CN116176110B - 一种3d碳纤布纹加双纹理制备装置及制作方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及碳纤布的双层纹理加工技术领域，具体为一种3D碳纤布纹加双纹理制备装置及制作方法，刮动横梁的下端设置有相互平行的一对气动伸缩安装的刮条，相邻一对所述刮条之间留有间隙，刮条压合在转印网板上，转印网板上的料膏位于相邻刮条之间的间隙中，有益效果为：通过设置转印箱和印制组件的配合，实现治具料板与转印网板的便捷更换和快速安装，通过设置固定组件，实现对安装后的治具料板与转印网板进行同步固定，大大提高了安装的精度和效率，同时配合双刮条的刮料装置，实现来回往复刮料，从而实现充分的转印，同时便于适配双层纹理转印流程中的反复拆卸和安装。

Description

一种3D碳纤布纹加双纹理制备装置及制作方法

技术领域

本发明涉及碳纤布的双层纹理加工技术领域，具体为一种3D碳纤布纹加双纹理制备装置及制作方法。

背景技术

碳纤维布又称碳素纤维布、碳纤布、碳纤维编织布、碳纤维预浸布、碳纤维加固布、碳布、碳纤维织物、碳纤维带、碳纤维片材(预浸布)等，碳纤维加固布是一种单向碳纤维加固产品，通常采用12K碳纤维丝织造。

现有技术中制备电脑外壳、手机外壳是，通常通过转印技术或电镀技术在其外壳上加工纹理，美化外壳，提高美观性。

然而现有技术只能实现单层纹理的加工，且成型的纹理只能实现表面的视觉效果，难以达到3D的效果，同时现有的转印装置缺少与双层纹理适配的印制装置，导致印板的转换、安装和转印等使用不便，需要反复进行安装，拆卸，大大影响转印的效率。

发明内容

本发明的目的在于提供一种3D碳纤布纹加双纹理制备装置及制作方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种3D碳纤布纹加双纹理制备装置，所述制备装置包括：

转印箱，所述转印箱的中间设置有向下凹陷的加工槽，加工槽相邻的侧壁上分别开设有印板插槽和料板插槽，加工槽与印板插槽相对的一侧内壁上设置有凸起，所述印板插槽位于料板插槽的上端，转印箱与料板插槽对应的一侧外壁上端设置有定位耳座，转印箱上与印板插槽、料板插槽对应的位置分别设置有第一弹簧杆和第二弹簧杆，所述第一弹簧杆和第二弹簧杆弹性安装在转印箱的内腔中，且第一弹簧杆和第二弹簧杆延伸至转印箱的上端；

印制组件，所述印制组件包括转印网板和治具料板，治具料板插接在料板插槽中，治具料板上固定安装有碳纤布，转印网板沿印板插槽插接安装，治具料板和转印网板上分别设置有与第一弹簧杆、第二弹簧杆相对应的第一限位孔和第二限位孔；

固定组件，所述固定组件包括转动压架，所述转动压架转动安装在转印箱的上端，转动压架的一端固定在定位耳座上，转动压架是由相互垂直连接的四根连杆组成的框型架，转动压架上的连杆压合在第一弹簧杆和第二弹簧杆上，第一弹簧杆和第二弹簧杆的下端分别插接在第一限位孔和第二限位孔上；

刮料组件，所述刮料组件包括驱动组件和刮动横梁，所述驱动组件固定在转印箱上，驱动组件驱动刮动横梁前后运动，刮动横梁的下端设置有相互平行的一对气动伸缩安装的刮条，相邻一对所述刮条之间留有间隙，刮条压合在转印网板上，转印网板上的料膏位于相邻刮条之间的间隙中。

优选的，所述转印网板的两侧设置有一对侧条，所述印板插槽的两侧内壁设置有侧槽，所述侧条滑动插接在侧槽中，转印网板和治具料板的外侧一端设置有拉块，转印网板和治具料板的另一侧均设置有定位插板，所述加工槽正对料板插槽的内壁、凸起正对印板插槽的内壁上均设置有定位槽，所述定位插板插接在定位槽中，定位槽的外端端口设置有导向倒角。

优选的，所述转印箱的一侧设置有一对铰座，所述转动压架的一端设置有一对转动套块，转动压架的另一端与定位耳座对应的位置设置有延伸座，所述转动套块转动安装在铰座上，所述延伸座上螺纹转动插接有固定插销，固定插销插接在定位耳座中。

优选的，所述转印箱与定位耳座对应的一侧外壁上设置有支撑块，所述转动压架靠近支撑块一侧的连杆上设置有把手，所述支撑块与把手之间通过支撑杆支撑。

优选的，所述驱动组件包括液压缸、挂环和固定杆，所述转印箱的一侧外壁上设置有直角侧架，所述液压缸固定在直角侧架上，液压缸的伸缩柱端部设置有挂环，且伸缩柱向刮动横梁延伸，刮动横梁上设置有固定杆，固定杆的端部插接有连接插销，所述连接插销插接在挂环上。

优选的，所述刮动横梁的下端设置有与一对平行设置有的刮条分别对应的气动伸缩杆，所述气动伸缩杆的下端连接刮条，相邻气动伸缩杆的上端通过气管连通，气管上设置有切换阀。

优选的，所述转动压架与刮动横梁平行的一侧连杆上设置有一对对称的导向块，所述导向块上贯穿设置有导向孔，所述导向孔的圆弧内壁上设置有圆周阵列分布的一对限位槽，所述刮动横梁上设置有滑动贯穿导向孔的导向杆，所述导向杆的圆弧外壁上设置有与限位槽配合滑动插接的限位条。

优选的，相邻一对所述刮条的高度相互错位，相邻一对刮条相对的一侧下端侧壁上设置有聚料倒角。

优选的，所述料板插槽的外侧端口设置有延伸扩径槽，所述治具料板的外侧设置有延伸横梁，所述延伸横梁插接在延伸扩径槽中，所述第一限位孔开设在延伸横梁上。

一种根据上述的3D碳纤布纹加双纹理制备装置实现的制作方法，所述制作方法包括以下步骤：

料件装夹，将碳纤布安装在治具料板上，将第一层纹理的转印网板和治具料板插接在转印箱中，通过转动压架的转动实现对弹簧杆的挤压，进而达到固定转印网板和治具料板的目的；

初次转印，通过在转印网板上涂抹纹理颜料膏，利用驱动组件驱动后侧刮条在转印网板上向前端刮动，实现单次转印，单次转印后，颜料膏聚集在后侧刮条的前端，通过气动驱动，使得前侧刮条下降，后侧刮条上升，使得颜料膏位于前后刮条的后侧，便于回程往复刮动；

光学电镀，将初次转印后的治具料板拔出，并进行光学电镀，形成电镀层；

二次转印，将第二层纹理的转印网板和光镀后的治具料板重新安装在转印箱中，进行二次转印；

热压成型，将二次转印后的治具料板放入热压机中，热压成型；

精雕，对成型后的碳纤布进行精雕加工。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明通过设置转印箱和印制组件的配合，实现治具料板与转印网板的便捷更换和快速安装，通过设置固定组件，实现对安装后的治具料板与转印网板进行同步固定，大大提高了安装的精度和效率，同时配合双刮条的刮料装置，实现来回往复刮料，从而实现充分的转印，同时便于适配双层纹理转印流程中的反复拆卸和安装。

附图说明

图1为本发明的转印立体结构示意图；

图2为本发明的拆卸立体结构示意图；

图3为本发明的转动压架翻转立体结构示意图；

图4为本发明的俯视图；

图5为本发明的转印箱立体结构示意图；

图6为本发明的治具料板立体结构示意图；

图7为本发明的转印网板立体结构示意图；

图8为本发明的转动压架立体结构示意图；

图9为本发明的刮动横梁立体结构示意图；

图10为本发明的刮动横梁侧视图。

图中：1、转印箱；2、印板插槽；3、侧槽；4、料板插槽；5、支撑块；6、铰座；7、定位耳座；8、第一弹簧杆；9、第二弹簧杆；10、加工槽；11、定位槽；12、凸起；13、导向倒角；14、直角侧架；15、液压缸；16、挂环；17、治具料板；18、碳纤布；19、定位插板；20、延伸横梁；21、第一限位孔；22、第二限位孔；23、转印网板；24、侧条；25、转动压架；26、转动套块；27、连杆；28、导向块；29、导向孔；30、限位槽；31、延伸座；32、固定插销；33、把手；34、刮动横梁；35、固定杆；36、连接插销；37、导向杆；38、限位条；39、切换阀；40、气管；41、刮条；42、聚料倒角；43、气动伸缩杆；44、支撑杆。

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。

请参阅图1至图10，本发明提供一种技术方案：

实施例1：

一种3D碳纤布纹加双纹理制备装置，制备装置包括转印箱1、印制组件、固定组件和刮料组件。

转印箱1的中间设置有向下凹陷的加工槽10，加工槽10相邻的侧壁上分别开设有印板插槽2和料板插槽4，加工槽10与印板插槽2相对的一侧内壁上设置有凸起12，印板插槽2位于料板插槽4的上端，转印箱1与料板插槽4对应的一侧外壁上端设置有定位耳座7，转印箱1上与印板插槽2、料板插槽4对应的位置分别设置有第一弹簧杆8和第二弹簧杆9，第一弹簧杆8和第二弹簧杆9弹性安装在转印箱1的内腔中，且第一弹簧杆8和第二弹簧杆9延伸至转印箱1的上端。

通过设置印板插槽2、料板插槽4，从而形成定位安装结构，提高了安装精度。

印制组件包括转印网板23和治具料板17，治具料板17插接在料板插槽4中，治具料板17上固定安装有碳纤布18，转印网板23沿印板插槽2插接安装，治具料板17和转印网板23上分别设置有与第一弹簧杆8、第二弹簧杆9相对应的第一限位孔21和第二限位孔22。

通过将印板插槽2、料板插槽4与转印网板23、治具料板17对应，形成模块化转印装置，从而实现便捷、精确的转印组件安装。

固定组件包括转动压架25，转动压架25转动安装在转印箱1的上端，转动压架25的一端固定在定位耳座7上，转动压架25是由相互垂直连接的四根连杆27组成的框型架，转动压架25上的连杆27压合在第一弹簧杆8和第二弹簧杆9上，第一弹簧杆8和第二弹簧杆9的下端分别插接在第一限位孔21和第二限位孔22上。

通过设置转动安装的转动压架25，从而通过其转动，使得连杆27压合在第一弹簧杆8、第二弹簧杆9，使得第一弹簧杆8、第二弹簧杆9下降，并插接在第一限位孔21和第二限位孔22中，形成对转印网板23和治具料板17的同步位置固定。

刮料组件包括驱动组件和刮动横梁34，驱动组件固定在转印箱1上，驱动组件驱动刮动横梁34前后运动，刮动横梁34的下端设置有相互平行的一对气动伸缩安装的刮条41，相邻一对刮条41之间留有间隙，刮条41压合在转印网板23上，转印网板23上的料膏位于相邻刮条41之间的间隙中。

通过设置一对气动调节的刮条41，利用驱动组件驱动后侧刮条41在转印网板23上向前端刮动，实现单次转印，单次转印后，颜料膏聚集在后侧刮条41的前端，通过气动驱动，使得前侧刮条41下降，后侧刮条41上升，使得颜料膏位于前后刮条41的后侧，便于回程往复刮动，从而适配双层纹理的转印加工。

实施例2：

在实施例1的基础上，转印网板23的两侧设置有一对侧条24，印板插槽2的两侧内壁设置有侧槽3，侧条24滑动插接在侧槽3中，转印网板23和治具料板17的外侧一端设置有拉块，转印网板23和治具料板17的另一侧均设置有定位插板19，加工槽10正对料板插槽4的内壁、凸起12正对印板插槽2的内壁上均设置有定位槽11，定位插板19插接在定位槽11中，定位槽11的外端端口设置有导向倒角13，料板插槽4的外侧端口设置有延伸扩径槽，治具料板17的外侧设置有延伸横梁20，延伸横梁20插接在延伸扩径槽中，第一限位孔21开设在延伸横梁20上。

通过设置定位插板19与定位槽11的配合，从而进一步提高转印网板23和治具料板17的插接精度，通过侧条24与侧槽3的配合，从而提高转印网板23插接的稳定性，利用导向倒角13，使得定位插板19准确的插接在定位槽11中。

实施例3：

在实施例2的基础上，转印箱1的一侧设置有一对铰座6，转动压架25的一端设置有一对转动套块26，转动压架25的另一端与定位耳座7对应的位置设置有延伸座31，转动套块26转动安装在铰座6上，延伸座31上螺纹转动插接有固定插销32，固定插销32插接在定位耳座7中。

通过固定插销32与定位耳座7的配合，达到固定转动压架25的目的。

实施例4：

在实施例3的基础上，转印箱1与定位耳座7对应的一侧外壁上设置有支撑块5，转动压架25靠近支撑块5一侧的连杆27上设置有把手33，支撑块5与把手33之间通过支撑杆44支撑。

通过设置转动安装的转动压架25，从而便于装置的拆卸，通过转动压架25的转动实现固定解除，在转动时，通过设置支撑杆44形成对倾斜的转动压架25进行支撑，便于更换或拆卸。

实施例5：

在实施例4的基础上，驱动组件包括液压缸15、挂环16和固定杆35，转印箱1的一侧外壁上设置有直角侧架14，液压缸15固定在直角侧架14上，液压缸15的伸缩柱端部设置有挂环16，且伸缩柱向刮动横梁34延伸，刮动横梁34上设置有固定杆35，固定杆35的端部插接有连接插销36，连接插销36插接在挂环16上。

通过设置固定杆35与挂环16的配合，实现驱动组件与刮动横梁34的连接。

实施例6：

在实施例5的基础上，刮动横梁34的下端设置有与一对平行设置有的刮条41分别对应的气动伸缩杆43，气动伸缩杆43的下端连接刮条41，相邻气动伸缩杆43的上端通过气管40连通，气管40上设置有切换阀39，相邻一对刮条41的高度相互错位，相邻一对刮条41相对的一侧下端侧壁上设置有聚料倒角42。

通过设置气管40与切换阀39的配合，实现对气动伸缩杆43的切换控制，进而便于调节一对刮条41的上下高度，形成切换式往复刮动转印，通过设置聚料倒角42，实现对颜料膏进行稳定的刮动。

实施例7：

在实施例6的基础上，转动压架25与刮动横梁34平行的一侧连杆27上设置有一对对称的导向块28，导向块28上贯穿设置有导向孔29，导向孔29的圆弧内壁上设置有圆周阵列分布的一对限位槽30，刮动横梁34上设置有滑动贯穿导向孔29的导向杆37，导向杆37的圆弧外壁上设置有与限位槽30配合滑动插接的限位条38。

通过设置导向杆37与导向块28的配合，保证刮动横梁34的平稳前后刮动，从而提高转印精度。

一种根据上述的3D碳纤布纹加双纹理制备装置实现的制作方法，制作方法包括以下步骤：

料件装夹，将碳纤布18安装在治具料板17上，将第一层纹理的转印网板23和治具料板17插接在转印箱1中，通过转动压架25的转动实现对弹簧杆的挤压，进而达到固定转印网板23和治具料板17的目的；

初次转印，通过在转印网板23上涂抹纹理颜料膏，利用驱动组件驱动后侧刮条41在转印网板23上向前端刮动，实现单次转印，单次转印后，颜料膏聚集在后侧刮条41的前端，通过气动驱动，使得前侧刮条41下降，后侧刮条41上升，使得颜料膏位于前后刮条41的后侧，便于回程往复刮动；

光学电镀，将初次转印后的治具料板17拔出，并进行光学电镀，形成电镀层；

二次转印，将第二层纹理的转印网板23和光镀后的治具料板17重新安装在转印箱1中，进行二次转印；

热压成型，将二次转印后的治具料板17放入热压机中，热压成型；

精雕，对成型后的碳纤布18进行精雕加工。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种3D碳纤布纹加双纹理制备装置，其特征在于：所述制备装置包括：

转印箱（1），所述转印箱（1）的中间设置有向下凹陷的加工槽（10），加工槽（10）相邻的侧壁上分别开设有印板插槽（2）和料板插槽（4），加工槽（10）与印板插槽（2）相对的一侧内壁上设置有凸起（12），所述印板插槽（2）位于料板插槽（4）的上端，转印箱（1）与料板插槽（4）对应的一侧外壁上端设置有定位耳座（7），转印箱（1）上与印板插槽（2）、料板插槽（4）对应的位置分别设置有第一弹簧杆（8）和第二弹簧杆（9），所述第一弹簧杆（8）和第二弹簧杆（9）弹性安装在转印箱（1）的内腔中，且第一弹簧杆（8）和第二弹簧杆（9）延伸至转印箱（1）的上端；

印制组件，所述印制组件包括转印网板（23）和治具料板（17），治具料板（17）插接在料板插槽（4）中，治具料板（17）上固定安装有碳纤布（18），转印网板（23）沿印板插槽（2）插接安装，治具料板（17）和转印网板（23）上分别设置有与第一弹簧杆（8）、第二弹簧杆（9）相对应的第一限位孔（21）和第二限位孔（22）；

固定组件，所述固定组件包括转动压架（25），所述转动压架（25）转动安装在转印箱（1）的上端，转动压架（25）的一端固定在定位耳座（7）上，转动压架（25）是由相互垂直连接的四根连杆（27）组成的框型架，转动压架（25）上的连杆（27）压合在第一弹簧杆（8）和第二弹簧杆（9）上，第一弹簧杆（8）和第二弹簧杆（9）的下端分别插接在第一限位孔（21）和第二限位孔（22）上；

刮料组件，所述刮料组件包括驱动组件和刮动横梁（34），所述驱动组件固定在转印箱（1）上，驱动组件驱动刮动横梁（34）前后运动，刮动横梁（34）的下端设置有相互平行的一对气动伸缩安装的刮条（41），相邻一对所述刮条（41）之间留有间隙，刮条（41）压合在转印网板（23）上，转印网板（23）上的料膏位于相邻刮条（41）之间的间隙中。

2.根据权利要求1所述的一种3D碳纤布纹加双纹理制备装置，其特征在于：所述转印网板（23）的两侧设置有一对侧条（24），所述印板插槽（2）的两侧内壁设置有侧槽（3），所述侧条（24）滑动插接在侧槽（3）中，转印网板（23）和治具料板（17）的外侧一端设置有拉块，转印网板（23）和治具料板（17）的另一侧均设置有定位插板（19），所述加工槽（10）正对料板插槽（4）的内壁、凸起（12）正对印板插槽（2）的内壁上均设置有定位槽（11），所述定位插板（19）插接在定位槽（11）中，定位槽（11）的外端端口设置有导向倒角（13）。

3.根据权利要求2所述的一种3D碳纤布纹加双纹理制备装置，其特征在于：所述转印箱（1）的一侧设置有一对铰座（6），所述转动压架（25）的一端设置有一对转动套块（26），转动压架（25）的另一端与定位耳座（7）对应的位置设置有延伸座（31），所述转动套块（26）转动安装在铰座（6）上，所述延伸座（31）上螺纹转动插接有固定插销（32），固定插销（32）插接在定位耳座（7）中。

4.根据权利要求2所述的一种3D碳纤布纹加双纹理制备装置，其特征在于：所述转印箱（1）与定位耳座（7）对应的一侧外壁上设置有支撑块（5），所述转动压架（25）靠近支撑块（5）一侧的连杆（27）上设置有把手（33），所述支撑块（5）与把手（33）之间通过支撑杆（44）支撑。

5.根据权利要求1所述的一种3D碳纤布纹加双纹理制备装置，其特征在于：所述驱动组件包括液压缸（15）、挂环（16）和固定杆（35），所述转印箱（1）的一侧外壁上设置有直角侧架（14），所述液压缸（15）固定在直角侧架（14）上，液压缸（15）的伸缩柱端部设置有挂环（16），且伸缩柱向刮动横梁（34）延伸，刮动横梁（34）上设置有固定杆（35），固定杆（35）的端部插接有连接插销（36），所述连接插销（36）插接在挂环（16）上。

6.根据权利要求1所述的一种3D碳纤布纹加双纹理制备装置，其特征在于：所述刮动横梁（34）的下端设置有与一对平行设置有的刮条（41）分别对应的气动伸缩杆（43），所述气动伸缩杆（43）的下端连接刮条（41），相邻气动伸缩杆（43）的上端通过气管（40）连通，气管（40）上设置有切换阀（39）。

7.根据权利要求5所述的一种3D碳纤布纹加双纹理制备装置，其特征在于：所述转动压架（25）与刮动横梁（34）平行的一侧连杆（27）上设置有一对对称的导向块（28），所述导向块（28）上贯穿设置有导向孔（29），所述导向孔（29）的圆弧内壁上设置有圆周阵列分布的一对限位槽（30），所述刮动横梁（34）上设置有滑动贯穿导向孔（29）的导向杆（37），所述导向杆（37）的圆弧外壁上设置有与限位槽（30）配合滑动插接的限位条（38）。

8.根据权利要求6所述的一种3D碳纤布纹加双纹理制备装置，其特征在于：相邻一对所述刮条（41）的高度相互错位，相邻一对刮条（41）相对的一侧下端侧壁上设置有聚料倒角（42）。

9.根据权利要求7所述的一种3D碳纤布纹加双纹理制备装置，其特征在于：所述料板插槽（4）的外侧端口设置有延伸扩径槽，所述治具料板（17）的外侧设置有延伸横梁（20），所述延伸横梁（20）插接在延伸扩径槽中，所述第一限位孔（21）开设在延伸横梁（20）上。

10.一种根据权利要求1-9中任意一项所述的3D碳纤布纹加双纹理制备装置实现的制作方法，其特征在于：所述制作方法包括以下步骤：

料件装夹，将碳纤布（18）安装在治具料板（17）上，将第一层纹理的转印网板（23）和治具料板（17）插接在转印箱（1）中，通过转动压架（25）的转动实现对弹簧杆的挤压，进而达到固定转印网板（23）和治具料板（17）的目的；

初次转印，通过在转印网板（23）上涂抹纹理颜料膏，利用驱动组件驱动后侧刮条（41）在转印网板（23）上向前端刮动，实现单次转印，单次转印后，颜料膏聚集在后侧刮条（41）的前端，通过气动驱动，使得前侧刮条（41）下降，后侧刮条（41）上升，使得颜料膏位于前后刮条（41）的后侧，便于回程往复刮动；

光学电镀，将初次转印后的治具料板（17）拔出，并进行光学电镀，形成电镀层；

二次转印，将第二层纹理的转印网板（23）和光镀后的治具料板（17）重新安装在转印箱（1）中，进行二次转印；

热压成型，将二次转印后的治具料板（17）放入热压机中，热压成型；

精雕，对成型后的碳纤布（18）进行精雕加工。