一种高性能纤维复合制品的成型装置及方法与流程

1.本发明涉及纤维制品成型装置技术领域，具体为一种高性能纤维复合制品的成型装置及方法。


背景技术：

2.高性能纤维复合制品在现有技术中应用较为成熟的有碳纤维，碳纤维是非常重要的无机高性能纤维，碳纤维最主要的应用形式是作为树脂材料的增强体，所形成的碳纤维增强树脂具有优异的综合性能，碳纤维板就是非常典型的应用，碳纤维板是将同一方向排列的碳素纤维使用树脂浸润硬化形成碳纤维板材，碳纤维板的主要生产流程包括裁剪预浸料、预浸料铺层、高温固化成型以及打磨处理，其中高温固化过程是将碳纤维板的雏形放到热压罐中进行高温固化成型，热压罐是一个具有整体加热系统的大塑压力容器、鼻塑热压菌的结构，由于热压罐是一个压力容器，因此它常见的结构是一端封闭，另一端开门的圆柱体，为先进复合材料产品的压实和固化提供必要的热量和压力，但是现有的热压罐还存在一些问题，具体如下：
3.现有的热压罐是通过将纤维复合制品放置到铁架上，然后将铁架推送到罐体内部，利用罐体的加热加压对其上的纤维复合制品进行热固处理，但是现有技术的处理方式由于罐体体积过大，而纤维复合制品在其中又是敞开式放置，所以罐体上即使设置有多个热源出口，也无法保证热源能够第一时间作用到制品的表面，且无法快速地达到制品所要求的温度以及压力，进而导致制品在其中处理的效果不均匀，进而会影响制品后续的处理质量。
4.为此我们提出一种高性能纤维复合制品的成型装置及方法。


技术实现要素：

5.本发明提供了一种高性能纤维复合制品的成型装置及方法，具备加热固化效果好的优点，解决了上述背景技术中所提出的问题。
6.本发明提供如下技术方案：一种高性能纤维复合制品的成型装置，包括罐体，所述罐体的底端设置安装有支撑架，所述罐体为一端开口结构，且在所述罐体的开口一端支撑架一侧固定安装有底板，所述底板上开设有滑槽，所述底板的滑槽上活动安装有支撑块，所述支撑块的顶端固定安装有驱动电机，所述驱动电机的输出轴上固定安装有驱动齿轮，所述罐体的开口一端活动安装有罐盖，所述罐体内部底端两侧分别固定安装有导轨，所述罐体的内部顶端固定安装有加热结构，所述罐体的内部两侧中部分别固定安装有三个分流座，所述加热结构和分流座之间以及相邻的分流座之间贯通固定连接有导管，所述分流座内活动连接有放置仓，所述放置仓的底端固定安装有支撑条，所述放置仓的底端中部固定安装有齿条；
7.所述放置仓包含仓体，所述仓体的中部开设有导气腔室，所述仓体内开设有热固腔室，所述仓体的两侧分别固定连接有通气头，所述导气腔室的内部中部活动安装有放置
板，所述导气腔室内部的上下两端均匀开设有进气道，所述导气腔室内部的上下两端位于进气道处分别活动安装有封闭结构，所述导气腔室的上下表面上均匀固定安装有限位条，所述仓体位于罐体内部一端上均匀开设有出气孔。
8.在一个优选的实施例中，所述分流座的截面呈凹字形，且分流座的内部为空心状，所述分流座的内部与导管贯通连接，所述分流座上与通气头对接的位置开设有出气孔。
9.在一个优选的实施例中，所述支撑条活动连接在导轨内部，所述驱动齿轮与齿条啮合连接，所述支撑块可在底板上的滑槽中滑动，所述底板上的滑槽开设延伸至罐盖连接轴所在的对立侧。
10.在一个优选的实施例中，所述热固腔室与通气头上的开口贯通设置，所述导气腔室和热固腔室之间通过封闭结构封闭设置。
11.在一个优选的实施例中，所述出气孔与导气腔室贯通设置，所述放置板呈条格状沿着仓体的长度方向设置。
12.在一个优选的实施例中，所述限位条分别在导气腔室的上下端位于封闭结构所在位置的旋转方向所在侧固定安装，所述限位条靠近封闭结构的一侧为斜面结构。
13.在一个优选的实施例中，所述封闭结构位于仓体进口端首个位置上设置的可旋转方向与其余的封闭结构的可旋转方向相反，且首个封闭结构的旋转打开方向向着放置仓外部设置。
14.在一个优选的实施例中，所述封闭结构包含封闭条，所述封闭条的一侧活动安装有辅助条，所述封闭条的两端分别固定安装有挡叶，所述封闭条绕轴旋转活动连接在放置板的进气道中，所述辅助条的两端通过卷簧与封闭条的两端分别活动连接，所述辅助条上开设有透气栅格，所述挡叶为扇形结构，且该扇形结构对应的弧度大于等于限位条的斜面角度。
15.在一个优选的实施例中，所述齿条分为长短不同的可相对转动的两段，长的一段位于罐体内，短的一段端部在与长的一段拼接后延伸出罐体内部，而在转动折叠后长的一段端部位于罐体内部。
16.一种高性能纤维复合制品的成型装置的使用方法，包括设备的自检、碳纤维制品的放置、产品的加热固化、产品的取出四个步骤，具体如下：
17.s1、设备的自检：在使用前，启动设备进行全面的检查；
18.s2、碳纤维制品的放置：打开放置仓正面的挡板，将碳纤维板放置到放置板上，然后关闭放置仓正面的挡板，展开齿条，推动支撑块直到驱动齿轮与齿条啮合，启动驱动电机，驱动电机带动齿条移动，将放置仓整体送入到罐体内部，再将齿条折叠，移开支撑块，关闭罐盖，启动热压罐上所有需要使用的电器件，调节需要达到的温度和压力；
19.s3、产品的加热固化：启动加热结构进行加热，热气流通过导管流动到分流座中，然后通过通气头进入到热固腔室内，热气流在热固腔室内不断累积加压，辅助条和封闭条在热气流的压力作用下对向转动，直到辅助条脱离放置板的进气道，气流通过进气道进入到导气腔室中对碳纤维板进行加热固化成型，气流在导气腔室内流动后从出气孔排出至罐体内部，然后再由罐体内部向外排出，直到整个加热固化进程结束；
20.s4、产品的取出：关闭设备电源，打开罐盖，将齿条展开，再将支撑块推动至驱动齿轮与齿条啮合，驱动电机反向转动带动放置仓从罐体中移出，然后打开放置仓的挡板将成
品取出。
21.本发明具备以下有益效果：
22.1、该高性能纤维复合制品的成型装置及方法，通过在罐体内部设置有放置仓，且放置仓的两侧分别贯通连接在分流座上，而分流座是与加热结构贯通设置，这样可以使得加热结构中产生的热气流全部通过导管导送到分流座中，然后分流进入每个放置仓中进行小范围均匀快速的扩张，实现对内部的碳纤维板进行更加快速均匀的热固成型，并且内部的气流是在放置仓的上下两端分别喷出的，这样可以对碳纤维板的上下表面同时加热处理，避免碳纤维板单面受热发生形变，保证热固成型的效果。
23.2、该高性能纤维复合制品的成型装置及方法，通过设置有封闭结构，而辅助条与封闭条之间的转轴上是设置有卷簧，利用卷簧的存在可以使得热固腔室内的热气流在其中堆积到一定压力值后将封闭结构顶开，从而打开仓体内部的进气道，使得内部的气流在对碳纤维板表面加热时大量气流同时快速作用在板上，相比于在现有大空间的热压罐中将热气流从一端吹送到另一端的方式能够使得热量完全均匀喷射到碳纤维板上，这样解决了现有热压罐体积过大导致初始阶段无法均匀加热的问题，进一步提高了热固效果，同时在放置仓的底端还设置有齿条，利用外部的驱动结构对其进行驱动进出罐体内部，保证了该装置的有效使用。
附图说明
24.图1为本发明立体结构示意图；
25.图2为本发明正面结构示意图；
26.图3为本发明内部结构立体示意图；
27.图4为本发明分流座和放置仓连接立体结构示意图；
28.图5为本发明放置仓立体结构示意图；
29.图6为本发明图1中a处放大结构示意图；
30.图7为本发明图5中b处放大结构示意图；
31.图8为本发明放置仓剖视结构示意图；
32.图9为本发明封闭结构立体示意图；
33.图10为本发明图8中c处放大结构示意图。
34.图中：1、罐体；2、底板；3、支撑块；4、驱动电机；5、驱动齿轮；6、罐盖；7、导轨；8、加热结构；9、分流座；10、导管；11、放置仓；111、仓体；112、导气腔室；113、热固腔室；114、通气头；115、放置板；116、封闭结构；1161、封闭条；1162、辅助条；1163、挡叶；117、限位条；118、出气孔；12、支撑条；13、齿条。
具体实施方式
35.下面将结合本发明中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，另外，在以下的实施方式中记载的各结构的形态只不过是例示，本发明所涉及的高性能纤维复合制品的成型装置及方法并不限定于在以下的实施方式中记载的各结构，在本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施方式都属于本发明保护的范围。
36.请参阅图1和图2，一种高性能纤维复合制品的成型装置，包括罐体1，罐体1的底端设置安装有支撑架，罐体1为一端开口结构，且在罐体1的开口一端支撑架一侧固定安装有底板2，底板2上开设有滑槽，底板2的滑槽上活动安装有支撑块3，支撑块3的顶端固定安装有驱动电机4，驱动电机4的输出轴上固定安装有驱动齿轮5，罐体1的开口一端活动安装有罐盖6，罐体1内部底端两侧分别固定安装有导轨7，罐体1的内部顶端固定安装有加热结构8，罐体1的内部两侧中部分别固定安装有三个分流座9，加热结构8和分流座9之间以及相邻的分流座9之间贯通固定连接有导管10，分流座9内活动连接有放置仓11，放置仓11的底端固定安装有支撑条12，放置仓11的底端中部固定安装有齿条13；
37.与现有技术对比，本技术通过在罐体1内部设置有放置仓11，且放置仓11的两侧分别贯通连接在分流座9上，而分流座9是与加热结构8贯通设置，这样可以使得加热结构8中产生的热气流全部通过导管10导送到分流座9中，然后分流进入每个放置仓11中进行小范围均匀快速的扩张，实现对内部的碳纤维板进行更加快速均匀的热固成型，并且内部的气流是在放置仓11的上下两端分别喷出的，这样可以对碳纤维板的上下表面同时加热处理，避免碳纤维板单面受热发生形变，保证热固成型的效果，同时通过设置有封闭结构116，而辅助条1162与封闭条1161之间的转轴上是设置有卷簧，利用卷簧的存在可以使得热固腔室113内的热气流在其中堆积到一定压力值后将封闭结构116顶开，从而打开仓体111内部的进气道，使得内部的气流在对碳纤维板表面加热时大量气流同时快速作用在板上，相比于在现有大空间的热压罐中将热气流从一端吹送到另一端的方式能够使得热量完全均匀喷射到碳纤维板上，这样解决了现有热压罐体积过大导致初始阶段无法均匀加热的问题，进一步提高了热固效果，同时在放置仓11的底端还设置有齿条13，利用外部的驱动结构对其进行驱动进出罐体1内部，保证了该装置的有效使用。
38.请参阅图3和图4，一种高性能纤维复合制品的成型装置，包括分流座9，分流座9的截面呈凹字形，且分流座9的内部为空心状，分流座9的内部与导管10贯通连接，分流座9上与通气头114对接的位置开设有气孔；
39.在本实施例中，需要说明的是，当加热结构8内部的加热的气流经过导管10进入到分流座9内之后，会通过其上设置的气孔排出进入到通气头114，进而进入到热固腔室113内，使得热气流在其中聚集，便于后续的集中喷出。
40.请参阅图2，一种高性能纤维复合制品的成型装置，包括支撑条12，支撑条12活动连接在导轨7内部，驱动齿轮5与齿条13啮合连接，支撑块3可在底板2上的滑槽中滑动，底板2上的滑槽开设延伸至罐盖6连接轴所在的对立侧；
41.在本实施例中，需要说明的是，通过驱动电机4驱动驱动齿轮5可以使得驱动齿轮5带动齿条13移动，进而推动放置仓11整体在导轨7的限位作用下沿着罐体1内部方向直线移动，实现对放置仓11整体便捷地放置与取出，同时由于支撑块3是可移动的，所以可以保证罐盖6的正常开关。
42.请参阅图4、图5、图7和图8，一种高性能纤维复合制品的成型装置，包括放置仓11，放置仓11包含仓体111，仓体111的中部开设有导气腔室112，仓体111内开设有热固腔室113，仓体111的两侧分别固定连接有通气头114，导气腔室112的内部中部活动安装有放置板115，导气腔室112内部的上下两端均匀开设有进气道，导气腔室112内部的上下两端位于进气道处分别活动安装有封闭结构116，导气腔室112的上下表面上均匀固定安装有限位条
117，仓体111位于罐体1内部一端上均匀开设有出气孔118；
43.在本实施例中，需要说明的是，热固腔室113与通气头114上的开口贯通设置，导气腔室112和热固腔室113之间通过封闭结构116封闭设置，出气孔118与导气腔室112贯通设置，放置板115呈条格状沿着仓体111的长度方向设置，限位条117分别在导气腔室112的上下端位于封闭结构116所在位置的旋转方向所在侧固定安装，限位条117靠近封闭结构116的一侧为斜面结构，封闭结构116位于仓体111进口端首个位置上设置的可旋转方向与其余的封闭结构116的可旋转方向相反，且首个封闭结构116的旋转打开方向向着放置仓11外部设置，这样将待加热固化的碳纤维板放置在放置板115上后，然后将放置板115送至导气腔室112内，热气流会在热固腔室113中不断聚集来挤压封闭结构116，使得封闭结构116最后打开其覆盖闭合的进气道，这样气流就集中从进气道喷入到碳纤维板的表面，且在导气腔室112中是上下同时有气流喷入，这样可以保证碳纤维板的上下表面同时受到相同冲击力且相同温度的气流冲击，且随后气流流动区域稳定，保证了碳纤维板的加热固化效果。
44.请参阅图9和图10，一种高性能纤维复合制品的成型装置，包括封闭结构116，封闭结构116包含封闭条1161，封闭条1161的一侧活动安装有辅助条1162，封闭条1161的两端分别固定安装有挡叶1163；
45.在本实施例中，需要说明的是，封闭条1161绕轴旋转活动连接在放置板115的进气道中，辅助条1162的两端通过卷簧与封闭条1161的两端分别活动连接，辅助条1162上开设有透气栅格，挡叶1163为扇形结构，且该扇形结构对应的弧度大于等于限位条117的斜面角度，这样在热气流于热固腔室113中不断聚集时，内部的压力会不断增大，而封闭条1161又将进气道封闭，这样该压力会不断作用于封闭条1161和辅助条1162之间，然后使得封闭条1161慢慢转动拧动卷簧，使得辅助条1162不断相对于封闭条1161转动，直到辅助条1162转动到一端脱离了放置板115的进气道后，在积累的强大气压作用下封闭条1161会直接压触到限位条117的表面，打开进气道，使得热气流冲击碳纤维板对其进行加热固化成型。
46.请参阅图6，一种高性能纤维复合制品的成型装置，包括齿条13，齿条13分为长短不同的可相对转动的两段，长的一段位于罐体1内，短的一段端部在与长的一段拼接后延伸出罐体1内部，而在转动折叠后长的一段端部位于罐体1内部；
47.在本实施例中，需要说明的是，这样可以在需要对放置仓11进行取出或者放置到罐体1内时，将齿条13短的一端展开，然后利用驱动齿轮5的转动带动齿条13移动，从而带动放置仓11整体移动，提高了该装置使用的便捷性。
48.一种高性能纤维复合制品的成型装置的使用方法，包括设备的自检、碳纤维制品的放置、产品的加热固化、产品的取出四个步骤，具体如下：
49.s1、设备的自检：在使用前，启动设备进行全面的检查；
50.s2、碳纤维制品的放置：打开放置仓11正面的挡板，将碳纤维板放置到放置板115上，然后关闭放置仓11正面的挡板，展开齿条13，推动支撑块3直到驱动齿轮5与齿条13啮合，启动驱动电机4，驱动电机4带动齿条13移动，将放置仓11整体送入到罐体1内部，再将齿条13折叠，移开支撑块3，关闭罐盖6，启动热压罐上所有需要使用的电器件，调节需要达到的温度和压力；
51.s3、产品的加热固化：启动加热结构8进行加热，热气流通过导管10流动到分流座9中，然后通过通气头114进入到热固腔室113内，热气流在热固腔室113内不断累积加压，辅
助条1162和封闭条1161在热气流的压力作用下对向转动，直到辅助条1162脱离放置板115的进气道，气流通过进气道进入到导气腔室112中对碳纤维板进行加热固化成型，气流在导气腔室112内流动后从出气孔118排出至罐体1内部，然后再由罐体1内部向外排出，直到整个加热固化进程结束；
52.s4、产品的取出：关闭设备电源，打开罐盖6，将齿条13展开，再将支撑块3推动至驱动齿轮5与齿条13啮合，驱动电机4反向转动带动放置仓11从罐体1中移出，然后打开放置仓11的挡板将成品取出。
53.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

技术特征：
1.一种高性能纤维复合制品的成型装置，包括罐体(1)，其特征在于：所述罐体(1)的底端设置安装有支撑架，所述罐体(1)为一端开口结构，且在所述罐体(1)的开口一端支撑架一侧固定安装有底板(2)，所述底板(2)上开设有滑槽，所述底板(2)的滑槽上活动安装有支撑块(3)，所述支撑块(3)的顶端固定安装有驱动电机(4)，所述驱动电机(4)的输出轴上固定安装有驱动齿轮(5)，所述罐体(1)的开口一端活动安装有罐盖(6)，所述罐体(1)内部底端两侧分别固定安装有导轨(7)，所述罐体(1)的内部顶端固定安装有加热结构(8)，所述罐体(1)的内部两侧中部分别固定安装有三个分流座(9)，所述加热结构(8)和分流座(9)之间以及相邻的分流座(9)之间贯通固定连接有导管(10)，所述分流座(9)内活动连接有放置仓(11)，所述放置仓(11)的底端固定安装有支撑条(12)，所述放置仓(11)的底端中部固定安装有齿条(13)；所述放置仓(11)包含仓体(111)，所述仓体(111)的中部开设有导气腔室(112)，所述仓体(111)内开设有热固腔室(113)，所述仓体(111)的两侧分别固定连接有通气头(114)，所述导气腔室(112)的内部中部活动安装有放置板(115)，所述导气腔室(112)内部的上下两端均匀开设有进气道，所述导气腔室(112)内部的上下两端位于进气道处分别活动安装有封闭结构(116)，所述导气腔室(112)的上下表面上均匀固定安装有限位条(117)，所述仓体(111)位于罐体(1)内部一端上均匀开设有出气孔(118)。2.根据权利要求1所述的一种高性能纤维复合制品的成型装置，其特征在于：所述分流座(9)的截面呈凹字形，且分流座(9)的内部为空心状，所述分流座(9)的内部与导管(10)贯通连接，所述分流座(9)上与通气头(114)对接的位置开设有气孔。3.根据权利要求1所述的一种高性能纤维复合制品的成型装置，其特征在于：所述支撑条(12)活动连接在导轨(7)内部，所述驱动齿轮(5)与齿条(13)啮合连接，所述支撑块(3)可在底板(2)上的滑槽中滑动，所述底板(2)上的滑槽开设延伸至罐盖(6)连接轴所在的对立侧。4.根据权利要求1所述的一种高性能纤维复合制品的成型装置，其特征在于：所述热固腔室(113)与通气头(114)上的开口贯通设置，所述导气腔室(112)和热固腔室(113)之间通过封闭结构(116)封闭设置。5.根据权利要求1所述的一种高性能纤维复合制品的成型装置，其特征在于：所述出气孔(118)与导气腔室(112)贯通设置，所述放置板(115)呈条格状沿着仓体(111)的长度方向设置。6.根据权利要求1所述的一种高性能纤维复合制品的成型装置，其特征在于：所述限位条(117)分别在导气腔室(112)的上下端位于封闭结构(116)所在位置的旋转方向所在侧固定安装，所述限位条(117)靠近封闭结构(116)的一侧为斜面结构。7.根据权利要求1所述的一种高性能纤维复合制品的成型装置，其特征在于：所述封闭结构(116)位于仓体(111)进口端首个位置上设置的可旋转方向与其余的封闭结构(116)的可旋转方向相反，且首个封闭结构(116)的旋转打开方向向着放置仓(11)外部设置。8.根据权利要求1所述的一种高性能纤维复合制品的成型装置，其特征在于：所述封闭结构(116)包含封闭条(1161)，所述封闭条(1161)的一侧活动安装有辅助条(1162)，所述封闭条(1161)的两端分别固定安装有挡叶(1163)，所述封闭条(1161)绕轴旋转活动连接在放置板(115)的进气道中，所述辅助条(1162)的两端通过卷簧与封闭条(1161)的两端分别活
动连接，所述辅助条(1162)上开设有透气栅格，所述挡叶(1163)为扇形结构，且该扇形结构对应的弧度大于等于限位条(117)的斜面角度。9.根据权利要求1所述的一种高性能纤维复合制品的成型装置，其特征在于：所述齿条(13)分为长短不同的可相对转动的两段，长的一段位于罐体(1)内，短的一段端部在与长的一段拼接后延伸出罐体(1)内部，而在转动折叠后长的一段端部位于罐体(1)内部。10.一种高性能纤维复合制品的成型装置的使用方法，其适用于权利要求1-9任一所述的一种高性能纤维复合制品的成型装置，其特征在于：包括设备的自检、碳纤维制品的放置、产品的加热固化、产品的取出四个步骤，具体如下：s1、设备的自检：在使用前，启动设备进行全面的检查；s2、碳纤维制品的放置：打开放置仓(11)正面的挡板，将碳纤维板放置到放置板(115)上，然后关闭放置仓(11)正面的挡板，展开齿条(13)，推动支撑块(3)直到驱动齿轮(5)与齿条(13)啮合，启动驱动电机(4)，驱动电机(4)带动齿条(13)移动，将放置仓(11)整体送入到罐体(1)内部，再将齿条(13)折叠，移开支撑块(3)，关闭罐盖(6)，启动热压罐上所有需要使用的电器件，调节需要达到的温度和压力；s3、产品的加热固化：启动加热结构(8)进行加热，热气流通过导管(10)流动到分流座(9)中，然后通过通气头(114)进入到热固腔室(113)内，热气流在热固腔室(113)内不断累积加压，辅助条(1162)和封闭条(1161)在热气流的压力作用下对向转动，直到辅助条(1162)脱离放置板(115)的进气道，气流通过进气道进入到导气腔室(112)中对碳纤维板进行加热固化成型，气流在导气腔室(112)内流动后从出气孔(118)排出至罐体(1)内部，然后再由罐体(1)内部向外排出，直到整个加热固化进程结束；s4、产品的取出：关闭设备电源，打开罐盖(6)，将齿条(13)展开，再将支撑块(3)推动至驱动齿轮(5)与齿条(13)啮合，驱动电机(4)反向转动带动放置仓(11)从罐体(1)中移出，然后打开放置仓(11)的挡板将成品取出。

技术总结
本发明涉及纤维制品成型装置技术领域，且公开了一种高性能纤维复合制品的成型装置，包括罐体，所述罐体的底端设置安装有支撑架，所述罐体为一端开口结构，该高性能纤维复合制品的成型装置及方法，通过在罐体内部设置有放置仓，且放置仓的两侧分别贯通连接在分流座上，而分流座是与加热结构贯通设置，这样可以使得加热结构中产生的热气流全部通过导管导送到分流座中，然后分流进入每个放置仓中进行小范围均匀快速的扩张，实现对内部的碳纤维板进行更加快速均匀的热固成型，并且内部的气流是在放置仓的上下两端分别喷出的，这样可以对碳纤维板的上下表面同时加热处理，避免碳纤维板单面受热发生形变，保证热固成型的效果。保证热固成型的效果。保证热固成型的效果。


技术研发人员：缪黎燕 缪黎丽 邵介平 韦玲燕 吴旭 张波飞
受保护的技术使用者：宜兴市飞舟高新科技材料有限公司
技术研发日：2023.05.30
技术公布日：2023/8/13