CN117325484A - 一种碳纤维复合材料的成型装置及其成型方法 - Google Patents
一种碳纤维复合材料的成型装置及其成型方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN117325484A CN117325484A CN202311602414.7A CN202311602414A CN117325484A CN 117325484 A CN117325484 A CN 117325484A CN 202311602414 A CN202311602414 A CN 202311602414A CN 117325484 A CN117325484 A CN 117325484A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- telescopic
- carbon fiber
- assembly
- air
- extrusion
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 229920000049 Carbon (fiber) Polymers 0.000 title claims abstract description 78
- 239000004917 carbon fiber Substances 0.000 title claims abstract description 78
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 78
- 239000002131 composite material Substances 0.000 title claims abstract description 26
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 18
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 claims abstract description 118
- 238000007789 sealing Methods 0.000 claims description 45
- 238000005086 pumping Methods 0.000 claims description 27
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 claims description 17
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 15
- 238000013016 damping Methods 0.000 claims description 15
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims description 13
- 238000003860 storage Methods 0.000 claims description 11
- 238000002347 injection Methods 0.000 claims description 8
- 239000007924 injection Substances 0.000 claims description 8
- 238000000465 moulding Methods 0.000 claims description 8
- 238000005485 electric heating Methods 0.000 claims description 4
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 4
- 238000003825 pressing Methods 0.000 claims description 2
- 238000000605 extraction Methods 0.000 abstract description 4
- 238000005457 optimization Methods 0.000 description 8
- 238000007731 hot pressing Methods 0.000 description 4
- 230000001788 irregular Effects 0.000 description 2
- 230000013011 mating Effects 0.000 description 2
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000000740 bleeding effect Effects 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 238000000748 compression moulding Methods 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 1
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 1
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C70/00—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts
- B29C70/04—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts comprising reinforcements only, e.g. self-reinforcing plastics
- B29C70/28—Shaping operations therefor
- B29C70/40—Shaping or impregnating by compression not applied
- B29C70/42—Shaping or impregnating by compression not applied for producing articles of definite length, i.e. discrete articles
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C33/00—Moulds or cores; Details thereof or accessories therefor
- B29C33/0038—Moulds or cores; Details thereof or accessories therefor with sealing means or the like
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C33/00—Moulds or cores; Details thereof or accessories therefor
- B29C33/10—Moulds or cores; Details thereof or accessories therefor with incorporated venting means
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C33/00—Moulds or cores; Details thereof or accessories therefor
- B29C33/44—Moulds or cores; Details thereof or accessories therefor with means for, or specially constructed to facilitate, the removal of articles, e.g. of undercut articles
- B29C33/46—Moulds or cores; Details thereof or accessories therefor with means for, or specially constructed to facilitate, the removal of articles, e.g. of undercut articles using fluid pressure
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Composite Materials (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- Moulding By Coating Moulds (AREA)
Abstract
本发明涉及热压成型技术领域,公开了一种碳纤维复合材料的成型装置及其成型方法,其中,一种碳纤维复合材料的成型装置,包括下模块、上模块、设于下模块上的挤压槽和回字形插槽、设于挤压槽侧壁上的若干个第一气孔、设于挤压槽底部的第二气孔、设于回字形插槽内的可调式排气机构、设于第二气孔内的释压机构、连接在上模块下端的伸缩式挤压组件和驱动组件;本发明可根据不同厚度的碳纤维预浸料来的选择相应高度的抽气口以及调节伸缩式挤压组件的长度,在伸缩式挤压组件插入挤压槽直至其与碳纤维预浸料接触的过程中,将伸缩式挤压组件和碳纤维预浸料之间的空气完全抽出,形成真空状态,脱模时,通过下模块底部的释压机构进行气体的导入,方便脱模。
Description
技术领域
本发明涉及热压成型技术领域,更具体地说,它涉及一种碳纤维复合材料的成型装置及其成型方法。
背景技术
碳纤维复合材料具有高强度、高刚度、高断裂韧性、耐腐蚀、高阻尼的特点,碳纤维复合材料在热压成型时,需将碳纤维预浸料置于上下模之间,合模并施加设定压力,经过一段时间的高温高压处理后使树脂固化成型,即可取下碳纤维制品。
目前,在对碳纤维预浸料进行热压成型时,多是在真空环境中进行处理,可避免碳纤维预浸料中在模压过程中形成气泡,但现有的热压机,多是直接在外部设置了真空工作空间,造价较高,且工作效率较低,不适用于中小型生产过程,而目前常见的在模具上设置抽气结构的热压成型设备,其抽气口需直接连通模具内的压缩空间,但这也会导致热压过程中存在挤压缺口,存在一定的不稳定性,且容易导致最终成型的碳纤维复合材料表面出现不规则区域。
发明内容
本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种碳纤维复合材料的成型装置及其成型方法。
本发明提供了一种碳纤维复合材料的成型装置,包括下模块、与下模块相匹配的上模块、设于下模块上的挤压槽和回字形插槽、设于挤压槽侧壁上的若干个第一气孔、设于挤压槽底部的第二气孔、设于回字形插槽内的可调式排气机构、设于第二气孔内的释压机构、连接在上模块下端的伸缩式挤压组件和驱动组件,若干个第一气孔均与回字形插槽连通;
当伸缩式挤压组件和驱动组件下移并分别插入挤压槽和回字形插槽内时,伸缩式挤压组件与挤压槽内壁之间形成一个密封腔室,可调式排气机构通过设定的第一气孔与密封腔室连通,释压机构处于闭合状态,伸缩式挤压组件与碳纤维预浸料接触时,伸缩式挤压组件与碳纤维预浸料之间的空气排入可调式排气机构,伸缩式挤压组件与挤压槽之间处于真空状态,当伸缩式挤压组件沿挤压槽上移时,释压机构处于开合状态,挤压槽的底部与外界连通;
所述可调式排气机构包括传动组件、设于回字形插槽内的伸缩式泵气组件、连接在伸缩式泵气组件上的可调式导气组件,所述传动组件用于调节伸缩式泵气组件的伸缩量,所述可调式导气组件用于连接设定的第一气孔并堵塞其他的第一气孔,传动组件与驱动组件相配合设置,伸缩式泵气组件伸长时,其内部空间产生负压并通过可调式导气组件将上模块与碳纤维预浸料之间的空气抽入。
作为本发明的进一步优化方案,所述伸缩式挤压组件包括第一板体、设于第一板体正下方的第二板体、连接在第一板体和第二板体之间的第一方形波纹管和若干个伸缩杆,所述第一板体固定连接在上模块的下端,第一板体、第一方形波纹管和第二板体之间形成一注压腔室,所述第二板体内部设有电加热层,第一板体和第二板体的面积均与挤压槽的面积相同。
作为本发明的进一步优化方案,所述上模块上连接有导通管,导通管的一端贯穿上模块并与注压腔室相连通。
作为本发明的进一步优化方案,所述驱动组件包括齿条,齿条固定连接在上模块的下端。
作为本发明的进一步优化方案,所述传动组件包括固定连接在回字形插槽上端开口处的回字形安装板、活动连接在回字形安装板下端的第一转轴、活动连接在回字形插槽内壁上的第二转轴、连接在第二转轴上的齿轮和蜗轮、连接在第一转轴一端的蜗杆以及连接在蜗杆一端的第一螺杆,所述蜗轮与蜗杆相啮合,齿条插入回字形插槽中时驱使齿轮转动。
作为本发明的进一步优化方案,所述伸缩式泵气组件包括滑动连接在回字形插槽内壁上的第一回字形滑板和第二回字形滑板、连接在第一回字形滑板和第二回字形滑板之间的第二方形波纹管、第三方形波纹管第一圆形波纹管和第二圆形波纹管,所述第一回字形滑板下端面、第二回字形滑板上端面、第二方形波纹管内圆面、第三方形波纹管外圆面、第一圆形波纹管外圆面和第二圆形波纹管外圆面之间形成一储气腔室,可调式导气组件与储气腔室相连通,第一回字形滑板上被第一圆形波纹管和第二圆形波纹管覆盖的区域处分别设有第一螺孔和第一穿孔,第一螺孔与第一螺杆相匹配,第二回字形滑板上被第一圆形波纹管和第二圆形波纹管覆盖的区域处分别设有第二穿孔和第二螺孔,第二穿孔的直径大于第一螺杆的直径。
作为本发明的进一步优化方案,所述可调式导气组件包括连接在第二回字形滑板下端的连接板、连接在连接板侧壁的一个导气管、若干个实心密封塞和若干个伸缩式密封塞、活动连接在回字形安装板上的第二螺杆、设于第二螺杆上端的十字槽以及连接在第二螺杆下端的圆形阻尼块,所述回字形插槽的底部设有与圆形阻尼块相配合的圆形阻尼槽,第二螺杆依次穿过第一穿孔、第二圆形波纹管和第二螺孔,第二螺孔与第二螺杆相匹配,连接板内部设有排气通道,排气通道的两端分别与导气管和储气腔室相连通,导气管设于连接板侧壁中部位置处,若干个实心密封塞等距分布在导气管的正上方,若干个伸缩式密封塞等距分布在导气管的正下方,导气管加上若干个实心密封塞或若干个伸缩式密封塞的数量等于若干个第一气孔的数量,实心密封塞的直径大于第一气孔的直径,导气管和伸缩式密封塞均与第一气孔相匹配设置。
作为本发明的进一步优化方案,所述伸缩式密封塞包括连接在连接板上的中空杆、滑动连接在中空杆内壁上的滑块、连接在滑块一端的堵塞杆、连接在滑块另一端的永磁铁和第一弹簧以及连接在中空杆内壁上的电磁铁,第一弹簧的另一端与中空杆内壁接触,电磁铁与永磁铁对应设置,堵塞杆的直径与第一气孔直径相同,当堵塞杆完全插入第一气孔时,其一端与挤压槽内壁齐平。
作为本发明的进一步优化方案,所述释压机构包括连接在第二气孔内壁上的连接杆、连接在连接杆上的支撑板、连接在支撑板上的第二弹簧、连接在第二弹簧上端的密封板以及连接在密封板下端中部的导向杆,导向杆贯穿支撑板。
一种碳纤维复合材料的成型方法,采用如上述的碳纤维复合材料的成型装置,包括以下步骤:
将碳纤维预浸料置于下模块的挤压槽内,并根据碳纤维预浸料的初始厚度进行调节可调式导气组件与相应高度的第一气孔连接,其余第一气孔均被堵塞,并根据碳纤维预浸料的初始厚度来调节伸缩式挤压组件的长度;
控制上模块下移并驱使伸缩式挤压组件和驱动组件分别插入挤压槽和回字形插槽,驱动组件插入回字形插槽时通过传动组件驱使伸缩式泵气组件不断拉长,并使伸缩式泵气组件内部产生负压并将伸缩式挤压组件和碳纤维预浸料之间的空气抽入伸缩式泵气组件内部,直至伸缩式挤压组件接触碳纤维预浸料;
通过向伸缩式挤压组件内导入设定压强的液体,使得伸缩式挤压组件对碳纤维预浸料施加设定数值的压力,待碳纤维预浸料成型后,拔出伸缩式挤压组件,此时挤压槽内产生负压并将释压组件打开,从而将挤压槽底部与外界空间连通,直至伸缩式挤压组件从挤压槽中拔出。
本发明的有益效果在于:本发明可根据不同厚度的碳纤维预浸料来的选择相应高度的抽气口以及调节伸缩式挤压组件的长度,从而在伸缩式挤压组件插入挤压槽直至其与碳纤维预浸料接触的过程中,将伸缩式挤压组件和碳纤维预浸料之间的空气完全抽出,从而形成真空状态,可以有效的防止碳纤维预浸料在热压过程中产生气泡,而在脱模时,可通过下模块底部的释压机构进行气体的导入,从而快速脱离真空状态,方便脱模。
附图说明
图1是本发明的整体结构示意图;
图2是本发明的下模块与可调式排气机构的相配合视图;
图3是本发明图2中A处的放大视图;
图4是本发明图2中B处的放大视图;
图5是本发明图2中C处的放大视图;
图6是本发明图2中D处的放大视图;
图7是本发明上模块与伸缩式挤压组件的相配合视图。
图中:1、下模块;101、挤压槽;102、回字形插槽;103、第一气孔;104、第二气孔;2、上模块;201、第一板体;202、第二板体;2020、电加热层;203、第一方形波纹管;204、伸缩杆;205、齿条;206、导通管;3、可调式排气机构;301、回字形安装板;302、第一转轴;303、第二转轴;304、齿轮;305、蜗轮;306、蜗杆;307、第一螺杆;308、第一回字形滑板;309、第二回字形滑板;310、第二方形波纹管;311、第三方形波纹管;312、第一圆形波纹管;313、第二圆形波纹管;314、连接板;3140、排气通道;315、实心密封塞;316、导气管;317、伸缩式密封塞;3170、中空杆;3171、滑块;3172、堵塞杆;3173、永磁铁;3174、第一弹簧;3175、电磁铁;318、第二螺杆;3180、十字槽;319、圆形阻尼块;4、释压机构;401、连接杆;402、支撑板;403、第二弹簧;404、密封板;405、导向杆。
具体实施方式
现在将参考示例实施方式讨论本文描述的主题。应该理解,讨论这些实施方式只是为了使得本领域技术人员能够更好地理解从而实现本文描述的主题。另外,相对一些示例所描述的特征在其他例子中也可以进行组合。
如图1-图7所示,一种碳纤维复合材料的成型装置,包括下模块1、与下模块1相匹配的上模块2、设于下模块1上的挤压槽101和回字形插槽102、设于挤压槽101侧壁上的若干个第一气孔103、设于挤压槽101底部的第二气孔104、设于回字形插槽102内的可调式排气机构3、设于第二气孔104内的释压机构4、连接在上模块2下端的伸缩式挤压组件和驱动组件,若干个第一气孔103均与回字形插槽102连通;
当伸缩式挤压组件和驱动组件下移并分别插入挤压槽101和回字形插槽102内时,伸缩式挤压组件与挤压槽101内壁之间形成一个密封腔室,可调式排气机构3通过设定的第一气孔103与密封腔室连通,释压机构4处于闭合状态,伸缩式挤压组件与碳纤维预浸料接触时,伸缩式挤压组件与碳纤维预浸料之间的空气排入可调式排气机构3,伸缩式挤压组件与挤压槽101之间处于真空状态,当伸缩式挤压组件沿挤压槽101上移时,释压机构4处于开合状态,挤压槽101的底部与外界连通;
可调式排气机构3包括传动组件、设于回字形插槽102内的伸缩式泵气组件、连接在伸缩式泵气组件上的可调式导气组件,传动组件用于调节伸缩式泵气组件的伸缩量,可调式导气组件用于连接设定的第一气孔103并堵塞其他的第一气孔103,传动组件与驱动组件相配合设置,伸缩式泵气组件伸长时,其内部空间产生负压并通过可调式导气组件将上模块2与碳纤维预浸料之间的空气抽入。
需要说明的是,在对碳纤维预浸料进行热压成型处理时,将碳纤维预浸料置于下模块1的挤压槽101内,并根据碳纤维预浸料的初始厚度进行调节可调式导气组件与相应高度的第一气孔103连接,其余第一气孔103均被堵塞,并根据碳纤维预浸料的初始厚度来调节伸缩式挤压组件的长度;
控制上模块2下移并驱使伸缩式挤压组件和驱动组件分别插入挤压槽101和回字形插槽102,驱动组件插入回字形插槽102时通过传动组件驱使伸缩式泵气组件不断拉长,并使伸缩式泵气组件内部产生负压并将伸缩式挤压组件和碳纤维预浸料之间的空气抽入伸缩式泵气组件内部,直至伸缩式挤压组件接触碳纤维预浸料;
通过向伸缩式挤压组件内导入设定压强的液体,使得伸缩式挤压组件对碳纤维预浸料施加设定数值的压力,待碳纤维预浸料成型后,拔出伸缩式挤压组件,此时挤压槽101内产生负压并将释压组件打开,从而将挤压槽101底部与外界空间连通,直至伸缩式挤压组件从挤压槽101中拔出,可以适用于不同厚度的碳纤维预浸料的处理过程,且不会在碳纤维预浸料上形成不规则区域,提高了碳纤维复合材料的成型精度。
其中,伸缩式挤压组件包括第一板体201、设于第一板体201正下方的第二板体202、连接在第一板体201和第二板体202之间的第一方形波纹管203和若干个伸缩杆204,第一板体201固定连接在上模块2的下端,第一板体201、第一方形波纹管203和第二板体202之间形成一注压腔室,第二板体202内部设有电加热层2020,第一板体201和第二板体202的面积均与挤压槽101的面积相同;
上模块2上连接有导通管206,导通管206的一端贯穿上模块2并与注压腔室相连通。
需要说明的是,如上述,在根据碳纤维预浸料的厚度来调节伸缩式挤压组件的长度时,通过导通管206向第一板体201、第一方形波纹管203和第二板体202之间形成的注压腔室内注入设定量的液体,并保持在设定压强数值,从而使得第二板体202和第一板体201之间的距离增加,从而达到调节伸缩杆204和第一方形波纹管203长度的效果,并可确保第二板体202在插入挤压槽101时的移动稳定性,因第二板体202与挤压槽101面积相同,当第二板体202插入挤压槽101时,第二板体202、挤压槽101内壁之间形成密封状态,之间的空气可通过可调式排气机构3抽出,从而可以有效的防止气体被压入碳纤维预浸料中,从而可以避免碳纤维预浸料在热压过程中产生气泡。
其中,驱动组件包括齿条205,齿条205固定连接在上模块2的下端;
传动组件包括固定连接在回字形插槽102上端开口处的回字形安装板301、活动连接在回字形安装板301下端的第一转轴302、活动连接在回字形插槽102内壁上的第二转轴303、连接在第二转轴303上的齿轮304和蜗轮305、连接在第一转轴302一端的蜗杆306以及连接在蜗杆306一端的第一螺杆307,蜗轮305与蜗杆306相啮合,齿条205插入回字形插槽102中时驱使齿轮304转动;
伸缩式泵气组件包括滑动连接在回字形插槽102内壁上的第一回字形滑板308和第二回字形滑板309、连接在第一回字形滑板308和第二回字形滑板309之间的第二方形波纹管310、第三方形波纹管311第一圆形波纹管312和第二圆形波纹管313,第一回字形滑板308下端面、第二回字形滑板309上端面、第二方形波纹管310内圆面、第三方形波纹管311外圆面、第一圆形波纹管312外圆面和第二圆形波纹管313外圆面之间形成一储气腔室,可调式导气组件与储气腔室相连通,第一回字形滑板308上被第一圆形波纹管312和第二圆形波纹管313覆盖的区域处分别设有第一螺孔和第一穿孔,第一螺孔与第一螺杆307相匹配,第二回字形滑板309上被第一圆形波纹管312和第二圆形波纹管313覆盖的区域处分别设有第二穿孔和第二螺孔,第二穿孔的直径大于第一螺杆307的直径。
需要说明的是,如上述,当齿条205插入回字形插槽102中,其与第二转轴303上的齿轮304接触并啮合,从而在齿条205下移的过程中驱使齿轮304转动,齿轮304转动后带动第二转轴303转动,第二转轴303转动后带动蜗轮305同向、同角度转动,蜗轮305转动后驱使蜗杆306转动,蜗杆306转动后带动第一螺杆307转动,第一螺杆307转动后可驱使第一回字形滑板308上移,此时,第二回字形滑板309处于固定状态,因其上连接的可调式导气组件与设定的第一气孔103形成稳定连接状态,所以,当第一回字形滑板308在第一螺杆307驱动作用下而沿着回字形插槽102上移时,第一回字形滑板308和第二回字形滑板309之间的距离增大,第一回字形滑板308下端面、第二回字形滑板309上端面、第二方形波纹管310内圆面、第三方形波纹管311外圆面、第一圆形波纹管312外圆面和第二圆形波纹管313外圆面之间形成的储气腔室体积逐渐增大,从而产生负压,并将第二板体202与挤压槽101之间的空气抽入储气腔室中,因第一气孔103的最低点与碳纤维预浸料上表面齐平,所以当第二板体202与碳纤维预浸料上表面接触时,与可调式导气组件连接的第一气孔103被第二板体202密封,可在气体抽空的同时对第一气孔103进行密封,从而使得挤压槽101内形成真空状态,并可以稳定保持在稳定状态,此时,可通过电加热层2020对第二板体202进行加热,同时调整注压腔室内的压强,可以根据设定参数进行热压参数的调整。
其中,可调式导气组件包括连接在第二回字形滑板309下端的连接板314、连接在连接板314侧壁的一个导气管316、若干个实心密封塞315和若干个伸缩式密封塞317、活动连接在回字形安装板301上的第二螺杆318、设于第二螺杆318上端的十字槽3180以及连接在第二螺杆318下端的圆形阻尼块319,回字形插槽102的底部设有与圆形阻尼块319相配合的圆形阻尼槽,第二螺杆318依次穿过第一穿孔、第二圆形波纹管313和第二螺孔,第二螺孔与第二螺杆318相匹配,连接板314内部设有排气通道3140,排气通道3140的两端分别与导气管316和储气腔室相连通,导气管316设于连接板314侧壁中部位置处,若干个实心密封塞315等距分布在导气管316的正上方,若干个伸缩式密封塞317等距分布在导气管316的正下方,导气管316加上若干个实心密封塞315或若干个伸缩式密封塞317的数量等于若干个第一气孔103的数量,实心密封塞315的直径大于第一气孔103的直径,导气管316和伸缩式密封塞317均与第一气孔103相匹配设置;
伸缩式密封塞317包括连接在连接板314上的中空杆3170、滑动连接在中空杆3170内壁上的滑块3171、连接在滑块3171一端的堵塞杆3172、连接在滑块3171另一端的永磁铁3173和第一弹簧3174以及连接在中空杆3170内壁上的电磁铁3175,第一弹簧3174的另一端与中空杆3170内壁接触,电磁铁3175与永磁铁3173对应设置,堵塞杆3172的直径与第一气孔103直径相同,当堵塞杆3172完全插入第一气孔103时,其一端与挤压槽101内壁齐平。
需要说明的是,如上述,在根据碳纤维预浸料的厚度来选择相应的第一气孔103进行气体抽离时,通过控制器控制伸缩式密封塞317内的电磁铁3175工作,从而产生磁力,并将永磁铁3173朝向电磁铁3175方向吸附,永磁铁3173朝向电磁铁3175处移动时带动滑块3171和柱塞杆同向、同距移动,从而可以使得柱塞杆从相应的第一气孔103中拔出,此时,连接板314不再受到限位,第二回字形滑板309处于可上下移动的状态,通过工具旋转第二螺杆318,第二螺杆318转动后驱使与其螺纹连接的第二回字形滑板309向下移动或向上移动,直至连接板314上的导气管316与设定高度处的第一气孔103处于配合连接的状态时停止移动,然后通过控制器将电磁铁3175断电,电磁铁3175不再吸附永磁铁3173,第一弹簧3174复位,并将滑块3171顶出,从而将柱塞杆重新插入相应的第一气孔103中,进行密封,且柱塞杆插入第一气孔103时,可使得第一气孔103与挤压槽101连通处进行平整化处理,从而使得碳纤维预浸料在置于挤压槽101中并进行挤压时,不会出现额外的缺口而对碳纤维预浸料的成型造成影响,其中,需要注意的是,当导气管316与最下方的第一气孔103连接时,所有伸缩式密封塞317将完全处于被挤压的状态,此时,伸缩式密封塞317无法与第一气孔103形成限位连接,但仍然不影响第二回字形滑板309的稳定性,因第二螺杆318底部的圆形阻尼块319与圆形阻尼槽之间存在摩擦扭矩,且第二回字形滑板309与第二螺杆318是螺纹连接,所以,第一回字形滑板308上移时,储气腔室内产生的负压以及相应波纹管的拉长,对第二回字形滑板309产生的拉力传递至第二螺杆318上,所对第二螺杆318产生的旋转扭矩需要超过圆形阻尼块319与圆形阻尼槽之间存在的摩擦扭矩,才会使得第二螺杆318转动。
其中,释压机构4包括连接在第二气孔104内壁上的连接杆401、连接在连接杆401上的支撑板402、连接在支撑板402上的第二弹簧403、连接在第二弹簧403上端的密封板404以及连接在密封板404下端中部的导向杆405,导向杆405贯穿支撑板402。
需要说明的是,如上述,当热压成型后,需要脱模时,因第一气孔103被密封,挤压槽101内部此时处于真空状态,当第二板体202上移时,挤压槽101内部空间增大,从而形成负压,并阻碍第二板体202上移过程,此时,负压超过释压机构4中的第二弹簧403的弹力作用,从而将密封板404吸入挤压槽101内,并将第二气孔104打开,从而使得外界空气被吸入挤压槽101的底部,并使得热压成型的碳纤维复合材料被气压顶起,从而便捷脱模,当碳纤维复合材料上移并将第一气孔103露出后,储气腔室内的气体也可排入挤压槽101内,直至气压稳定后,第二弹簧403复位并重新驱使密封板404密封第二气孔104。
上面对本实施例进行了描述,但是本实施例并不局限于上述的具体实施方式,上述的具体实施方式仅仅是示意性的,而不是限制性的,本领域的普通技术人员在本实施例的启示下,还可做出很多形式,均属于本实施例的保护之内。
Claims (10)
1.一种碳纤维复合材料的成型装置,其特征在于,包括下模块(1)、与下模块(1)相匹配的上模块(2)、设于下模块(1)上的挤压槽(101)和回字形插槽(102)、设于挤压槽(101)侧壁上的若干个第一气孔(103)、设于挤压槽(101)底部的第二气孔(104)、设于回字形插槽(102)内的可调式排气机构(3)、设于第二气孔(104)内的释压机构(4)、连接在上模块(2)下端的伸缩式挤压组件和驱动组件,若干个第一气孔(103)均与回字形插槽(102)连通;
当伸缩式挤压组件和驱动组件下移并分别插入挤压槽(101)和回字形插槽(102)内时,伸缩式挤压组件与挤压槽(101)内壁之间形成一个密封腔室,可调式排气机构(3)通过设定的第一气孔(103)与密封腔室连通,释压机构(4)处于闭合状态,伸缩式挤压组件与碳纤维预浸料接触时,伸缩式挤压组件与碳纤维预浸料之间的空气排入可调式排气机构(3),伸缩式挤压组件与挤压槽(101)之间处于真空状态,当伸缩式挤压组件沿挤压槽(101)上移时,释压机构(4)处于开合状态,挤压槽(101)的底部与外界连通;
所述可调式排气机构(3)包括传动组件、设于回字形插槽(102)内的伸缩式泵气组件、连接在伸缩式泵气组件上的可调式导气组件,所述传动组件用于调节伸缩式泵气组件的伸缩量,所述可调式导气组件用于连接设定的第一气孔(103)并堵塞其他的第一气孔(103),传动组件与驱动组件相配合设置,伸缩式泵气组件伸长时,其内部空间产生负压并通过可调式导气组件将上模块(2)与碳纤维预浸料之间的空气抽入。
2.根据权利要求1所述的一种碳纤维复合材料的成型装置,其特征在于,所述伸缩式挤压组件包括第一板体(201)、设于第一板体(201)正下方的第二板体(202)、连接在第一板体(201)和第二板体(202)之间的第一方形波纹管(203)和若干个伸缩杆(204),所述第一板体(201)固定连接在上模块(2)的下端,第一板体(201)、第一方形波纹管(203)和第二板体(202)之间形成一注压腔室,所述第二板体(202)内部设有电加热层(2020),第一板体(201)和第二板体(202)的面积均与挤压槽(101)的面积相同。
3.根据权利要求2所述的一种碳纤维复合材料的成型装置,其特征在于,所述上模块(2)上连接有导通管(206),导通管(206)的一端贯穿上模块(2)并与注压腔室相连通。
4.根据权利要求3所述的一种碳纤维复合材料的成型装置,其特征在于,所述驱动组件包括齿条(205),齿条(205)固定连接在上模块(2)的下端。
5.根据权利要求4所述的一种碳纤维复合材料的成型装置,其特征在于,所述传动组件包括固定连接在回字形插槽(102)上端开口处的回字形安装板(301)、活动连接在回字形安装板(301)下端的第一转轴(302)、活动连接在回字形插槽(102)内壁上的第二转轴(303)、连接在第二转轴(303)上的齿轮(304)和蜗轮(305)、连接在第一转轴(302)一端的蜗杆(306)以及连接在蜗杆(306)一端的第一螺杆(307),所述蜗轮(305)与蜗杆(306)相啮合,齿条(205)插入回字形插槽(102)中时驱使齿轮(304)转动。
6.根据权利要求5所述的一种碳纤维复合材料的成型装置,其特征在于,所述伸缩式泵气组件包括滑动连接在回字形插槽(102)内壁上的第一回字形滑板(308)和第二回字形滑板(309)、连接在第一回字形滑板(308)和第二回字形滑板(309)之间的第二方形波纹管(310)、第三方形波纹管(311)第一圆形波纹管(312)和第二圆形波纹管(313),所述第一回字形滑板(308)下端面、第二回字形滑板(309)上端面、第二方形波纹管(310)内圆面、第三方形波纹管(311)外圆面、第一圆形波纹管(312)外圆面和第二圆形波纹管(313)外圆面之间形成一储气腔室,可调式导气组件与储气腔室相连通,第一回字形滑板(308)上被第一圆形波纹管(312)和第二圆形波纹管(313)覆盖的区域处分别设有第一螺孔和第一穿孔,第一螺孔与第一螺杆(307)相匹配,第二回字形滑板(309)上被第一圆形波纹管(312)和第二圆形波纹管(313)覆盖的区域处分别设有第二穿孔和第二螺孔,第二穿孔的直径大于第一螺杆(307)的直径。
7.根据权利要求6所述的一种碳纤维复合材料的成型装置,其特征在于,所述可调式导气组件包括连接在第二回字形滑板(309)下端的连接板(314)、连接在连接板(314)侧壁的一个导气管(316)、若干个实心密封塞(315)和若干个伸缩式密封塞(317)、活动连接在回字形安装板(301)上的第二螺杆(318)、设于第二螺杆(318)上端的十字槽(3180)以及连接在第二螺杆(318)下端的圆形阻尼块(319),所述回字形插槽(102)的底部设有与圆形阻尼块(319)相配合的圆形阻尼槽,第二螺杆(318)依次穿过第一穿孔、第二圆形波纹管(313)和第二螺孔,第二螺孔与第二螺杆(318)相匹配,连接板(314)内部设有排气通道(3140),排气通道(3140)的两端分别与导气管(316)和储气腔室相连通,导气管(316)设于连接板(314)侧壁中部位置处,若干个实心密封塞(315)等距分布在导气管(316)的正上方,若干个伸缩式密封塞(317)等距分布在导气管(316)的正下方,导气管(316)加上若干个实心密封塞(315)或若干个伸缩式密封塞(317)的数量等于若干个第一气孔(103)的数量,实心密封塞(315)的直径大于第一气孔(103)的直径,导气管(316)和伸缩式密封塞(317)均与第一气孔(103)相匹配设置。
8.根据权利要求7所述的一种碳纤维复合材料的成型装置,其特征在于,所述伸缩式密封塞(317)包括连接在连接板(314)上的中空杆(3170)、滑动连接在中空杆(3170)内壁上的滑块(3171)、连接在滑块(3171)一端的堵塞杆(3172)、连接在滑块(3171)另一端的永磁铁(3173)和第一弹簧(3174)以及连接在中空杆(3170)内壁上的电磁铁(3175),第一弹簧(3174)的另一端与中空杆(3170)内壁接触,电磁铁(3175)与永磁铁(3173)对应设置,堵塞杆(3172)的直径与第一气孔(103)直径相同,当堵塞杆(3172)完全插入第一气孔(103)时,其一端与挤压槽(101)内壁齐平。
9.根据权利要求8所述的一种碳纤维复合材料的成型装置,其特征在于,所述释压机构(4)包括连接在第二气孔(104)内壁上的连接杆(401)、连接在连接杆(401)上的支撑板(402)、连接在支撑板(402)上的第二弹簧(403)、连接在第二弹簧(403)上端的密封板(404)以及连接在密封板(404)下端中部的导向杆(405),导向杆(405)贯穿支撑板(402)。
10.一种碳纤维复合材料的成型方法,其特征在于,采用如权利要求1-9任一所述的碳纤维复合材料的成型装置,包括以下步骤:
将碳纤维预浸料置于下模块(1)的挤压槽(101)内,并根据碳纤维预浸料的初始厚度进行调节可调式导气组件与相应高度的第一气孔(103)连接,其余第一气孔(103)均被堵塞,并根据碳纤维预浸料的初始厚度来调节伸缩式挤压组件的长度;
控制上模块(2)下移并驱使伸缩式挤压组件和驱动组件分别插入挤压槽(101)和回字形插槽(102),驱动组件插入回字形插槽(102)时通过传动组件驱使伸缩式泵气组件不断拉长,并使伸缩式泵气组件内部产生负压并将伸缩式挤压组件和碳纤维预浸料之间的空气抽入伸缩式泵气组件内部,直至伸缩式挤压组件接触碳纤维预浸料;
通过向伸缩式挤压组件内导入设定压强的液体,使得伸缩式挤压组件对碳纤维预浸料施加设定数值的压力,待碳纤维预浸料成型后,拔出伸缩式挤压组件,此时挤压槽(101)内产生负压并将释压组件打开,从而将挤压槽(101)底部与外界空间连通,直至伸缩式挤压组件从挤压槽(101)中拔出。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202311602414.7A CN117325484B (zh) | 2023-11-28 | 2023-11-28 | 一种碳纤维复合材料的成型装置及其成型方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202311602414.7A CN117325484B (zh) | 2023-11-28 | 2023-11-28 | 一种碳纤维复合材料的成型装置及其成型方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN117325484A true CN117325484A (zh) | 2024-01-02 |
CN117325484B CN117325484B (zh) | 2024-01-26 |
Family
ID=89293753
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202311602414.7A Active CN117325484B (zh) | 2023-11-28 | 2023-11-28 | 一种碳纤维复合材料的成型装置及其成型方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN117325484B (zh) |
Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0625884A (ja) * | 1992-07-06 | 1994-02-01 | Osada Seiko Kk | ポーラス状電鋳成形型の製造方法 |
JPH08150624A (ja) * | 1994-11-28 | 1996-06-11 | Honda Motor Co Ltd | 多孔性金型とその製造方法 |
JP2002264178A (ja) * | 2001-03-13 | 2002-09-18 | Futaba Corp | 成形用金型及びエジェクタピン |
CN1554531A (zh) * | 2003-12-19 | 2004-12-15 | 中国兵器工业集团第五三研究所 | 一种复合材料真空辅助成型工艺方法 |
JP2010036515A (ja) * | 2008-08-07 | 2010-02-18 | Apic Yamada Corp | 樹脂モールド装置および樹脂モールド方法 |
CN108215243A (zh) * | 2016-12-15 | 2018-06-29 | 本田技研工业株式会社 | 纤维增强树脂成型品及其制造方法 |
CN113580485A (zh) * | 2021-07-23 | 2021-11-02 | 东莞市超融实业有限公司 | 一种pet材料注塑成型装置及其使用方法 |
CN214872831U (zh) * | 2021-06-30 | 2021-11-26 | 山东中航惠金复合材料科技有限公司 | 一种碳纤维热压成型装置 |
-
2023
- 2023-11-28 CN CN202311602414.7A patent/CN117325484B/zh active Active
Patent Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0625884A (ja) * | 1992-07-06 | 1994-02-01 | Osada Seiko Kk | ポーラス状電鋳成形型の製造方法 |
JPH08150624A (ja) * | 1994-11-28 | 1996-06-11 | Honda Motor Co Ltd | 多孔性金型とその製造方法 |
JP2002264178A (ja) * | 2001-03-13 | 2002-09-18 | Futaba Corp | 成形用金型及びエジェクタピン |
CN1554531A (zh) * | 2003-12-19 | 2004-12-15 | 中国兵器工业集团第五三研究所 | 一种复合材料真空辅助成型工艺方法 |
JP2010036515A (ja) * | 2008-08-07 | 2010-02-18 | Apic Yamada Corp | 樹脂モールド装置および樹脂モールド方法 |
CN108215243A (zh) * | 2016-12-15 | 2018-06-29 | 本田技研工业株式会社 | 纤维增强树脂成型品及其制造方法 |
CN214872831U (zh) * | 2021-06-30 | 2021-11-26 | 山东中航惠金复合材料科技有限公司 | 一种碳纤维热压成型装置 |
CN113580485A (zh) * | 2021-07-23 | 2021-11-02 | 东莞市超融实业有限公司 | 一种pet材料注塑成型装置及其使用方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN117325484B (zh) | 2024-01-26 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN117325484B (zh) | 一种碳纤维复合材料的成型装置及其成型方法 | |
CN214820371U (zh) | 一种具有适应性的电器盒生产用注塑模具 | |
CN113085100B (zh) | 一种用于成型热塑性复合材料芯模的模具 | |
CN106113402B (zh) | 汽车支撑杆双墩头一次成型模具 | |
CN214324062U (zh) | 一种用于注塑模具的脱模机构 | |
CN117961066B (zh) | 一种金属注射成型加工设备 | |
CN208497438U (zh) | 一种利用压缩空气辅助脱模的模具 | |
CN215095089U (zh) | 一种丙烯酸酯橡胶压块装置 | |
CN111873334A (zh) | 一种塑料制品生产设备顶出复位一体装置 | |
CN219855832U (zh) | 一种模具脱模机构 | |
CN213137662U (zh) | 一种三板模流道自动脱落结构 | |
CN219191069U (zh) | 一种注塑成型高压喷射装置 | |
CN211640804U (zh) | 一种用于生产胎压监测器外壳的模具 | |
CN115383087B (zh) | 一种飞轮壳体的加工装置 | |
CN219837065U (zh) | 一种圆柱电池缩径机构 | |
CN217123811U (zh) | 一种高压泵泵体模具结构 | |
CN115415521B (zh) | 一种全自动电动伺服直驱压机 | |
CN220742009U (zh) | 一种智能全自动注塑机 | |
CN215703374U (zh) | 一种注塑机的脱模剂喷涂结构 | |
CN117183245B (zh) | 一种脚踏气筒高效注塑装置 | |
CN220661596U (zh) | 一种塑料面板注塑成型模具 | |
CN218579826U (zh) | 一种适用于球形压型料的八边形玻璃模具 | |
CN213388930U (zh) | 一种高效调节电解槽液位的装置 | |
CN218946180U (zh) | 一种冲压模具用顶出结构 | |
CN203779657U (zh) | 复合式脱模装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |