TWI398347B - 複材管件脫模方法 - Google Patents

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Description

複材管件脫模方法
本發明揭示一種複合材料管料胚件脫模方法，特別地，該複合材料管料胚件包含一環狀部，藉由該環狀部搭配一環狀治具以及一擋板，讓該複合材料管料胚件可輕易地從模芯上脫離。
材料是工業之母，而複合材料則是近代材料工業的主流。複合材料具有強度高、質量輕、耐酸鹼、耐天候、高剛性、設計自由度高以及振動衰減性高的特性，集結多項優點於一身，已逐漸取代傳統的金屬材料，廣泛應用於航空、太空、運輸、機械、電子、資訊及家庭休閒運動用品上。尤有進者，經濟型高性能強化複合材料業已相繼開發成功，使得複合材料工業之發展益加重要。
複合材料的發展代表著一個國家在工業升級的關鍵指標，我國玻璃纖維強化塑膠(Fiberglass Reinforced Plastics,FRP)工業之發展，已有長久歷史，從玻璃纖維強化塑膠到碳纖維強化塑膠(Carbon Fiber Reinforced Plastics,CFRP)，由家庭到各行各業乃至於國防軍事用品，已獲得相當的成果，例如遊艇、球拍、釣桿、積體電路板等，在國際上均能占有一席之地。
習知複合材料胚件12(請參閱圖一所示)之製造，係將纖維布、纖維絲或纖維帶等浸透於熱固型樹脂之中，以手積成型法、繞線成型法或是編織成型法，成型於模芯10之上，於 室溫下或者以烘箱加溫硬化成型；或使用熱塑型樹脂則為加溫熔融成型後冷卻而固化，以完成胚件12之製作。圖一係根據先前技術之複合材料管料胚件12的脫模裝置及方法所繪示之的流程示意圖。
複合材料管料胚件12製作完成後，可視需要以車床等機工具對複合材料管料胚件12之外型加工，而車製加工時需要模芯10。由於複合材料管料胚件12黏附在模芯10上，因此在複合材料管料胚件12的製作到外型的加工過程中，模芯10會一直存在，因此增加了複合材料管料胚件12加工的成本。此外，在複合材料管料胚件12加工完成後，該模芯10時常會受損，無法重複使用。因此，量產製作複合材料管料胚件12時，往往需要配合製作大量的模芯10，然而製作模芯10所費不貲，常造成製作成本居高不下。
進一步，如圖一所示，由於複合材料管料胚件12與模芯10黏著甚緊，因此往往需要借助脫模環94以及擋板18的應用，搭配脫模機5進行脫模作業，方可將加工完成之複材胚件12自模芯10中脫離。
此外，該複合材料管料胚件12成型於該模芯10上時，其兩端之胚件餘料不足以和脫模環94產生有效的接觸，因此，傳統上的作法需將該複合材料管料胚件12之兩端進行部份裁切，以裁切面搭配脫模環94進行脫模動作，如此不僅步驟繁複，且有可能因該胚件已車製完成卻需冒著可能脫模失敗造成成品製作失效的風險。
因此，本發明之一範疇在於提供一種複合材料管料胚件的脫模方法，可將複合材料管料胚件於加工前先脫模，重覆使用 製作成本較高之模芯，如此不但可降低整體製作成本，且確保該胚件已順利脫模，不再因脫模失敗毀損已完成加工之成品。根據一具體實施例，本發明之複合材料管料胚件的脫模方法，包含下列步驟：首先，固定一環狀治具於一模芯之一端。接著，形成該複合材料管料胚件於該模芯上，其中該複合材料管料胚件具有一環狀部，並且該環狀部緊靠該環狀治具。
進一步，連同該環狀治具硬化成型該複合材料管料胚件。設置一擋板於該模芯上，並且該環狀治具緊靠該擋板。接著，利用一脫模機搭配該環狀治具以及該擋板，將該複合材料管料胚件自該模芯上脫離。最後，切除該環狀部，完成該複合材料管料胚件製作。而後續該已脫模下來之複合材料管料胚件需車製加工時，則需將該複合材料管料胚件套回模芯，或套入其他組合或可伸縮模具，並以適當工具固定胚件兩端，即可進行車製加工。
相較於先前技術，本發明之複合材料管料胚件以及其脫模方法，藉由環狀部的設計，該複合材料管料胚件可輕易自模芯上脫離，因此模芯可有效並靈活地應用，在複合材料管料胚件量產時，無須製作大量的模芯，可藉此節省大量生產成本。
關於本發明之優點與精神可以藉由以下的發明詳述及所附圖式得到進一步的瞭解。
本發明揭示一種複合材料管料胚件的脫模方法。特別地，該複合材料管料胚件包含一管料胚件本體及一環狀部，藉由該環狀部搭配一環狀治具及一擋板，並搭配一脫模機，可將該複合材料管料胚件從模芯上脫離。
請一併參閱圖二以及圖三。圖二係繪示根據本發明之複合材料管料胚件的脫模方法的步驟流程圖。圖三係繪示根據圖二之製作步驟的流程示意圖。
如圖所示，該複合材料胚件的脫模方法包含下列步驟：首先，執行步驟S10，固定一環狀治具14於一模芯10之一端。接著，執行步驟S11，形成該複合材料管料胚件本體12及一環狀部120於該模芯10上，並且該環狀部120緊靠該環狀治具14。
於實際應用上，該複合材料管料胚件本體12及一環狀部120係以一玻璃纖維強化塑膠材料製成。在此實施例中，雖使用玻璃纖維作為補強材料，但也可使用碳纖維、克拉纖維等，並不以此為限。此外，該複合材料管料胚件本體12及一環狀部120係以手積成型法、繞線成型法、編織成型法或是其他合適的成型法形成於該模芯10，且並不以此為限。
進一步，執行步驟S12，硬化成型該複合材料管料胚件本體12及一環狀部120。之後，執行步驟S13，連同環狀部120以及環狀治具14，設置一擋板18於該模芯10上，並且該環狀部120緊靠該環狀治具14，而環狀治具14緊靠該擋板18，其中該擋板18係由金屬材料所製成。
接著，執行步驟S14，利用一脫模機5搭配該環狀治具14以及該擋板18，將該複合材料胚件本體12及一環狀部120自該模芯10上脫離。最後，執行步驟S15，切除該環狀部120，完成該複合材料管料胚件本體12。而後續該已脫模下來之複合材料管料胚件本體12需車製加工時，只需將該複合材料管料胚件本體12套回模芯10，或套入其他組合或可伸縮模具，並以適當工具固定胚件兩端，即可進行車製加工。
請進一步參閱圖四A以及圖四B。圖四A係繪示根據本發明之一具體實施例的複合材料管料胚件脫模方式的示意圖。圖四B係繪示根據本發明之另一具體實施例的複合材料管料胚件脫模方式的示意圖。
如圖四A所示，本發明之複合材料管料胚件形成於一模芯10上。該複合材料管料胚件包含一本體12以及一環狀部120。該環狀部120包含一第一面320以及一第二面322，該第一面320與該本體12連接。
進一步，如圖四A所示，當該複合材料管料胚件硬化成型後，一環狀治具14被設置於該模芯10上並緊靠該環狀部120之該第二面322，使用一脫模機5搭配該環狀治具14以及一擋板18，將該複合材料管料胚件本體12以及一環狀部120自該模芯10上脫離。
於另一具體實施例中，如圖四B所示，該擋板18可滑動地設置於該模芯10上，並藉由一組固定螺栓180固定於該模芯10上。
而該環狀治具14、該擋板18進一步包含一組固定螺栓180以及一組脫模螺栓182，藉由該脫模螺栓182的推進，改變該擋板18以及該環狀治具14之間的相對位置，進而致使該複合材料管料胚件本體12以及一環狀部120自該模芯上10脫離。於實際應用上，藉由該擋板18上之脫模螺栓182的設計，即使沒有脫模機輔助，也可以利用人力及簡易裝置，可使該複合材料管料胚件本體12以及一環狀部120脫模。
又該模芯10反覆使用多次後，因模芯10充分吸附脫模劑，使得該複合材料管料胚件本體12以及一環狀部120亦可能不需使用圖四B之治具，得以人力直接以重物敲擊環狀治 具14，即可將該複合材料管料胚件本體12以及一環狀部120自模芯10脫離。
綜上所述，本發明所提之複合材料管料胚件以及其脫模方法，藉由環狀部的設計，該複合材料管料胚件可輕易自模芯上脫離，因此模芯可有效並靈活地應用，在複合材料管料胚件量產時，無須製作大量的模芯，可藉此節省大量生產成本。此外，藉由擋板上之脫模螺栓的設計，即使沒有脫模機輔助，也可以利用人力及簡易裝置，可使該複合材料管料胚件脫模。
藉由以上較佳具體實施例之詳述，係希望能更加清楚描述本發明之特徵與精神，而並非以上述所揭露的較佳具體實施例來對本發明之範疇加以限制。相反地，其目的是希望能涵蓋各種改變及具相等性的安排於本發明所欲申請之專利範圍的範疇內。因此，本發明所申請之專利範圍的範疇應該根據上述的說明作最寬廣的解釋，以致使其涵蓋所有可能的改變以及具相等性的安排。
S10~S15‧‧‧流程步驟
10‧‧‧模芯
12‧‧‧複合材料胚件本體
18‧‧‧擋板
14‧‧‧環狀治具
5‧‧‧脫模機
120‧‧‧環狀部
320‧‧‧第一面
322‧‧‧第二面
180‧‧‧固定螺栓
94‧‧‧脫模環
182‧‧‧脫模螺栓
184‧‧‧脫模螺孔
圖一係繪示根據先前技術之複合材料管料胚件的脫模方法的流程示意圖。
圖二係繪示根據本發明之複合材料管料胚件的脫模方法的步驟流程圖。
圖三係繪示根據圖二之製作步驟的流程示意圖。
圖四A係繪示根據本發明之一具體實施例的複合材料管料胚件脫模方式的示意圖。
圖四B係繪示根據本發明之另一具體實施例的複合材料管料胚件脫模方式的示意圖。
S10~S15‧‧‧流程步驟

Claims (7)

  1. 一種複合材料管料胚件脫模方法，包含下列步驟：(1)固定一環狀治具於一模芯之一端；(2)形成該複合材料管料胚件於該模芯上，其中該複合材料管料胚件具有一環狀部，並且該環狀部緊靠該環狀治具；(3)硬化成型該複合材料管料胚件；(4)設置一擋板於該模芯上，並且該環狀治具緊靠該擋板；(5)利用一脫模機搭配該環狀治具以及該擋板，配合該環狀部將該複合材料管料胚件自該模芯上脫離；以及(6)切除該環狀部，完成該複合材料管料胚件。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之脫模方法，其中該複合材料管料胚件係由玻璃纖維、碳纖維或克拉纖維等強化塑膠所製成。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之脫模方法，其中該複合材料管料胚件係以手積成型法、繞線成型法或編織成型法形成於該模芯。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之脫模方法，其中該擋板係由金屬材料所製成。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之脫模方法，其中該擋板藉由一組固定螺栓固定於該模芯上，而該擋板可滑動地設置於該模芯上。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之脫模方法，其中該擋板進一步包含一組固定螺孔、固定螺栓以及一組脫模螺孔、脫模螺栓。
  7. 如申請專利範圍第6項所述之脫模方法，其中步驟(1)進一步包含下列步驟： (1a)旋轉推進該脫模螺栓，改變該擋板以及該環狀治具之間的相對位置，進而使該複合材料管料胚件自該模芯上脫離。
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