[发明专利]一种碳纤维衬管的成型装置及方法

说明书

本发明提供一种碳纤维衬管的成型装置及方法。成型装置包括：上模组件、下模组件和顶出组件；上模组件包括上型芯，上模组件上下活动设置在下模组件上，下模组件包括成型块、设置在成型块内的下型芯和套设在成型块外的外模块；成型块内设置有成型腔，上型芯中间开设有与下型芯相适配的第一通孔，当成型装置上下合模时，下型芯插入第一通孔内，且衬管成品的形状由成型腔与上型芯的外轮廓共同限定出；成型块底部设置有用于将成型块从外模块内顶出的顶出组件。成型方法使用了上述成型装置。通过本发明压制碳纤维衬管具有壁厚均匀，同轴度好的特点。

技术领域

本发明涉及衬管成型技术领域，具体涉及一种碳纤维衬管的成型装置及方法。

背景技术

具有高长径比、薄壁的台阶型衬管类零件的加工不适合用布带缠绕热压成型，因此必须采用油压机模压成型。

现有技术中，这类的衬管主要利用单向油压机进行压制成型，主要方法为：工艺上先将零件的壁厚增厚且增加至同一厚度，消除壁厚不均引起的冷却收缩不均；然后将碳纤维材料置于型腔中，型芯从上而下穿过材料，将材料挤入型腔与型芯的空隙中热压成型；最后采用机械加工将其加工至例如图1中零件的形状。

然而，现有技术的成型方法中，由于型芯芯杆过长，采用上下压制方法，在压制过程中由于材料在型腔内分布不均且流动方向各异，极易导致芯杆发生弯曲变形，导致型芯上下不同轴，最终导致产品壁厚不均。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供一种碳纤维衬管的成型装置及方法，克服现有技术中对具有高长径比、薄壁的台阶型衬管类零件压制后出现弯曲变形、型芯上下不同轴，产品壁厚不均的问题。

本发明解决上述问题的技术方案是：一种碳纤维衬管的成型装置，包括：上模组件、下模组件和顶出组件；

所述上模组件包括上型芯，所述上模组件上下活动设置在所述下模组件上，所述下模组件包括成型块、设置在所述成型块内的下型芯和套设在所述成型块外的外模块；

所述成型块内设置有成型腔，所述上型芯中间开设有与所述下型芯相适配的第一通孔，当成型装置上下合模时，所述下型芯插入所述第一通孔内，且衬管成品的形状由所述成型腔与所述上型芯的外轮廓共同限定出；

所述顶出组件设置在所述成型块底部，用于将所述成型块从所述外模块内顶出。

在一种可选的实施例中，所述上模组件包括上模板和上固定板；所述上模板与上固定板之间设置有垫板，所述上固定板上设置有朝向下模组件的上型芯和导柱；所述上模板、上固定板以及垫板相互之间通过紧固件连接构成整体结构；

所述下型芯组件还包括调整垫和压圈、下固定板和下模板；所述压圈、调整垫、外模块、下固定板和下模板依次通过紧固件连接构成整体结构；所述压圈底部设置有与所述成型块顶部的凹槽相抵的环形凸台；所述下型芯安装在所述下固定板上，所述下型芯朝所述上模组件向上设置；

所述上型芯上部与所述成型块环形凸台的内孔间隙配合，所述环形凸台的外柱面与所述凹槽间隙配合；所述压圈和所述外模块上开设有相互连通的第二通孔，所述导柱上下活动安装在所述第二通孔内。

在一种可选的实施例中，所述下固定板上还固定设置有限位销，所述成型块底部设置有与所述导柱销相配合的限位孔。

在一种可选的实施例中，所述成型块的外壁上设置有便于其移动的手柄。

在一种可选的实施例中，所述顶出组件包括固定在下模板底部的支撑框，所述支撑框底部通过底板封口，所述支撑框内设置顶柱安装板，所述顶柱安装板底部螺纹连接有顶柱，所述顶柱底端可拆卸连接有连接杆；所述顶柱安装板上固定有顶杆固定板，所述顶杆固定板上安装有顶杆，所述顶杆顶端依次穿过所述下模板与所述下固定板与所述成型块底部相抵接。

在一种可选的实施例中，所述上模板和下模板上均设置了加热孔及测温孔。