CN106965411B - 一种多功能复合材料预制成型机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种多功能复合材料预制成型机，包括左右对称设置的两工作部和辊压机构；工作部包括第一机座、移动平台和压紧装置；压紧装置固定设置于移动平台上；移动平台固定设置于第一机座上，对称设置的两移动平台用于带动两压紧装置相对靠近或远离；辊压机构设置于两工作部之间，用于通过往复的运动对固定于压紧装置上的工件进行辊压。本发明通过设置既可固定模具又可固定待加工工件的压紧装置与辊压机构配合使用，使得本发明中的多功能复合材料预制成型机可以同时实现三种工作模式：材料折弯；材料冲压；材料拼接；设备结构简单，便于制造与操作，多功能的实现有效的降低了人力和设备成本。

Description

一种多功能复合材料预制成型机

技术领域

本发明涉及复合材料加工领域，尤其涉及一种应用于复合材料加工的多功能复合材料预制成型机。

背景技术

复合材料因其优异的性能已被广泛应用于航空航天领域。复合材料常见的成型工艺包括冲压和折弯，目前以上两种加工工艺分别通过冲压设备和折弯设备实现，经过加工的工件可通过后续的拼接而组成不同的产品形状，在实际的生产中，多种设备的使用增加了企业的设备购置费用，同时对不同设备进行操作时所必须的操作人员及相应的技能培训无形中增加了企业的日常运营成本。

鉴于上述复合材料在加工时所存在的缺陷，本发明以其创设一种多功能复合材料预制成型机，使其更具有实用性性。

发明内容

本发明提供一种多功能复合材料预制成型机，通过设置既可固定模具又可固定待加工工件的压紧装置与辊压机构配合使用，使得本发明中的多功能复合材料预制成型机可以同时实现三种工作模式：材料折弯、材料冲压和材料拼接；设备结构简单，便于制造与操作，多功能的实现有效的降低了人力和设备成本。

本发明解决其技术问题的技术方案是：一种多功能复合材料预制成型机，包括左右对称设置的两工作部和辊压机构；

工作部包括第一机座、移动平台和压紧装置；

压紧装置固定设置于移动平台上；

移动平台固定设置于第一机座上，对称设置的两移动平台用于带动两压紧装置相对靠近或远离；

辊压机构设置于两工作部之间，用于通过往复的运动对固定于压紧装置上的工件进行辊压。

进一步地，压紧装置包括上固定部、上模、下固定部、下模和温度调节装置；

上模和下模分别固定设置于上固定部和下固定部上，温度调节装置分别设置于上固定部与上模以及下固定部和下模之间，用于对上模和下模进行温度调节；

下固定部固定设置，上固定部相对于下固定部运动设置。

进一步地，上固定部包括动臂、气缸和固定板；

动臂与下固定部活动连接；

气缸连接动臂与固定板，用于调节固定在固定板上的上模与固定在下固定部上的下模间的距离。

进一步地，固定板设置有用于固定上模的上固定脚；

上固定脚设置有凸沿，凸沿与固定板上的凹槽卡接设置；

上固定脚与固定板间形成用于放置温度调节装置的第一腔体。

进一步地，下固定部包括L型固定面，L型固定面的一面与上固定部相对设置，另一面与辊压机构相对设置。

进一步地，L型固定面上设置有用于固定下模的下固定脚；

下固定脚与L型固定面间形成用于放置温度调节装置的第二腔体。

进一步地，辊压机构固定设置在升降装置上，升降装置包括支架、丝杠组件、导柱以及电机；

丝杆组件固定设置在支架上，辊压机构与丝杆组件的丝杆螺母固定连接，导柱平行于丝杠组件的丝杆设置，对套设于其上的辊压机构进行导向；电机与丝杆连接，用于带动其转动。

采用了上述技术方案后，本发明具有以下的有益效果：

通过设置既可固定模具又可固定待加工工件的压紧装置与辊压机构配合使用，使得本发明中的多功能复合材料预制成型机可以同时实现三种工作模式：

（1）材料折弯；

（2）材料冲压；

（3）材料拼接；

设备结构简单，便于制造与操作，多功能的实现有效的降低了人力和设备成本；

通过设置温度调节装置，可对模具的温度进行调节，在对待加工工件进行加工时可通过加热的方式达到零部件的工艺要求和加工效果，待工件加工完成后，可通过冷却的方式提高加工速度，保证生产效率；

动臂的设置使得模具在安装时相对上下设置的上模和下模具有更大的安装空间，同时也便于辊压机构运动，气缸的设置可调节上模与下模间的距离；

因固定脚受到重力的作用，受到向下的力，使得在使用的过程中容易因为重复的加工动作而发生相对窜动，凸沿与凹槽卡接设置，有效的避免了该问题的产生，从而保证加工质量，通过将温度调节装置设置在固定脚与固定板间形成的腔体内，可在加热的同时进行保温，从而提高加热效率，降低能量损耗；

通过设置L型的固定面，使得下模的形状更加灵活，通过在与辊压机构相对设置的一面上设置相应的槽口等，通过辊压机构的竖直和水平往复运动，即可实现材料沿下模的多道折弯，从而实现更多的产品形状；

通过设置升降装置使得辊压机构可以在较大的范围内快速运动，当辊压机构运动至移动平台以下时，两压紧装置即可完成合并，从而进行冲压动作。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明多功能复合材料预制成型机的结构示意图；

图2为本发明中压紧装置的结构示意图；

图3为本发明中上模的安装示意图；

图4为本发明中升降装置的结构示意图；

图5~图7为复合材料折弯时各加工步骤的示意图；

附图标记：1工作部、11第一机座、12移动平台、13压紧装置、13a上固定部、13a-1动臂、13a-2气缸、13a-3固定板、13a-4上固定脚、13b上模、13c下固定部、13d下模、13d-1下固定脚、13e温度调节装置、13f-1第一腔体、2辊压机构、3工件、4升降装置、41支架、42丝杠组件、43导柱、44电机、45连接板。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请中的技术方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。

如图1所示，一种多功能复合材料预制成型机，包括左右对称设置的两工作部1和辊压机构2；工作部1包括第一机座11、移动平台12和压紧装置13；压紧装置13固定设置于移动平台12上；移动平台12固定设置于第一机座11上，对称设置的两移动平台12用于带动两压紧装置13相对靠近或远离；辊压机构2设置于两工作部1之间，用于通过往复的运动对固定于压紧装置13上的工件3进行辊压。

如图2所示，压紧装置包括上固定部13a、上模13b、下固定部13c、下模13d和温度调节装置13e；上模13b和下模13d分别固定设置于上固定部13a和下固定部13c上，温度调节装置13e分别设置于上固定部13a与上模13b以及下固定部13c和下模13d之间，用于对上模13b和下模13d进行温度调节；下固定部13c固定设置，上固定部13a相对于下固定部13c运动设置。

如图3所示，上固定部包括动臂13a-1、气缸13a-2和固定板13a-3；动臂13a-1与下固定部13c转动连接；气缸13a-2连接动臂13a-1与固定板13a-3，用于调节固定在固定板13a-3上的上模13b与固定在下固定部13c上的下模13d间的距离。固定板13a-3设置有用于固定上模13b的上固定脚13a-4；上固定脚13a-4设置有凸沿，凸沿与固定板13a-3上的凹槽卡接设置；上固定脚13a-4与固定板13a-3间形成用于放置温度调节装置13e的第一腔体13f-1。

下固定部13c包括L型固定面，L型固定面的一面与上固定部13a相对设置，另一面与辊压机构2相对设置；L型固定面上设置有用于固定下模13d的下固定脚13d-1；下固定脚13d-1与L型固定面间形成用于放置温度调节装置13e的第二腔体。

如图4所示，辊压机构2固定设置在升降装置4上，升降装置包括支架41、丝杠组件42、导柱43以及电机44；丝杆组件42固定设置在支架41上，辊压机构2与丝杆组件42的丝杆螺母通过连接板45固定连接，导柱43平行于丝杠组件42的丝杆设置，对套设于其上的辊压机构2进行导向；电机44与丝杆连接，用于带动其转动。

在对工件3进行冲压时，通过升降装置4将辊压机构2降落至移动平台12以下，辊压机构2保持非工作状态。通过对称设置的移动平台12将两工作部1合拢，将冲压模具的下模13d固定在合拢后的L型固定面中的上表面上，将冲压模具的上模13b分左右两部分固定在两个上固定部13a上，将工件3放置于下模13d上，动臂13a-1带动固定板13a-3绕其与下固定部13c的连接处转动，使得固定在固定板13a-3上的上模13b转动至下模13d上部，通过气缸13a-2推动上模13b向下模13d合拢，完成工件3的冲压，加工完成后将工件3取下即可。

如图5~7所示，在对工件3进行折弯和组合时，首先将下模13d通过下固定脚13d-1固定设置于下固定部13c上，将上模13b通过上固定脚13a-4固定设置于上固定部13a上，将工件3放置于下模13d上，动臂13a-1带动固定板13a-3绕其与下固定部13c的连接处转动，使得固定在固定板13a-3上的上模13b转动至下模13d上部，通过气缸13a-2推动上模13b向下模13d合拢，完成工件3的夹紧，此时工件需要折弯的部分位于压紧装置13以外，辊压机构2自工件3顶部自上向下运动，因左右两侧的工件3一部分被夹紧，因此未被夹紧的部分在辊压机构2的挤压下向下折弯，完成工件3的第一次折弯；本实施例中，需将产品加工成工字型，因此需要第二次折弯，折弯原理与第一次一致，只需通过辊压机构2（或辊压机构2的一部分）通过水平运动的方式对工件3未被固定的部分沿模具的外形进行挤压，即可完成第二次折弯。

本实施例中温度调节装置13e在对工件3折弯前用于对所夹紧的工件3进行加热；通过设置加热装置，可对需要热成型的材料进行预加热，达到其工艺要求，在模具表面增设防粘材料层，使得材料即使在压力下进行加热，也不会与设备本身发生粘连从而影响其质量；温度调节装置13e在对工件3折弯后用于对所夹紧的工件3进行快速的冷却，从而有效的减少加工时间，保证加工质量。将左右两侧的工件3均加工完成后，将辊压机构2降低至最底部，通过对称设置的移动平台12将两工作部1合拢，从而完成左右两侧工件3的贴合，最终形成工字型的产品，产品通过冷却定型后，放开所有的夹紧，将产品取下，通过这样的材料的组合方式可生产更多形状的产品。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (5)

1.一种多功能复合材料预制成型机，其特征在于，包括左右对称设置的两工作部（1）和一辊压机构（2）；

所述工作部（1）包括第一机座（11）、移动平台（12）和压紧装置（13）；

所述压紧装置（13）固定设置于所述移动平台（12）上；

所述移动平台（12）固定设置于所述第一机座（11）上，对称设置的两移动平台（12）用于带动两所述压紧装置（13）相对靠近或远离；

所述辊压机构（2）设置于两所述工作部（1）之间，用于通过上下往复的运动对固定于所述压紧装置（13）上的工件（3）进行辊压；

所述压紧装置包括上固定部（13a）、上模（13b）、下固定部（13c）、下模（13d）和温度调节装置（13e）；

所述上模（13b）和下模（13d）分别固定设置于所述上固定部（13a）和下固定部（13c）上，所述温度调节装置（13e）分别设置于所述上固定部（13a）与上模（13b）以及下固定部（13c）和下模（13d）之间，用于对上模（13b）和下模（13d）进行温度调节；

所述下固定部（13c）固定设置，所述上固定部（13a）相对于所述下固定部（13c）运动设置；

所述辊压机构（2）固定设置在升降装置（4）上，所述升降装置包括支架（41）、丝杠组件（42）、导柱（43）以及电机（44）；

所述丝杠组件（42）固定设置在所述支架（41）上，所述辊压机构（2）与所述丝杠组件（42）的丝杆螺母固定连接，所述导柱（43）平行于所述丝杠组件（42）的丝杆设置，对套设于其上的辊压机构（2）进行导向；所述电机（44）与丝杆连接，用于带动其转动。

2.根据权利要求1所述的多功能复合材料预制成型机，其特征在于，所述上固定部包括动臂（13a-1）、气缸（13a-2）和固定板（13a-3）；

所述动臂（13a-1）与所述下固定部（13c）活动连接；

所述气缸（13a-2）连接所述动臂（13a-1）与固定板（13a-3），用于调节固定在所述固定板（13a-3）上的上模（13b）与固定在所述下固定部（13c）上的下模（13d）间的距离。

3.根据权利要求2所述的多功能复合材料预制成型机，其特征在于，所述固定板（13a-3）设置有用于固定所述上模（13b）的上固定脚（13a-4）；

所述上固定脚（13a-4）设置有凸沿，所述凸沿与所述固定板（13a-3）上的凹槽卡接设置；

所述上固定脚（13a-4）与所述固定板（13a-3）间形成用于放置所述温度调节装置（13e）的第一腔体（13f-1）。

4.根据权利要求1所述的多功能复合材料预制成型机，其特征在于，所述下固定部（13c）包括L型固定面，所述L型固定面的一面与所述上固定部（13a）相对设置，另一面与所述辊压机构（2）相对设置。

5.根据权利要求4所述的多功能复合材料预制成型机，其特征在于，所述L型固定面上设置有用于固定所述下模（13d）的下固定脚（13d-1）；

所述下固定脚（13d-1）与所述L型固定面间形成用于放置所述温度调节装置（13e）的第二腔体。

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