CN118386574A - 一种碳纤维复合材料加热固化设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及碳纤维复合材料成型技术领域，具体的说是一种碳纤维复合材料加热固化设备，包括底座、安装于底座上的升降机构、驱动机构及挤压机构，所述齿条与固定板之间夹持有第一弹簧，所述齿轮与齿条啮合，三个所述齿条的侧面均水平焊接有压板，三个固定板上均设有翻转机构，当碳纤维复合材料模具在下料的时候通过挤压机构的收缩，实现三个固定板的下降，在搬运放置板上的模具时可以转动对应的转杆，实现驱动杆位于压板的正上方，将电机启动实现丝杆驱动滑块下降，最终实现驱动杆带动压板下降，进而实现齿板带动齿轮转动，最终转轴带动放置板发生转动倾斜，此时操作人员可以更加省力的将放置板上的模具进行拆卸。

Description

一种碳纤维复合材料加热固化设备

技术领域

本发明涉及碳纤维复合材料成型技术领域，具体的说是一种碳纤维复合材料加热固化设备。

背景技术

碳纤维复合材料是由有机纤维经过一系列热处理转化而成，含碳量高于90%的无机高性能纤维，是一种力学性能优异的新材料，具有碳材料的固有本性特征，又兼备纺织纤维的柔软可加工性，碳纤维复合材料在加工时需要用到成型机对其进行加工，加工时将干碳布放置模具内部，挤压加热然后成型。

然而，目前的碳纤维复合材料加热固化时通常是将碳纤维复合材料放置到模具的内部，合模后将模具放置到成型设备上，将模具通电加热实现对碳纤维材料的加热，通过成型设备对模具施压完成定型，冷却后脱模完成加工，模具在成型机下料时通常是人工直接拉动取出模具，模具重量较重，直接平拉模具比较费力；在多次加工后成型设备的放置区粘接较多的原料熔化残留物，未设置清理机构，一方面增加力模具与放置区域之间的摩擦力，影响模具下料的顺畅度，另一方面模具放置后其底部与放置区之间接触不全面，影响挤压时全面受力，不利于产品的成型；原料在加工之前都是直接放置到模具的内部，未对原料进行预加热，影响原料的软化时间。

发明内容

针对现有技术中的问题，本发明提供了一种碳纤维复合材料加热固化设备。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种碳纤维复合材料加热固化设备，包括底座、安装于底座上的升降机构、驱动机构及挤压机构，所述升降机构包括固定于底座上的支架，所述支架上滑动有三个表面开槽的固定板，三个所述固定板上均设有翻转机构；所述翻转机构包括三组转轴及放置板，三个所述固定板上均通过转轴转动连接有放置板，位于左侧的三个所述转轴上均键合有扇形结构的齿轮，三个所述固定板上均滑动连接有齿条，所述齿条与固定板之间夹持有第一弹簧，所述齿轮与齿条啮合，三个所述齿条的侧面均水平焊接有压板。

具体的，所述升降机构还包括上套管及次套管，所述支架上呈矩形阵列固定有四个上套管，四个所述上套管的内部均滑动连接有次套管，四个所述次套管的内部均滑动连接有四个下套管，三个所述固定板分别固定于四个上套管、四个次套管及四个下套管上，所述支架上固定有位于上套管顶端的顶板。

具体的，所述放置板与固定板的表面平齐，且所述压板的表面设有弧形结构的凹槽。

具体的，所述挤压机构包括液压缸及推板，所述底座上安装有液压缸，所述液压缸的伸缩端固定连接有推板。

具体的，所述驱动机构包括侧架及丝杆，所述底座与支架之间固定连接有侧架，所述侧架与底座之间转动连接有丝杆，所述侧架的顶部安装有电机，所述电机的输出端通过联轴器与丝杆固定连接，所述侧架上滑动有滑块，所述滑块上转动连接有转杆，所述转杆上固定连接有驱动杆。

具体的，所述滑块等距设有三组，且三组所述滑块分别位于三个压板的上方，三个位于所述转杆上的驱动杆均呈圆柱形结构。

具体的，三个所述放置板上均设有清理机构，所述清理机构包括电动推杆及滑槽，三个所述放置板的侧壁均安装有电动推杆，三个所述放置板上均开设有与电动推杆对应的滑槽，三个所述电动推杆的伸缩端均固定连接有插板，所述插板上插接有刀片，所述刀片的内壁相对等距设有卡齿，所述插板的内部相对滑动连接有两个滑板，两个所述滑板的相背端均线性阵列固定多个限位齿，所述限位齿与卡齿啮合，两个所述滑板的相对侧壁拐角处倾斜设置，所述插板上螺纹连接有螺杆，所述螺杆的底部转动有与两个滑板倾斜处抵触的抵触板，所述刀片的顶部设有与螺杆对应的圆形操作口。

具体的，所述清理机构还包括第二弹簧，相对的两个滑板之间夹持有第二弹簧。

具体的，位于所述上套管上的固定板底部设有预热机构，所述预热机构包括底槽及收纳盒，位于所述上套管处的固定板的底部开设有底槽，所述底槽设有与固定板转动的收纳盒，所述收纳盒上相背滑动连接有两个端部呈弧形结构的卡柱，所述固定板的内部相对设有两个卡槽，所述卡柱插入卡槽的内部，所述卡柱与收纳盒之间夹持有第三弹簧，靠近所述收纳盒的固定板上转动有两个拨杆，两个所述拨杆的端部均固定有位于卡槽内部的凸轮。

具体的，所述预热机构还包括隔板，所述收纳盒的内部线性阵列固定有多个隔板，所述隔板呈三棱柱结构，所述收纳盒的底部与固定板的底部平齐。

本发明的有益效果是：

（1）本发明所述的一种碳纤维复合材料加热固化设备，三个固定板上均设有翻转机构，当碳纤维复合材料模具在下料的时候通过挤压机构的收缩，实现三个固定板的下降，在搬运放置板上的模具时可以转动对应的转杆，实现驱动杆位于压板的正上方，将电机启动实现丝杆驱动滑块下降，最终实现驱动杆带动压板下降，进而实现齿板带动齿轮转动，最终转轴带动放置板发生转动倾斜，此时操作人员可以更加省力的将放置板上的模具进行拆卸。

（2）本发明所述的一种碳纤维复合材料加热固化设备，三个放置板上均设有清理机构，在模具下料时通过压杆对压板的挤压保证放置板处于倾斜状态，启动电动推杆实现刀片在放置板上行走，刀片可以对放置板上的原料熔化残留进行刮除，增加放置板的平整度，利于模具的搬运且使模具在加热时放置的更平整，保证产品的精度，且可以转动螺杆实现卡齿与限位齿的分离，可快速对刀片拆卸，利于其更换。

（3）本发明所述的一种碳纤维复合材料加热固化设备，位于上套管处的放置板底部设有预热机构，可以在模具挤压前将原料放置到放置盒的内部进行预热，减少模具对原料的软化时间，且三棱柱形结构的隔板的设置，一方面保证固定板的稳定性，另一方面对多个原料进行分隔，避免粘接。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1为本发明提供的一种碳纤维复合材料加热固化设备的一种较佳实施例的整体结构示意图；

图2为图1所示的A部结构放大示意图；

图3为图1所示的B部结构放大示意图；

图4为本发明所示的电动推杆与放置板的连接结构示意图；

图5为图4所示的C部结构放大示意图；

图6为图4所示的D部结构放大示意图；

图7为本发明所示的固定板与底槽的连接结构示意图；

图8为图7所示的E部结构放大示意图；

图9为图7所示的F部结构放大示意图；

图10为本发明的收纳盒与隔板的连接结构示意图；

图11为图10所示的G部结构放大示意图；

图12为本发明的拨杆与凸轮的连接结构示意图；

图13为本发明所示的插板与滑板的连接结构示意图。

图中：1、底座；2、升降机构；201、上套管；202、次套管；203、下套管；204、固定板；205、支架；206、顶板；3、挤压机构；301、液压缸；302、推板；4、翻转机构；401、放置板；402、转轴；403、齿轮；404、压板；405、齿条；406、第一弹簧；5、清理机构；501、电动推杆；502、滑槽；503、插板；504、滑板；505、刀片；506、第二弹簧；507、限位齿；508、卡齿；509、抵触板；510、螺杆；511、操作口；6、驱动机构；601、侧架；602、丝杆；603、电机；604、滑块；605、转杆；606、驱动杆；7、预热机构；701、底槽；702、收纳盒；703、隔板；704、卡柱；705、第三弹簧；706、拨杆；707、凸轮；708、卡槽。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。

如图1、图2、图4、图5、图7、图8及图10所示，本发明所述的一种碳纤维复合材料加热固化设备，包括底座1、安装于底座1上的升降机构2、驱动机构6及挤压机构3，所述升降机构2包括固定于底座1上的支架205，所述支架205上滑动有三个表面开槽的固定板204，三个所述固定板204上均设有翻转机构4；所述翻转机构4包括三组转轴402及放置板401，三个所述固定板204上均通过转轴402转动连接有放置板401，位于左侧的三个所述转轴402上均键合有扇形结构的齿轮403，三个所述固定板204上均滑动连接有齿条405，所述齿条405与固定板204之间夹持有第一弹簧406，所述齿轮403与齿条405啮合，三个所述齿条405的侧面均水平焊接有压板404；所述升降机构2还包括上套管201及次套管202，所述支架205上呈矩形阵列固定有四个上套管201，四个所述上套管201的内部均滑动连接有次套管202，四个所述次套管202的内部均滑动连接有四个下套管203，三个所述固定板204分别固定于四个上套管201、四个次套管202及四个下套管203上，所述支架205上固定有位于上套管201顶端的顶板206；所述放置板401与固定板204的表面平齐，且所述压板404的表面设有弧形结构的凹槽；所述挤压机构3包括液压缸301及推板302，所述底座1上安装有液压缸301，所述液压缸301的伸缩端固定连接有推板302；所述驱动机构6包括侧架601及丝杆602，所述底座1与支架205之间固定连接有侧架601，所述侧架601与底座1之间转动连接有丝杆602，所述侧架601的顶部安装有电机603，所述电机603的输出端通过联轴器与丝杆602固定连接，所述侧架601上滑动有滑块604，所述滑块604上转动连接有转杆605，所述转杆605上固定连接有驱动杆606；所述滑块604等距设有三组，且三组所述滑块604分别位于三个压板404的上方，三个位于所述转杆605上的驱动杆606均呈圆柱形结构；在对碳纤维复合材料产品进行加热的时候可以通过配套的送料设备将模具输送到该装置附近，将三个放置板401的表面均放置需要挤压和加热的模具，模具的内部设有碳纤维复合材料的原料，在三个放置板401上放置完成模具后，将底座1上的液压缸301启动实现推板302上升，推板302推动最底部的一个固定板204上升，且下套管203收缩到次套管202的内部，随着液压缸301的持续工作，中间一个固定板204向上移动，且次套管202收缩到上套管201的内部，当最顶部的模具与顶板206接触后，三组模具同时被夹持，将模具连接加热设备后即可对其内部的碳纤维原料进行加热软化，在液压缸301的压力作用下，软化的碳纤维复合材料挤压成型，成型后可以将液压缸301复位，实现三个固定板204同时等距张开，三组模具露出，且次套管202在上套管201的内部伸出，下套管203在次套管202的内部伸出，当上料设备靠近该设备后，可以对放置板401进行倾斜辅助下料，找到需要下料的放置板401将滑块604上的转杆605转动实现驱动杆606与压板404对应，启动电机603后丝杆602转动，且丝杆602带动三个滑块604下滑，由于另外两个驱动杆606未被调节，当调节过的驱动杆606按压压板404后，第一弹簧406收缩，且齿条405下降带动齿轮403转动，进而实现转轴402带动放置板401发生倾斜，辅助下料，未被调节的驱动杆606不会按压对应的压板404，所以对应的放置板401也不会发生倾斜。

具体的，如图4、图6及图13所示，三个所述放置板401上均设有清理机构5，所述清理机构5包括电动推杆501及滑槽502，三个所述放置板401的侧壁均安装有电动推杆501，三个所述放置板401上均开设有与电动推杆501对应的滑槽502，三个所述电动推杆501的伸缩端均固定连接有插板503，所述插板503上插接有刀片505，所述刀片505的内壁相对等距设有卡齿508，所述插板503的内部相对滑动连接有两个滑板504，两个所述滑板504的相背端均线性阵列固定多个限位齿507，所述限位齿507与卡齿508啮合，两个所述滑板504的相对侧壁拐角处倾斜设置，所述插板503上螺纹连接有螺杆510，所述螺杆510的底部转动有与两个滑板504倾斜处抵触的抵触板509，所述刀片505的顶部设有与螺杆510对应的圆形操作口511；所述清理机构5还包括第二弹簧506，相对的两个滑板504之间夹持有第二弹簧506；当放置板401发生倾斜辅助下料后，可以将电动推杆501启动，进而带动刀片505在滑槽502的内部滑动，进一步的刀片505在移动时可以对放置板401表面的熔化残留物进行刮除，减小下料时的摩擦力，在工作时模具与放置板401之间放置的更加贴合，保证产品的精度，转动位于插板503上的螺杆510实现抵触板509上升，由于两个滑板504一侧倾斜设置，且两个滑板504之间设有第二弹簧506，在抵触板509上升时两个滑板504相对移动，限位齿507与卡齿508分离，此时可以将刀片505从插板503上抽出更换新的刀具，操作简单，反转螺杆510实现抵触板509下降，进一步的两个滑板504相背移动，第二弹簧506张开，限位齿507与卡齿508啮合，完成对刀片505的安装。

具体的，如图1、图3、图9、图10、图11及图12所示，位于所述上套管201上的固定板204底部设有预热机构7，所述预热机构7包括底槽701及收纳盒702，位于所述上套管201处的固定板204的底部开设有底槽701，所述底槽701设有与固定板204转动的收纳盒702，所述收纳盒702上相背滑动连接有两个端部呈弧形结构的卡柱704，所述固定板204的内部相对设有两个卡槽708，所述卡柱704插入卡槽708的内部，所述卡柱704与收纳盒702之间夹持有第三弹簧705，靠近所述收纳盒702的固定板204上转动有两个拨杆706，两个所述拨杆706的端部均固定有位于卡槽708内部的凸轮707；所述预热机构7还包括隔板703，所述收纳盒702的内部线性阵列固定有多个隔板703，所述隔板703呈三棱柱结构，所述收纳盒702的底部与固定板204的底部平齐；在模具未被挤压之前，可以将最高处的固定板204底部收纳盒702内部放置碳纤维复合材料原料，转动拨杆706后带动凸轮707转动，凸轮707与收纳盒702内部的卡柱704抵触后，由于卡柱704的端部弧形结构，被抵触后第三弹簧705收缩，卡柱704此时脱离卡槽708，收纳盒702被打开，向多个隔板703之间放置碳纤维复合材料，将收纳盒702向底槽701的内部挤压，卡柱704在第三弹簧705的作用下卡到卡槽708的内部，完成对收纳盒702的安装，在模具加热时可以对碳纤维缝合原料预热，减少软化时间，呈三棱柱结构的隔板703可以增加对固定板204的稳定性，同时避免多个材料之间粘合。

本发明在使用时，首先，在对碳纤维复合材料产品进行加热的时候可以通过配套的送料设备将模具输送到该装置附近，将三个放置板401的表面均放置需要挤压和加热的模具，模具的内部设有碳纤维复合材料的原料，在三个放置板401上放置完成模具后，将底座1上的液压缸301启动实现推板302上升，推板302推动最底部的一个固定板204上升，且下套管203收缩到次套管202的内部，随着液压缸301的持续工作，中间一个固定板204向上移动，且次套管202收缩到上套管201的内部，当最顶部的模具与顶板206接触后，三组模具同时被夹持，将模具连接加热设备后即可对其内部的碳纤维原料进行加热软化，在液压缸301的压力作用下，软化的碳纤维复合材料挤压成型，成型后可以将液压缸301复位，实现三个固定板204同时等距张开，三组模具露出，且次套管202在上套管201的内部伸出，下套管203在次套管202的内部伸出，当上料设备靠近该设备后，可以对放置板401进行倾斜辅助下料，找到需要下料的放置板401将滑块604上的转杆605转动实现驱动杆606与压板404对应，启动电机603后丝杆602转动，且丝杆602带动三个滑块604下滑，由于另外两个驱动杆606未被调节，当调节过的驱动杆606按压压板404后，第一弹簧406收缩，且齿条405下降带动齿轮403转动，进而实现转轴402带动放置板401发生倾斜，辅助下料，未被调节的驱动杆606不会按压对应的压板404，所以对应的放置板401也不会发生倾斜；

然后，当放置板401发生倾斜辅助下料后，可以将电动推杆501启动，进而带动刀片505在滑槽502的内部滑动，进一步的刀片505在移动时可以对放置板401表面的熔化残留物进行刮除，减小下料时的摩擦力，在工作时模具与放置板401之间放置的更加贴合，保证产品的精度，转动位于插板503上的螺杆510实现抵触板509上升，由于两个滑板504一侧倾斜设置，且两个滑板504之间设有第二弹簧506，在抵触板509上升时两个滑板504相对移动，限位齿507与卡齿508分离，此时可以将刀片505从插板503上抽出更换新的刀具，操作简单，反转螺杆510实现抵触板509下降，进一步的两个滑板504相背移动，第二弹簧506张开，限位齿507与卡齿508啮合，完成对刀片505的安装；

最后，在模具未被挤压之前，可以将最高处的固定板204底部收纳盒702内部放置碳纤维复合材料原料，转动拨杆706后带动凸轮707转动，凸轮707与收纳盒702内部的卡柱704抵触后，由于卡柱704的端部弧形结构，被抵触后第三弹簧705收缩，卡柱704此时脱离卡槽708，收纳盒702被打开，向多个隔板703之间放置碳纤维复合材料，将收纳盒702向底槽701的内部挤压，卡柱704在第三弹簧705的作用下卡到卡槽708的内部，完成对收纳盒702的安装，在模具加热时可以对碳纤维缝合原料预热，减少软化时间，呈三棱柱结构的隔板703可以增加对固定板204的稳定性，同时避免多个材料之间粘合。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (10)

1.一种碳纤维复合材料加热固化设备，其特征在于，包括底座（1）、安装于底座（1）上的升降机构（2）、驱动机构（6）及挤压机构（3），所述升降机构（2）包括固定于底座（1）上的支架（205），所述支架（205）上滑动有三个表面开槽的固定板（204），三个所述固定板（204）上均设有翻转机构（4）；

所述翻转机构（4）包括三组转轴（402）及放置板（401），三个所述固定板（204）上均通过转轴（402）转动连接有放置板（401），位于左侧的三个所述转轴（402）上均键合有扇形结构的齿轮（403），三个所述固定板（204）上均滑动连接有齿条（405），所述齿条（405）与固定板（204）之间夹持有第一弹簧（406），所述齿轮（403）与齿条（405）啮合，三个所述齿条（405）的侧面均水平焊接有压板（404）。

2.根据权利要求1所述的一种碳纤维复合材料加热固化设备，其特征在于：所述升降机构（2）还包括上套管（201）及次套管（202），所述支架（205）上呈矩形阵列固定有四个上套管（201），四个所述上套管（201）的内部均滑动连接有次套管（202），四个所述次套管（202）的内部均滑动连接有四个下套管（203），三个所述固定板（204）分别固定于四个上套管（201）、四个次套管（202）及四个下套管（203）上，所述支架（205）上固定有位于上套管（201）顶端的顶板（206）。

3.根据权利要求1所述的一种碳纤维复合材料加热固化设备，其特征在于：所述放置板（401）与固定板（204）的表面平齐，且所述压板（404）的表面设有弧形结构的凹槽。

4.根据权利要求1所述的一种碳纤维复合材料加热固化设备，其特征在于：所述挤压机构（3）包括液压缸（301）及推板（302），所述底座（1）上安装有液压缸（301），所述液压缸（301）的伸缩端固定连接有推板（302）。

5.根据权利要求1所述的一种碳纤维复合材料加热固化设备，其特征在于：所述驱动机构（6）包括侧架（601）及丝杆（602），所述底座（1）与支架（205）之间固定连接有侧架（601），所述侧架（601）与底座（1）之间转动连接有丝杆（602），所述侧架（601）的顶部安装有电机（603），所述电机（603）的输出端通过联轴器与丝杆（602）固定连接，所述侧架（601）上滑动有滑块（604），所述滑块（604）上转动连接有转杆（605），所述转杆（605）上固定连接有驱动杆（606）。

6.根据权利要求5所述的一种碳纤维复合材料加热固化设备，其特征在于：所述滑块（604）等距设有三组，且三组所述滑块（604）分别位于三个压板（404）的上方，三个位于所述转杆（605）上的驱动杆（606）均呈圆柱形结构。

7.根据权利要求1所述的一种碳纤维复合材料加热固化设备，其特征在于：三个所述放置板（401）上均设有清理机构（5），所述清理机构（5）包括电动推杆（501）及滑槽（502），三个所述放置板（401）的侧壁均安装有电动推杆（501），三个所述放置板（401）上均开设有与电动推杆（501）对应的滑槽（502），三个所述电动推杆（501）的伸缩端均固定连接有插板（503），所述插板（503）上插接有刀片（505），所述刀片（505）的内壁相对等距设有卡齿（508），所述插板（503）的内部相对滑动连接有两个滑板（504），两个所述滑板（504）的相背端均线性阵列固定多个限位齿（507），所述限位齿（507）与卡齿（508）啮合，两个所述滑板（504）的相对侧壁拐角处倾斜设置，所述插板（503）上螺纹连接有螺杆（510），所述螺杆（510）的底部转动有与两个滑板（504）倾斜处抵触的抵触板（509），所述刀片（505）的顶部设有与螺杆（510）对应的圆形操作口（511）。

8.根据权利要求7所述的一种碳纤维复合材料加热固化设备，其特征在于：所述清理机构（5）还包括第二弹簧（506），相对的两个滑板（504）之间夹持有第二弹簧（506）。

9.根据权利要求2所述的一种碳纤维复合材料加热固化设备，其特征在于：位于所述上套管（201）上的固定板（204）底部设有预热机构（7），所述预热机构（7）包括底槽（701）及收纳盒（702），位于所述上套管（201）处的固定板（204）的底部开设有底槽（701），所述底槽（701）设有与固定板（204）转动的收纳盒（702），所述收纳盒（702）上相背滑动连接有两个端部呈弧形结构的卡柱（704），所述固定板（204）的内部相对设有两个卡槽（708），所述卡柱（704）插入卡槽（708）的内部，所述卡柱（704）与收纳盒（702）之间夹持有第三弹簧（705），靠近所述收纳盒（702）的固定板（204）上转动有两个拨杆（706），两个所述拨杆（706）的端部均固定有位于卡槽（708）内部的凸轮（707）。

10.根据权利要求9所述的一种碳纤维复合材料加热固化设备，其特征在于：所述预热机构（7）还包括隔板（703），所述收纳盒（702）的内部线性阵列固定有多个隔板（703），所述隔板（703）呈三棱柱结构，所述收纳盒（702）的底部与固定板（204）的底部平齐。