CN117484921A - 一种hp-rtm工艺制备阻燃树脂的设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种HP‑RTM工艺制备阻燃树脂的设备，涉及阻燃树脂制备技术领域，包括底板，安装架的内底面装有下模座，液压缸底部安装有预成型模具；底板顶面一侧设有给料座，底板顶面另一侧设有卸料座，驱动槽内设有驱动组件；升降板底部安装有横移板，驱动座内设有传动组件；升降腔内设有升降组件；横移板的底面等距安装有真空吸盘；本发明通过下模座与给料座和卸料座的配合，便于对所要加工的工件实现连续自动上下料的作用，提高对于阻燃树脂生产的高效性和连续性加工效率；通过横移板与传动组件和升降板之间的配合，便于实现从设备内部进行自动化连续进出料的效果，并且能够提高对于多个待裁切碳纤维增强体进行依序给料的工作效率，提高生产效率。
Description
技术领域
本发明涉及阻燃树脂制备技术领域，尤其涉及一种HP-RTM工艺制备阻燃树脂的设备。
背景技术
HP-RTM是近年来推出的一种应对大批量生产高性能热固性复合材料零件的新型HP-RTM工艺技术，主要应用于新能源汽车、航空航天、造船、体育用品等轻量化领域。相比较传统rtm工艺需要消耗大量人力和时间，HP-RTM可实现低成本、短周期(大批量)、高质量生产，保证了纤维的快速浸润和优异的产品性能；
但在使用HP-RTM工艺对树脂基材进行加工时，尤其是在前期对碳纤维增强件进行预成型操作时的步骤就较为繁琐，一般是通过一个机械臂对一块待预定形的碳纤维增强件进行转移操作，并且通过机械臂不便于对通过托盘分隔码垛的碳纤维增强件进行连续的取放操作，因为分层码垛的碳纤维增强件间隔高度有限，每次通过机械臂取放时都需要人工将其抽出才能进行取放给料操作，大大影响生产效率；因此，需对上述技术问题进行改进处理。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种HP-RTM工艺制备阻燃树脂的设备。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：一种HP-RTM工艺制备阻燃树脂的设备，包括底板、设于底板顶面中部的安装架和横向设于底板顶面前后端的滑轨，所述安装架的内底面上安装有用于纤维增强件预定型的下模座，所述安装架的内顶面竖向安装有液压缸，所述液压缸的伸缩端底部安装有预成型模具；所述底板的顶面一侧滑动设有给料座，所述底板顶面的另一侧滑动设有卸料座，所述卸料座与给料座的下部均开设有驱动槽，所述驱动槽内部均设有驱动组件；所述给料座与卸料座的顶面均水平转动设有转盘，所述给料座与卸料座的顶面均开设有安装槽，所述安装槽内部设有转动电机，所述转动电机的驱动轴与转盘的底面固接；所述转盘的顶面外侧均竖向安装有侧板，所述侧板的内侧面上均等距固接有多根用于纤维织物承托的托板，所述安装架两侧均纵向安装有升降板，所述升降板的底部横向滑动安装有横移板，所述升降板的外侧面中部设有驱动座，所述驱动座内部设有用于横移板移动的传动组件；所述安装架两侧架体内部的前端均竖向开设有升降腔，所述升降腔内部设有用于升降板往复升降的升降组件；所述横移板的下部内开设有抽吸腔，所述横移板的底面等距安装有多个与抽吸腔连通的真空吸盘。
优选地，所述下模座顶部外侧的上方水平设有缓冲框，所述缓冲框的底面四角均竖向固接有第一弹簧伸缩杆，所述第一弹簧伸缩杆的底端与下模座固定连接；所述横移板顶面的前后端均横向固接有导轨，所述导轨的横截面为倒梯形截面状；所述升降板一侧面底部的前后端均横向开设有与用于导轨悬吊和导向的倒梯形导槽。
优选地，所述预成型模具的底面朝上凹陷有预定型槽，所述预成型模具底面外侧的下方水平设有防护框，所述防护框的顶面四角均竖向固接有第二弹簧伸缩杆，所述第二弹簧伸缩杆的固定端嵌设在预成型模具的底部内；所述预定型槽底部开口外侧的预成型模具底面上设有一圈裁切刀，所述裁切刀的底端伸入防护框的内圈中。
优选地，所述升降组件包括竖向转动设于升降腔内部的丝杠和套接在丝杠上的螺纹管，所述丝杠的顶端连接有安装在升降腔顶部内的伺服电机，所述升降板内侧面的前端固接有连接板、后端固接有稳定块；所述安装架的侧壁上均竖向开设有与升降腔连通的矩形条口，所述连接板的内端从矩形条口中伸入升降腔内部与螺纹管的外壁固接；
优选地，所述安装架的侧壁后端竖向开设有稳定条槽，所述稳定块竖向滑动卡接在稳定条槽内部；所述安装架的一侧壁上开设有给料口、另一侧壁上开设有卸料口。
优选地，所述传动组件包括开设在驱动座底部的传动槽、纵向设于传动槽后端内壁上的自锁电机和纵向转动设于传动槽前端内壁上的传动齿轮，所述传动齿轮的后端与自锁电机的驱动轴同轴固接；所述横移板的顶面中部横向开设有矩形条槽，所述矩形条槽内部横向设有齿牙朝上的齿条板，所述传动齿轮与齿条板啮合传动。
优选地，所述驱动组件包括纵向转动设于驱动槽内部的转轴和固定套接在转轴上的驱动齿轮，所述给料座与卸料座的前端面均设有用于转轴驱动的驱动电机，所述底板的顶面中部横向开设有固定条槽，所述固定条槽内部水平固定安装有固定齿板，所述给料座与卸料座内部的驱动齿轮均与固定齿板啮合。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明通过下模座与给料座和卸料座的配合，便于对所要加工的工件实现连续自动上下料的作用，提高对于阻燃树脂生产的高效性和连续性加工效率；通过横移板与传动组件和升降板之间的配合，便于实现从设备内部进行自动化连续进出料的效果，并且能够提高对于多个待裁切碳纤维增强体进行依序给料的工作效率；并通过缓冲框与第一弹簧伸缩杆的设置，能够对完成裁切操作的纤维预成型体进行自动脱模以及与废料之间进行自动脱离的作用；有效避免真空吸盘将废料吸附住一同带出的情况出现，通过驱动组件与卸料座的配合，能够对完成预压和裁切后的工件进行一定距离的托运输送操作，便于高效实现对于阻燃树脂生产前提原料制备的自动化程度，提高生产效率。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1为本发明的整体结构示意图；
图2为本发明的安装架与升降板和横移板立体结构示意图；
图3为本发明的安装架一侧局部结构剖视图；
图4为本发明的下模座与预成型模具开模状态立体结构示意图；
图5为本发明的卸料座与侧板和托板立体结构示意图；
图6为本发明的给料座底部立体结构示意图；
图7为本发明的预成型模具与防护框底部立体结构示意图；
图8为本发明的下模座与缓冲框和横移板立体结构示意图；
图9为本发明的横移板与驱动座主视结构剖视图；
图10为本发明的缓冲框与第一弹簧伸缩杆立体结构示意图。
图中序号：1、底板；2、安装架；3、下模座；4、给料座；5、卸料座；6、侧板；7、托板；8、升降板；9、横移板；10、驱动座；11、导轨；12、丝杠；13、伺服电机；14、缓冲框；15、第一弹簧伸缩杆；16、齿条板；17、自锁电机；18、传动齿轮；19、预成型模具；20、裁切刀；21、防护框；22、第二弹簧伸缩杆；23、驱动电机；24、驱动齿轮；25、真空吸盘；26、固定齿板。
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。
实施例：参见图1至图10，一种HP-RTM工艺制备阻燃树脂的设备，包括底板1、设于底板1顶面中部的安装架2和横向设于底板1顶面前后端的滑轨，安装架2的内底面上安装有用于纤维增强件预定型的下模座3，安装架2的内顶面竖向安装有液压缸，液压缸的伸缩端底部安装有预成型模具19；底板1的顶面一侧滑动设有给料座4，底板1顶面的另一侧滑动设有卸料座5，卸料座5与给料座4的下部均开设有驱动槽，驱动槽内部均设有驱动组件；给料座4与卸料座5的顶面均水平转动设有转盘，给料座4与卸料座5的顶面均开设有安装槽，安装槽内部设有转动电机，转动电机的驱动轴与转盘的底面固接；转盘的顶面外侧均竖向安装有侧板6，侧板6的内侧面上均等距固接有多根用于纤维织物承托的托板7，安装架2两侧均纵向安装有升降板8，升降板8的底部横向滑动安装有横移板9，升降板8的外侧面中部设有驱动座10，驱动座10内部设有用于横移板9移动的传动组件；安装架2两侧架体内部的前端均竖向开设有升降腔，升降腔内部设有用于升降板8往复升降的升降组件；横移板9的下部内开设有抽吸腔，抽吸腔的后端设有抽吸管，横移板9的底面等距安装有多个与抽吸腔连通的真空吸盘25；通过下模座3与给料座4和卸料座5的配合，便于对所要加工的工件实现连续自动上下料的作用，提高对于阻燃树脂生产的高效性和连续性加工效率；通过横移板9与传动组件和升降板8之间的配合，便于实现从设备内部进行自动化连续进出料的效果，并且能够提高对于多个待裁切碳纤维增强体进行依序给料的工作效率；
在本发明中，下模座3顶部外侧的上方水平设有缓冲框14，缓冲框14的底面四角均竖向固接有第一弹簧伸缩杆15，第一弹簧伸缩杆15的底端与下模座3固定连接；横移板9顶面的前后端均横向固接有导轨11，导轨11的横截面为倒梯形截面状；升降板8一侧面底部的前后端均横向开设有与用于导轨11悬吊和导向的倒梯形导槽；通过缓冲框14与第一弹簧伸缩杆15的设置，能够对完成裁切操作的纤维预成型体进行自动脱模以及与废料之间进行自动脱离的作用；有效避免真空吸盘25将废料吸附住一同带出的情况出现；预成型模具19的底面朝上凹陷有预定型槽，预成型模具19底面外侧的下方水平设有防护框21，防护框21的顶面四角均竖向固接有第二弹簧伸缩杆22，第二弹簧伸缩杆22的固定端嵌设在预成型模具19的底部内；预定型槽底部开口外侧的预成型模具19底面上设有一圈裁切刀20，裁切刀20的底端伸入防护框21的内圈中。
在本发明中，升降组件包括竖向转动设于升降腔内部的丝杠12和套接在丝杠12上的螺纹管，丝杠12的顶端连接有安装在升降腔顶部内的伺服电机13，升降板8内侧面的前端固接有连接板、后端固接有稳定块；安装架2的侧壁上均竖向开设有与升降腔连通的矩形条口，连接板的内端从矩形条口中伸入升降腔内部与螺纹管的外壁固接；安装架2的侧壁后端竖向开设有稳定条槽，稳定块竖向滑动卡接在稳定条槽内部；安装架2的一侧壁上开设有给料口、另一侧壁上开设有卸料口；通过升降组件的设置，便于对升降板8和横移板9进行升降操作，便于使横移板9对不同高度托板7上的碳纤维增强体进行取放操作。
在本发明中，传动组件包括开设在驱动座10底部的传动槽、纵向设于传动槽后端内壁上的自锁电机17和纵向转动设于传动槽前端内壁上的传动齿轮18，传动齿轮18的后端与自锁电机17的驱动轴同轴固接；横移板9的顶面中部横向开设有矩形条槽，矩形条槽内部横向设有齿牙朝上的齿条板16，传动齿轮18与齿条板16啮合传动；驱动组件包括纵向转动设于驱动槽内部的转轴和固定套接在转轴上的驱动齿轮24，给料座4与卸料座5的前端面均设有用于转轴驱动的驱动电机23，底板1的顶面中部横向开设有固定条槽，固定条槽内部水平固定安装有固定齿板26，给料座4与卸料座5内部的驱动齿轮24均与固定齿板26啮合；通过驱动组件与卸料座5的配合，能够对完成预压和裁切后的工件进行一定距离的托运输送操作，便于高效实现对于阻燃树脂生产前提原料制备的自动化程度，提高生产效率。
工作原理：在本实施例中，本发明还提出了一种HP-RTM工艺制备阻燃树脂的设备的使用方法，包括以下步骤：
步骤一，首先将本设备安装在RTM设备的一侧，接着将各个电器件通过导线与外部控制设备电性连接，并将抽吸腔后端的抽吸管与外部真空泵固连通，接着启动给料座4内部的转动电机带动给料座4上转盘进行转动，将指向朝安装架2的托板7水平转动朝外，接着在多层的托板7上从下往上逐一放置上经过预热预压定型的碳纤维增强体，然后使放置好的碳纤维增强体等待向下模座3上进行依次给料剪裁操作；
步骤二，当给料座4上的托板7上均放置好等待裁切的碳纤维增强体之后，再次启动给料座4内部转动电机带动转盘水平回转复位，使给料座4上的托板7重现朝向安装架2，接着启动安装架2一侧内部的升降组件带动一侧的升降板8进行升降操作，通过此块升降板8的升降操作便于带动横移板9进行升降操作；
步骤三，在横移板9的升降到最下方之后，接着启动此块升降板8内部的传动机构进行转动，通过传动机构中传动齿轮18与齿条板16的啮合，便于使横移板9在升降板8的底部进行横移操作，进而能够使横移板9的外端移动至侧板6处，使横移板9底部的真空吸盘25移动至待裁切的碳纤维增强体上方，然后通过再次启动安装架2一侧内部的升降组件带动升降板8和横移板9进行下降，使真空吸盘25压设在碳纤维增强体顶部，接着启动外部真空泵对多个真空吸盘25进行抽真空操作，使真空吸盘25对压设住的碳纤维增强体进行稳定吸附操作；
步骤四，在对于碳纤维增强体吸附后，通过此块升降板8的升降组件与传动组件的配合，便于通过朝向安装架2内部移动的横移板9带着碳纤维增强体移动至下模座3的上方，然后并控制横移板9和外部真空泵的配合，将待裁切的碳纤维增强体放置在下模座3的顶部，然后通过传动组件带动横移板9横移退出安装架2外，并使横移板9移动至下一块待裁切的碳纤维增强体上方，等待上料操作；
步骤五，当碳纤维增强体放置在下模座3顶部后，通过启动液压缸带动预成型模具19进行下降，使预成型模具19对下模座3顶部的碳纤维增强体进行预压限位，并通过预成型模具19底部的裁切刀20对碳纤维增强体边缘处多余的材料裁切掉，通过切除多余的碳纤维，便于获得与注射模腔尺寸相对应的纤维预成型体；
步骤六，然后在对于此块纤维预成型体预定型和裁切操作结束后，启动液压缸带动预成型模具19进行回升，在预成型模具19回升后，此时的缓冲框14在不受压后，在第一弹簧伸缩杆15自动回弹的作用下能够将下模座3上成型的纤维预成型体顶升脱模，并且能够将残留在缓冲框14与下模座3顶面周侧之间碎料起到自动顶起脱落的作用；
步骤七，接着启动安装架2另一侧的升降组件带动另一个升降板8进行升降操作，进而使另一块用于纤维预成型体取出的横移板9也能够进行升降操作，在另一块横移板9升降到位后，启动另一个升降板8上的传动组件带动另一块横移板9朝向安装架2内部进行横移，进而使另一个横移板9移动至顶升起的纤维预成型体上方，然后即可通过另一个横移板9底部的真空吸盘25将成型的纤维预成型体吸附住，然后将其从下模座3上取出，并通过另一个横移板9与另一个升降板8的配合，将其放置在卸料座5上的托板7上，并且从上往下进行放置；通过卸料座5内部驱动组件，能够将纤维预成型体输送至RTM成型模具处，等待注塑加工；然后对于剩余未裁切的碳纤维增强体重复上述加工步骤即可。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种HP-RTM工艺制备阻燃树脂的设备，包括底板(1)、设于底板(1)顶面中部的安装架(2)和横向设于底板(1)顶面前后端的滑轨，其特征在于：所述安装架(2)的内底面上安装有用于纤维增强件预定型的下模座(3)，所述安装架(2)的内顶面竖向安装有液压缸，所述液压缸的伸缩端底部安装有预成型模具(19)；所述底板(1)的顶面一侧滑动设有给料座(4)，所述底板(1)顶面的另一侧滑动设有卸料座(5)，所述卸料座(5)与给料座(4)的下部均开设有驱动槽，所述驱动槽内部均设有驱动组件；所述给料座(4)与卸料座(5)的顶面均水平转动设有转盘，所述给料座(4)与卸料座(5)的顶面均开设有安装槽，所述安装槽内部设有转动电机，所述转动电机的驱动轴与转盘的底面固接；
所述转盘的顶面外侧均竖向安装有侧板(6)，所述侧板(6)的内侧面上均等距固接有多根用于纤维织物承托的托板(7)，所述安装架(2)两侧均纵向安装有升降板(8)，所述升降板(8)的底部横向滑动安装有横移板(9)，所述升降板(8)的外侧面中部设有驱动座(10)，所述驱动座(10)内部设有用于横移板(9)移动的传动组件；所述安装架(2)两侧架体内部的前端均竖向开设有升降腔，所述升降腔内部设有用于升降板(8)往复升降的升降组件；所述横移板(9)的下部内开设有抽吸腔，所述横移板(9)的底面等距安装有多个与抽吸腔连通的真空吸盘(25)。
2.根据权利要求1所述的一种HP-RTM工艺制备阻燃树脂的设备，其特征在于：所述下模座(3)顶部外侧的上方水平设有缓冲框(14)，所述缓冲框(14)的底面四角均竖向固接有第一弹簧伸缩杆(15)，所述第一弹簧伸缩杆(15)的底端与下模座(3)固定连接；所述横移板(9)顶面的前后端均横向固接有导轨(11)，所述导轨(11)的横截面为倒梯形截面状；所述升降板(8)一侧面底部的前后端均横向开设有与用于导轨(11)悬吊和导向的倒梯形导槽。
3.根据权利要求1所述的一种HP-RTM工艺制备阻燃树脂的设备，其特征在于：所述预成型模具(19)的底面朝上凹陷有预定型槽，所述预成型模具(19)底面外侧的下方水平设有防护框(21)，所述防护框(21)的顶面四角均竖向固接有第二弹簧伸缩杆(22)，所述第二弹簧伸缩杆(22)的固定端嵌设在预成型模具(19)的底部内；所述预定型槽底部开口外侧的预成型模具(19)底面上设有一圈裁切刀(20)，所述裁切刀(20)的底端伸入防护框(21)的内圈中。
4.根据权利要求1所述的一种HP-RTM工艺制备阻燃树脂的设备，其特征在于：所述升降组件包括竖向转动设于升降腔内部的丝杠(12)和套接在丝杠(12)上的螺纹管，所述丝杠(12)的顶端连接有安装在升降腔顶部内的伺服电机(13)，所述升降板(8)内侧面的前端固接有连接板、后端固接有稳定块；所述安装架(2)的侧壁上均竖向开设有与升降腔连通的矩形条口，所述连接板的内端从矩形条口中伸入升降腔内部与螺纹管的外壁固接。
5.根据权利要求4所述的一种HP-RTM工艺制备阻燃树脂的设备，其特征在于：所述安装架(2)的侧壁后端竖向开设有稳定条槽，所述稳定块竖向滑动卡接在稳定条槽内部；所述安装架(2)的一侧壁上开设有给料口、另一侧壁上开设有卸料口。
6.根据权利要求3所述的一种HP-RTM工艺制备阻燃树脂的设备，其特征在于：所述传动组件包括开设在驱动座(10)底部的传动槽、纵向设于传动槽后端内壁上的自锁电机(17)和纵向转动设于传动槽前端内壁上的传动齿轮(18)，所述传动齿轮(18)的后端与自锁电机(17)的驱动轴同轴固接；所述横移板(9)的顶面中部横向开设有矩形条槽，所述矩形条槽内部横向设有齿牙朝上的齿条板(16)，所述传动齿轮(18)与齿条板(16)啮合传动。
7.根据权利要求2所述的一种HP-RTM工艺制备阻燃树脂的设备，其特征在于：所述驱动组件包括纵向转动设于驱动槽内部的转轴和固定套接在转轴上的驱动齿轮(24)，所述给料座(4)与卸料座(5)的前端面均设有用于转轴驱动的驱动电机(23)，所述底板(1)的顶面中部横向开设有固定条槽，所述固定条槽内部水平固定安装有固定齿板(26)，所述给料座(4)与卸料座(5)内部的驱动齿轮(24)均与固定齿板(26)啮合。
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