CN217552927U - 一种阶梯形碳纤维保温筒的成型模具 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种阶梯形碳纤维保温筒的成型模具，包括内模具、外模具及抽吸管，所述内模具具有与阶梯形碳纤维保温筒内表面形状相配合的阶梯形结构。本实用新型所述成型模具能够实现具有阶梯结构的碳纤维保温筒的一次抽吸成型，并且产品形状及尺寸可控，后期加工量少，材料利用率高；成型模具的结构简单、操作方便，一次成型率及生产效率高，生产成本低，有利于实现产品的工业化生产。

Description

一种阶梯形碳纤维保温筒的成型模具

技术领域

本实用新型涉及真空成型技术领域，尤其涉及一种用于制造阶梯形碳纤维保温筒的成型模具。

背景技术

随着科学技术的进步，军事、国防、太阳能、半导体、光纤、热处理等领域都得到了快速发展，这些领域的发展都涉及保温材料的使用。尤其是近几年太阳能、半导体行业的飞速发展，对保温材料的需求显得更加突出，而且要求保温材料在具有良好保温性能的同时，尽量降低制造成本。

授权公告号为CN 108129159 B的中国发明专利公开了“一种碳纤维保温筒及其制备方法”，将短碳纤维、分散剂和水混合，得到浆料；采用成型机将所述浆料制备成定型坯体，然后将所述定型坯体依次进行成型固化处理、炭化处理和纯化处理，得到碳纤维保温筒。所述成型机包括罐体、设置在所述罐体的腔体中的带型腔内模、带型腔外模、底板、与所述带型腔内模的型腔连通的抽吸管和连通所述抽吸管的真空泵，所述带型腔外模套设带型腔内模，所述带型腔外模的高度高于所述带型腔内模的高度，所述带型腔外模的内壁与所述带型腔内模形成的腔体的底部设置有底板，所述底板与所述带型腔外模可拆卸连接。

授权公告号为CN 206598435 U的中国实用新型专利公开了“一种用于制造复合碳纤维保温筒的抽真空成型装置”，包括成型池、成型模具、成型小车、真空罐和水环真空泵；成型模具浸在成型池中盛装的碳纤维混合浆料中；成型模具由同轴设置的内模具、外模具以及端板、抽吸管组成，内模具和外模具均为圆筒形模具，内、外模具的两端分别与上、下端板贴合在一起形成真空成型室，且真空成型室的大小及形状与复合碳纤维保温筒相配合；抽吸管沿内模具中心通长设置，其上设有抽吸孔；抽吸管的一端通过软管可拆卸地连接真空罐，真空罐另外连接水环真空泵。

上述两个技术方案均记载了用于制造碳纤维保温筒的成型装置，但其制造的碳纤维保温筒均为等壁厚保温筒，对于内表面具有阶梯结构的碳纤维保温筒(简称阶梯形碳纤维保温筒)则不适用。因此需要设计一种成型模具实现阶梯形碳纤维保温筒的一次成型，不仅可以提高一次成型率及材料的利用率，而且有利于降低生产成本。

发明内容

本实用新型提供了一种阶梯形碳纤维保温筒的成型模具，能够实现具有阶梯结构的碳纤维保温筒的一次抽吸成型，并且产品形状及尺寸可控，后期加工量少，材料利用率高；成型模具的结构简单、操作方便，一次成型率及生产效率高，生产成本低，有利于实现产品的工业化生产。

为了达到上述目的，本实用新型采用以下技术方案实现：

一种阶梯形碳纤维保温筒的成型模具，包括内模具、外模具及抽吸管，所述内模具与外模具同轴设置，两者之间形成的封闭的环形空间为真空成型室，抽吸管的一端伸入内模具中，另一端连接外部的抽真空装置；所述内模具具有与阶梯形碳纤维保温筒内表面形状相配合的阶梯形结构。

所述内模具为分段结构，各段之间通过环形连接板固定连接。

所述内模具由内上模具、内下模具及环形连接板组成，内上模具的直径小于内下模具的直径。

所述内上模具、内下模具均由筛板制成，筛板的筛孔直径为3～10mm，开孔率为20％～60％；内上模具的外表面、内下模具的外表面分别固定筛网，筛网的筛孔直径为10～600μm；筛板及筛网均为不锈钢材质。

所述外模具为上端封闭、下端开放的筒状结构，内上模具、内下模具均为两端开放的筒状结构；内上模具的顶部通过顶部封板封闭，顶部封板与外模具的顶板通过螺栓连接；内下模具的底部设底部封板，底部封板的外边缘贴近外模具的内表面；底部封板的中心设通孔供抽吸管通过。

所述外模具的顶部中心设吊耳，吊耳固定在吊耳固定板上，连接外模具顶板及顶部封板的螺栓同时连接吊耳固定板；顶部封板的底部设加强筋。

所述抽吸管通过抽吸管固定板与底部封板相连，抽吸管固定板与底部封板之间通过螺栓连接。

所述外模具由不锈钢材质的顶板及筒体组成，筒体由网孔尺寸为20～100×20～100mm的金属网制成。

所述抽吸管由不锈钢管制成，抽吸管伸入内模具的部分沿轴向及圆周方向开设多个抽吸孔；抽吸孔为圆形孔或长条形孔，圆形的孔径为8～20mm，长条形孔的尺寸为宽度×长度＝3～8×50～100mm。

所述抽真空装置由真空罐及水环真空泵组成；抽吸管通过软管依次连接真空罐及水环真空泵，抽吸管与软管之间通过快速接头连接。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

1)采用具有阶梯结构的内模具与外模具配合，经真空抽吸可以一次定型阶梯形保温筒产品的形状及尺寸，成品只需稍经加工即可得到定尺产品，材料利用率可以达到80％以上；而采用常规模具成型的阶梯形保温筒产品尺寸因不能精确控制成型产品的形状，且表面加工量大，产品利用率最多能达到40～50％；

2)采用本实用新型所述成型模具可大大提高材料的利用率，减少废料的产生，从而大幅度降低生产成本；

3)成型模具的结构简单、操作方便，一次成型率及生产效率高，有利于实现产品的工业化生产。

附图说明

图1是本实用新型所述一种阶梯形碳纤维保温筒的成型模具的结构示意图。

图中：1.吊耳 2.吊耳固定板 3.顶部封板 4.加强筋 5.内上模具 6.环形连接板7.抽吸管 8.内下模具 9.外模具 10.底部封板 11.螺栓

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步说明：

如图1所示，本实用新型所述一种阶梯形碳纤维保温筒的成型模具，包括内模具、外模具9及抽吸管7，所述内模具与外模具9同轴设置，两者之间形成的封闭的环形空间为真空成型室，抽吸管7的一端伸入内模具中，另一端连接外部的抽真空装置；所述内模具具有与阶梯形碳纤维保温筒内表面形状相配合的阶梯形结构。

所述内模具为分段结构，各段之间通过环形连接板6固定连接。

所述内模具由内上模具5、内下模具8及环形连接板6组成，内上模具5的直径小于内下模具8的直径。

所述内上模具5、内下模具8均由筛板制成，筛板的筛孔直径为3～10mm，开孔率为20％～60％；内上模具5的外表面、内下模具8的外表面分别固定筛网，筛网的筛孔直径为10～600μm；筛板及筛网均为不锈钢材质。

所述外模具9为上端封闭、下端开放的筒状结构，内上模具5、内下模具8均为两端开放的筒状结构；内上模具5的顶部通过顶部封板3封闭，顶部封板3与外模具9的顶板通过螺栓11连接；内下模具8的底部设底部封板10，底部封板10的外边缘贴近外模具9的内表面；底部封板10的中心设通孔供抽吸管7通过。

所述外模具9的顶部中心设吊耳1，吊耳1固定在吊耳固定板2上，连接外模具9的顶板及顶部封板10的螺栓11同时连接吊耳固定板2；顶部封板3的底部设加强筋4。

所述抽吸管7通过抽吸管固定板与底部封板10相连，抽吸管固定板与底部封板10之间通过螺栓连接。

所述外模具9由不锈钢材质的顶板及筒体组成，筒体由网孔尺寸为20～100×20～100mm的金属网制成。

所述抽吸管7由不锈钢管制成，抽吸管7伸入内模具的部分沿轴向及圆周方向开设多个抽吸孔；抽吸孔为圆形孔或长条形孔，圆形的孔径为8～20mm，长条形孔的尺寸为宽度×长度＝3～8×50～100mm。

所述抽真空装置由真空罐及水环真空泵组成；抽吸管7通过软管依次连接真空罐及水环真空泵，抽吸管7与软管之间通过快速接头连接。

本实用新型所述一种阶梯形碳纤维保温筒的成型模具使用时，通过吊耳1将成型模具整体悬挂在吊车上，由吊车带动成型模具移动并将其浸没在盛装碳纤维混合浆料的成型池中进行抽真空成型操作，抽真空成型操作完成后，将外模具9卸下，成型后的碳纤维保温筒坯套在内模具上进行固化，固化后的碳纤维保温筒从内模具上卸下即为成品。

以下实施例在以本实用新型技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本实用新型的保护范围不限于下述的实施例。下述实施例中所用方法如无特别说明均为常规方法。

【实施例】

如图1所示，本实施例中，待制造的阶梯形碳纤维保温筒按直径不同划分为两段，与其对应的，成型模具中的内模具也设计为两段式结构。

具体的，成型模具包括吊耳1、吊耳固定板2、顶部封板3、加强筋4、内上模具5、环形连接板6、抽吸管7、内下模具8、外模具9、底部封板10及螺栓11。

吊耳1为V形结构，两端焊接在吊耳固定板2上。为了增加吊耳1部位的结构强度，在顶部封板3的底部增设304不锈钢材质的加强筋4。

成型模具本体由同轴设置的内上模具5、内下模具8、环形连接板6、外模具9以及顶部封板3、底部封板10和抽吸管7组成。内上模具5、内下模具8均为两端开口的圆筒形结构，外模具9为一端开口的圆筒形结构。内上模具5的顶部通过顶部封板3封闭，内下模具8的底部以及内下模具8与外模具9之间的环形空间通过底部封板10封闭，使内模具与外模具之间形成内表面为阶梯形的真空成型室。该真空成型室的大小及形状与待制造的阶梯形碳纤维保温筒相匹配。抽真空成型时，成型池内的碳纤维通过外模具后在真空成型室内按层次排列层积，直至成型结束。

抽吸管7伸入内模具的部分沿轴向及周向布满抽吸孔，本实施例中，抽吸管7沿内模具的中心通长设置；抽吸管7的外端通过软管及快速接头可拆卸地连接真空罐，真空罐另外连接水环真空泵。

本实施例中，内上模具5和内下模具8之间通过304不锈钢材质的环形连接板6连接为一体，内上模具5和内下模具8均由304不锈钢材质的筛板制成，筛板孔径为5mm，开孔率为40％。内上模具5、内下模具6的外表面分别固定有304不锈钢材质的筛网，筛网的孔径为200μm。

本实施例中，外模具9由304不锈钢材质的顶板及筒体组成，筒体由网孔尺寸为60×60mm的金属网制成。

成型模具按轴线竖直的状态放置到成型池内，通过吊车升降移动操作可以调节成型模具在成型池内的高度及位置。

本实施例中，抽吸管7由304不锈钢材质的钢管制成，抽吸管7伸入内模具的部分沿轴向及圆周方向开设圆形抽吸孔，抽吸孔的孔径为12mm。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型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实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种阶梯形碳纤维保温筒的成型模具，包括内模具、外模具及抽吸管，所述内模具与外模具同轴设置，两者之间形成的封闭的环形空间为真空成型室，抽吸管的一端伸入内模具中，另一端连接外部的抽真空装置；其特征在于，所述内模具具有与阶梯形碳纤维保温筒内表面形状相配合的阶梯形结构。

2.根据权利要求1所述的一种阶梯形碳纤维保温筒的成型模具，其特征在于，所述内模具为分段结构，各段之间通过环形连接板固定连接。

3.根据权利要求1或2所述的一种阶梯形碳纤维保温筒的成型模具，其特征在于，所述内模具由内上模具、内下模具及环形连接板组成，内上模具的直径小于内下模具的直径。

4.根据权利要求3所述的一种阶梯形碳纤维保温筒的成型模具，其特征在于，所述内上模具、内下模具均由筛板制成，筛板的筛孔直径为3～10mm，开孔率为20％～60％；内上模具的外表面、内下模具的外表面分别固定筛网，筛网的筛孔直径为10～600μm；筛板及筛网均为不锈钢材质。

5.根据权利要求1所述的一种阶梯形碳纤维保温筒的成型模具，其特征在于，所述外模具为上端封闭、下端开放的筒状结构，内上模具、内下模具均为两端开放的筒状结构；内上模具的顶部通过顶部封板封闭，顶部封板与外模具的顶板通过螺栓连接；内下模具的底部设底部封板，底部封板的外边缘贴近外模具的内表面；底部封板的中心设通孔供抽吸管通过。

6.根据权利要求5所述的一种阶梯形碳纤维保温筒的成型模具，其特征在于，所述外模具的顶部中心设吊耳，吊耳固定在吊耳固定板上，连接外模具顶板及顶部封板的螺栓同时连接吊耳固定板；顶部封板的底部设加强筋。

7.根据权利要求1所述的一种阶梯形碳纤维保温筒的成型模具，其特征在于，所述抽吸管通过抽吸管固定板与底部封板相连，抽吸管固定板与底部封板之间通过螺栓连接。

8.根据权利要求1所述的一种阶梯形碳纤维保温筒的成型模具，其特征在于，所述外模具由不锈钢材质的顶板及筒体组成，筒体由网孔尺寸为20～100×20～100mm的金属网制成。

9.根据权利要求1所述的一种阶梯形碳纤维保温筒的成型模具，其特征在于，所述抽吸管由不锈钢管制成，抽吸管伸入内模具的部分沿轴向及圆周方向开设多个抽吸孔；抽吸孔为圆形孔或长条形孔，圆形的孔径为8～20mm，长条形孔的尺寸为宽度×长度＝3～8×50～100mm。

10.根据权利要求1所述的一种阶梯形碳纤维保温筒的成型模具，其特征在于，所述抽真空装置由真空罐及水环真空泵组成；抽吸管通过软管依次连接真空罐及水环真空泵，抽吸管与软管之间通过快速接头连接。

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