻止工件产生回弹变形，同时进行保护；

步骤十、工件卷成环形状之后，两个卡座51靠拢在一起，两个半圆板52在合拢后的卡座51内倾斜，阻止卡座51分开，夹持部3和卡扣组件5将工件组成一个稳定的整体结构；

步骤十一、将夹杆组42从转板41上拆下之后，可将环状的工件从平台1上取出，进行后续的加工处理。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种大型弹性半圆环的成型装置，包括平台（1），所述平台（1）上设置有支架（2），其特征在于，还包括：

夹持住工件两端的夹持部（3），所述夹持部（3）包括固定夹具（31）和活动夹具（32），所述固定夹具（31）可拆卸的安装在所述平台（1）上；

对工件进行卷圆的卷圆部（4），所述卷圆部（4）包括转动安装在所述平台（1）上分别位于工件两侧的转板（41），所述转板（41）上设置有夹在工件上的夹杆组（42）；

将完成卷圆后的所述夹持部（3）连接在一起的卡扣组件（5）；

在卷圆过程中对所述活动夹具（32）进行提拉的提拉部（6）；以及

防止工件在卷圆过程中回弹的定位部（7）；

两组所述卡扣组件（5）呈中心对称状分布，所述卡扣组件（5）包括：

分别设在所述固定夹具（31）和所述活动夹具（32）上的卡座（51）；

呈倾斜状转动安装在所述卡座（51）内的半圆板（52）；

设在所述半圆板（52）上的手柄（53），所述手柄（53）上安装有复位件（54）；以及

设在所述卡座（51）上用于挤压另一个所述卡座（51）内的所述半圆板（52）的压板（55）；所述卡座（51）和所述压板（55）内共同设置有与所述半圆板（52）对应的圆形卡槽；

所述提拉部（6）包括：

钩在所述活动夹具（32）上的拉绳（61）；

滑动安装在所述支架（2）上的滑座（62），所述滑座（62）与所述转板（41）通过啮合的方式单向传动；

转动安装在所述滑座（62）内的转轴（63），所述拉绳（61）缠绕在转轴（63）上；

设在所述拉绳（61）一端的卡环（611）；

设在所述活动夹具（32）上的卡勾（64），所述卡勾（64）上开设有与所述卡环（611）对应的缺口；以及

设在所述拉绳（61）上另一端的配重块（65）；

所述定位部（7）包括：

多个挡在工件外侧的挡板（71）；

安装在所述平台（1）内对所述挡板（71）进行升降的升降机构（72）；

用于控制所述升降机构（72）的旋钮（73）；以及

传动组件（74），所述转板（41）通过传动组件（74）对所述旋钮（73）进行传动。

2.根据权利要求1所述的一种大型弹性半圆环的成型装置，其特征在于，

所述夹杆组（42）包括滑动安装在所述转板（41）上且分别位于工件内外两侧的内夹杆（421）和外夹杆（422），所述卷圆部（4）还包括：

固定设在所述外夹杆（422）上且插入至支架（2）内部的凸杆（43）；以及

设在所述支架（2）上用于调整所述凸杆（43）的位置的滑槽（44），所述滑槽（44）包括相连通的斜槽和环形槽，环形槽与所述转板（41）同心。

3.根据权利要求1所述的一种大型弹性半圆环的成型装置，其特征在于，

所述提拉部（6）与所述卡扣组件（5）分别安装在所述夹持部（3）中的不同侧面上。

4.根据权利要求1所述的一种大型弹性半圆环的成型装置，其特征在于，

所述提拉部（6）还包括：

固定设在所述转轴（63）的从动齿轮（631）；

活动安装在所述支架（2）上用于卡住所述从动齿轮（631）的卡板（66）；

设在所述滑座（62）上用于推动所述卡板（66）的推板（67）；

活动插接在所述滑座（62）的内部用于将所述配重块（65）提起的驱动板（68），所述驱动板（68）与所述转板（41）及所述从动齿轮（631）均通过啮合的方式单向传动。

5.根据权利要求1所述的一种大型弹性半圆环的成型装置，其特征在于，

所述传动组件（74）包括：

安装在所述平台（1）内的齿条板（741），所述齿条板（741）上设置有分别与各个所述旋钮（73）相啮合的齿段，且各组齿牙段与所述旋钮（73）之间的间距不相同；以及

设在所述齿条板（741）和所述转板（41）之间进行传动的传动齿轮（742）。

6.根据权利要求1所述的一种大型弹性半圆环的成型装置，其特征在于，

所述支架（2）上设置有用于拆卸所述夹杆组（42）的操作窗口（21）。

7.根据权利要求1-6任一所述的一种大型弹性半圆环的成型装置用于生产大型弹性半圆环的成型方法，其特征在于，包括以下步骤，

步骤一、将环氧玻纤浸胶布放入压机内，压制温度控制在高于TG 20-30度，压制成具有柔韧性的板材；

压制板材时，以10-12℃/min的速度升温至160℃，保温1-2小时，然后进行自然降温冷却；

步骤二、将板材裁切到要求的尺寸；

步骤三、将裁切后的板材放置在平台（1）上，并在板材的两端分别安装上所述固定夹具（31）和所述活动夹具（32），启动所述卷圆部（4），将板材卷成环状，并通过所述夹持部（3）固定为圆环；

步骤四、将圆环放入烘箱，循环加热，进行固化定型；

加热固化定型时，以5-10℃/min的速度加热至100℃，保温1小时，再加热至150℃，保温1小时，再加热至170℃，保温2小时；如此循环2次；

步骤五、拆卸掉所述夹持部（3），圆环自动回弹到半圆状态。

Images