一种连续制造折叠芯材的装置和方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种连续制造折叠芯材的装置和方法，所述装置包括沿芯材行进方向依次布置的多组压合组件，每组压合组件包括沿竖直方向间隔设置的两个成型滚轮(13)，以及连接所述成型滚轮(13)并使得两个成型滚轮(13)之间压合间隙可调整的间隙调节单元，所述的两个成型滚轮(13)还连接同步驱动单元，并使得工作时，两个成型滚轮(13)的转速相同，方向相反。与现有技术相比，本发明专利技术利用几组带有所需制成折叠芯材表面折纹图案的成型滚轮，对送入装置的原材料进行由浅至深的分步压制，逐渐成型出所需的折叠芯材，制备方法实用性强，设备的结构简单，易于推广，可实现连续规模化生产。

Device and method for continuous manufacturing of folded core material

The invention relates to a device and a method for continuously manufacturing a folded core material, comprising a plurality of groups of pressing assemblies arranged sequentially along the direction of the core material, each group of pressing assemblies comprising two forming rollers (13) arranged at intervals along the vertical direction, and connecting the forming rollers (13) and pressing the two forming rollers (13) together. The two forming rollers (13) are also connected with a synchronous driving unit so that the rotating speed of the two forming rollers (13) is the same and the direction is opposite. Compared with the prior art, the present invention uses several groups of forming rollers with folding pattern on the surface of folding core material to press the raw materials of the feeding device step by step from shallow to deep, and gradually forms the folding core material needed. The preparation method has strong practicability, the structure of the equipment is simple, and is easy to be popularized, and the continuous gauge can be realized. Modular production.

【技术实现步骤摘要】
一种连续制造折叠芯材的装置和方法
本专利技术涉及成型设备和工艺领域，尤其是涉及一种连续制造折叠芯材的装置和方法。
技术介绍
折叠芯材的夹层结构作为一种基于折纸原理的先进夹层结构，具有与蜂窝夹层结构可比拟的综合性能，同时又可克服蜂窝夹层结构中常见的因冷凝水在封闭单元中累积而导致性能下降的缺点，在工程应用中具有无限的发展潜力与空间。因此，折叠芯材夹层结构已作一种高效轻质的新型复合材料结构在工程中已有着十分广泛的应用，例如，欧洲空中客车公司的VeSCo计划就是将折叠芯材夹层结构作为下一代飞机的机身主要材料。折叠芯材的制造技术是这种新型结构在研究阶段以及工业应用前必须解决的一个重要问题。目前，这种芯材的制造技术主要有以下几种。一种是模具压折法(如KhaliulinVI,DvoyeglazovIV.Ontechnologicalproblemsoffabricationofreliefdesignsbyisometrictransformationofthinsheet[J].TransactionsofNanjingUniversityofAeronauticsandAstronautics,2001,18(1):11-1)，在该方法中，试验件的平面折纹均为刚性折叠，即可以完全展平，因此每对模具借助外力，可将材料从平面状态完全压折形成折叠芯材，模具可以是由金属片体组合形成可以是胶膜粘接形成的刚性结构。Zakirov等人将这种方法进行改进并制作得到了具有拟合单曲率曲面特性的折叠芯材(参见ZakirovIM,AlekseyevKA.Shapingoffoldedsingle-curvaturecores[C].ProceedingsoftheAll-UnionScientific-PracticalConferenceonAerospaceTechnologiesandEquipment,Kazan,Russia.2004:5-9.)。此外，Schenk等人设计了一种冷空气压力差折叠金属板材的方法，通过预先将待折叠的金属板刻上折痕并放置于折叠形状胎架上，使用真空袋抽真空的方法，得到最终折叠好的芯材(参见SchenkM,AllwoodJM,GuestSD.Coldgas-pressurefoldingofMiura-orisheets[C].Proceedingsofthe10thInternationalConferenceonTechnologyofPlasticity(ICTP2011),Aachen,Germany.2011:25-30)。不过上述的方法均存在只适用于固定折纹且规模较小的芯材制造，并存在开模成本过高的问题。还有一种制造方法是以我国专利文献号为CN201310611487中上海交通大学为代表的模块化制造方法，这种方法中通过将一个主模子单元固定到底板上，并将预浸料涂敷于主模子单元的波纹状上表面；然后通过底板下方设置抽气机对主模子单元的抽气口进行抽气，从而将预浸料吸附在主模子单元的上表面；再将一个副模子单元按在该主模子单元的上方，从而压实并固定预浸料已折叠部分，即制成一个重复单元；最后重复上述步骤，直至达到所需的折叠芯材的面积，然后将预浸料连同主、副模子单元一同进行固化来得到折叠芯材。该方法适用于具有复杂几何形状的折叠芯材，并可实现任意面积折叠芯材的制造，不过也存在受限于固化条件以及模子制造成本高和模子承受不住有些预浸料固化温度等的限制。
技术实现思路
本专利技术的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种连续制造折叠芯材的装置和方法，利用几组带有所需制成折叠芯材表面折纹图案的成型滚轮，对送入装置的原材料进行由浅至深的分步压制，逐渐成型出所需的折叠芯材，制备方法实用性强，设备的结构简单，易于推广，可实现连续规模化生产。本专利技术的目的可以通过以下技术方案来实现：本专利技术的目的之一在于提出一种连续制造折叠芯材的装置，包括沿芯材行进方向依次布置的多组压合组件，每组压合组件包括沿竖直方向间隔设置的两个成型滚轮，以及连接所述成型滚轮并使得两个成型滚轮之间压合间隙可调整的间隙调节单元，所述的两个成型滚轮还连接同步驱动单元，并使得工作时，两个成型滚轮的转速相同，方向相反。优选的，所述的间隙调节单元包括两个固定座、位于固定座上的两个移动座、底端分别转动连接一个固定座并穿过位置对应的一个移动座的沿竖向的两个直线轴承、与所述两个直线轴承变向传动连接的传动杆，以及安装在所述传动杆端部的旋转手轮，所述的两个固定座和两个移动座之间分别转动安装有一个所述成型滚轮，所述的直线轴承与移动座之间采用滚珠丝杠方式配合连接，并使得当旋转手轮驱动传动杆转动时，传动杆通过变向传动作用带动直线轴承转动，从而带动移动座上下升降实现两个成型滚轮之间间隙的调整。这样，通过位于上方的旋转手轮的动作，再经过传动杆等将转动变向传递给直线轴承后，通过直线轴承与移动座之间滚珠丝杆式的连接结构，即可使得移动座沿直线轴承上下移动实现升降，进一步的成型滚轮即可随移动座升降，实现两个成型滚轮之间间距的调整。更优选的，所述的两个固定座之间通过轴承座转动安装有基础下滚子，所述的两个移动座之间通过轴承座安装有基础上滚子，在基础下滚子和基础上滚子上分别开双键槽并配合安装所述成型滚轮，所述成型滚轮两端采用并紧螺母并紧设置在基础上滚子/基础下滚子上。通过双键槽和并紧螺母固定的方式，可以分别实现成型滚轮在基础上滚子/基础下滚子上径向和轴向上的位置固定。优选的，所述的同步驱动单元包括驱动电机、传动轴，以及分别传动连接两个成型滚轮的正向减速机和反向减速机，所述的驱动电机的输出端连接传动轴，并通过传动轴分别连接正向减速机和反向减速机。利用同一个驱动电机驱动，然后由两种不同传动方向的正向减速机和反向减速机分别连接带动成型滚轮，这样，即可以很方便的控制两个成型滚轮的转速相同，方向相反，进而控制将成型特征。此外，为了配合成型滚轮的上下升降调节，传动轴与正向减速机和反向减速机可以采用键槽等方式安装，即在轴向(即竖向)上并不是固定的，可以随成型滚轮升降。优选的，每个固定座和每个移动座对应的直线轴承可以设置一个到多个。设置多个直线轴承的目的主要是为了限定移动座的上下升降方向，同时起到一个水平方向定位的作用。优选的，相邻两组压合组件之间还设有压缩调节器，所述压缩调节器包括可调节高度的压缩下挡板，以及设置在压缩下挡板上并可沿压缩下挡板左右移动的一对压缩左右挡板，工作时，从上一组压合组件加工后的芯材由压缩下挡板承托并从压缩左右挡板之间限位经过，再进入下一组压合组件。在具体操作时，可以根据每组压合组件上的成型滚轮产生的压痕深度，调节其后面的压缩下挡板和压缩左右挡板的高度等位置，从而使得芯材上的各个压痕可以与下一组压合组件的成型滚轮上的加工特征对应。压缩下挡板的高度调节可以通过设置升降件实现，如升降气缸等结构。此外，压缩左右挡板与压缩下挡板可以采用滑块滑槽等配合方式实现相对位置调整。更优选的，压缩下挡板的高度以及压缩左右挡板的间距满足：上一组压合组件加工后的带压痕的芯材进入下一组压合组件时，芯材上的压痕与下一组压合组件上的成型滚轮吻合。优选的，所述的成型滚轮上分布有若干用以压合芯材成型的单胞特征单元，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种连续制造折叠芯材的装置，其特征在于，包括沿芯材行进方向依次布置的多组压合组件，每组压合组件包括沿竖直方向间隔设置的两个成型滚轮(13)，以及连接所述成型滚轮(13)并使得两个成型滚轮(13)之间压合间隙可调整的间隙调节单元，所述的两个成型滚轮(13)还连接同步驱动单元，并使得工作时，两个成型滚轮(13)的转速相同，方向相反。

【技术特征摘要】
1.一种连续制造折叠芯材的装置，其特征在于，包括沿芯材行进方向依次布置的多组压合组件，每组压合组件包括沿竖直方向间隔设置的两个成型滚轮(13)，以及连接所述成型滚轮(13)并使得两个成型滚轮(13)之间压合间隙可调整的间隙调节单元，所述的两个成型滚轮(13)还连接同步驱动单元，并使得工作时，两个成型滚轮(13)的转速相同，方向相反。2.根据权利要求1所述的一种连续制造折叠芯材的装置，其特征在于，所述的间隙调节单元包括两个固定座(20)、位于固定座(20)上的两个移动座(21)、底端分别转动连接一个固定座(20)并穿过位置对应的一个移动座(21)的沿竖向的两个直线轴承(5)、与所述两个直线轴承(5)变向传动连接的传动杆(2)，以及安装在所述传动杆(2)端部的旋转手轮(1)，所述的两个固定座(20)和两个移动座(21)之间分别转动安装有一个所述成型滚轮(13)，所述的直线轴承(5)与移动座(21)之间采用滚珠丝杠方式配合连接，并使得当旋转手轮(1)驱动传动杆(2)转动时，传动杆(2)通过变向传动作用带动直线轴承(5)转动，从而带动移动座(21)上下升降实现两个成型滚轮(13)之间间隙的调整。3.根据权利要求2所述的一种连续制造折叠芯材的装置，其特征在于，所述的两个固定座(20)之间通过轴承座(4)转动安装有基础下滚子(10)，所述的两个移动座(21)之间通过轴承座(4)安装有基础上滚子(9)，在基础下滚子(10)和基础上滚子(9)上分别开双键槽并配合安装所述成型滚轮(13)，所述成型滚轮(13)两端采用并紧螺母(11)并紧设置在基础上滚子(9)/基础下滚子(10)上。4.根据权利要求1所述的一种连续制造折叠芯材的装置，其特征在于，所述的同步驱动单元包括驱动电机(12)、传动轴(6)，以及分别传动连接两个成型滚轮(13)的正向减速机(8)和反向减速机(7)，所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄凯伦，周翔，
申请(专利权)人：上海交通大学，
类型：发明
国别省市：上海,31