一种热塑性复合材料自动化成型装备制造技术

本专利公开了一种热塑性复合材料自动化成型装备，通过模具设计和成型工艺实现了复合材料的自动化成型。成型过程分为四个阶段，依次包括物料铺放阶段、加热阶段、冷却阶段、清洁及脱模处理阶段，上述四个阶段为一个循环，一个循环5

【技术实现步骤摘要】
一种热塑性复合材料自动化成型装备


[0001]本专利技术属于复合材料领域，尤其是一种热塑性复合材料自动化成型装备。

技术介绍

[0002]采用模压成型工艺制备的产品被广泛应用于航空航天、轨道交通、汽车零部件和新能开发等领域，但是工业化的模压机存在升温速度慢、降温速度慢，生产效率低并存在能耗浪费等问题。
[0003]中国专利CN201910820456.5专利中，下模组件内侧中部安装有第一导热板，上模组件内侧中部安装有第二导热板，第一导热板下方和第二导热板上方均安装有加热组件，该模具加热组件无法重复多次利用，导致在生产过程需要反复升温，无法材料快速成型。
[0004]为解决上述问题，本专利开发了一种热塑性复合材料自动化成型装备。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种热塑性复合材料自动化成型装备，能够实现热塑性复合材料自动化成型。
[0006]本专利技术的理念基于热塑性复合材料成型温度高，在成型的过程中，升温和降温速度慢且无法实现连续化自动成型。
[0007]本专利技术的目的是这样实现的：基于模压成型升温和降温速度慢，且在降温过程中，需要将热量散去，导致能量的损失；因此，将此部分热量用于后一阶段的成型装备，实现能量的循环利用，达到节约能量的效果，同时，可快速提升成型装备升温，实现复合材料自动化化成型。
[0008]上模具“工”字型上方模具固定板1、上模具“工”字型立柱2、上模具“工”字型下方模具固定板3为整体结构，构成“工”字结构，其左右两侧空间提供上模具移动式加热模块工作腔体；下模具“工”字型上方模具移动板6、下模具“工”字型立柱7、下模具“工”字型下方模具一定板8为整体结构，构成“工”字结构，其左右两侧空间提供上模具移动式加热模块工作腔体；由于自动化成型过程的连续阶段化性，使得该模式下的四大自动化成型装备可以共用一套上右模具移动式加热模块9、上左模具移动式加热模块10、下右模具移动式加热模块14和下左模具移动式加热模块15；在某组成型装备进入冷却阶段时，可将加热模块通过自动化转移装置移至于另一组成型装备进行加热，进而实现了热塑性复合材料自动化成型。
[0009]进一步地，上左模具移动式加热模块10和上右模具移动式加热模块9位于“工”字结构的两侧，由于加热模块具体大体积化，使其具有高储热能的特性，在移至另外一组成型装备时，可快速提供热量，满足生产的需求。
[0010]进一步地， 下左模具移动式加热模块15和下右模具移动式加热模块14位于“工”字结构的两侧，由于加热模块具体大体积化，使其具有高储热能的特性，在移至另外一组成型装备时，可快速提供热量，满足生产的需求进一步地，上模具固定式冷却模块4采用水冷、风冷或者自然冷却等方式；为保证
模压装置的可靠稳定性上，在上模具“工”字型上方模具固定板1和上模具“工”字型下方模具固定板3之间增加了上模具“工”字型立柱2。
[0011]进一步地，下模具固定式冷却模块（5）采用水冷、风冷或者自然冷却等方式；为保证模压装置的可靠稳定性上，下模具“工”字型上方模具移动板（6）和下模具“工”字型下方模具固定板（8）之间增加了下模具“工”字型立柱（7）。
[0012]进一步地，加热模块转移移动平台（12）、自动化旋转及操控装置（13）、旋转轨道（16）；在自动化旋转及操控装置（13）中设置每个阶段的工作时间及操作方式，其工作模式为：加热阶段的装备完成加热程序后，通过机械伸缩手（11）将加热模块移动到加热模块转移移动平台（12），在自动化旋转及操作控制装置（13）的控制下，沿着旋转轨道（16）移动到刚完成物料铺放阶段的成型装置处，并通过机械伸缩手（11）将加热模块移动到加热腔体进行加热。
[0013]本专利技术的有益效果是：通过将模压成型过程分为四个阶段，分别为：物料铺放阶段、加热阶段、冷却阶段、清洁及脱模处理阶段；在此基础上配置四套成型装备，并设计加热模块的可移动化，实现了一个加热模块可供多组成型装备连续使用，并且每套成型装备互不干涉，实现了模压成型工艺的自动化。
附图说明
[0014]图1本专利技术的整体示意图。
[0015]1‑
上模具“工”字型上方模具固定板；2
‑
上模具“工”字型立柱；3
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上模具“工”字型下方模具固定板；4
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上模具固定式冷却模块；5
‑
下模具固定式冷却模块；6
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下模具“工”字型上方模具移动板；7
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下模具“工”字型立柱；8
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下模具“工”字型下方模具固定板；9
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上右模具移动式加热模块；10
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左模具移动式加热模块；11
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机械伸缩手；12
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自动化转移装置包括加热模块转移移动平台；13
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自动化旋转及操控装置；14
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下右模具移动式加热模块；15
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下左模具移动式加热模块；16
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上述所述旋转轨道。
[0016]具体实施案例下面结合附图1对本专利技术的具体实施做进一步的说明。
[0017]本专利技术的一种热塑性复合材料快速成型装备，包括上模具“工”字型上方模具固定板1；上模具“工”字型立柱2；上模具“工”字型下方模具固定板3；上模具固定式冷却模块4；下模具固定式冷却模块5；下模具“工”字型上方模具移动板6；下模具“工”字型立柱7；下模具“工”字型下方模具固定板8；上右模具移动式加热模块9；左模具移动式加热模块10；机械伸缩手11；自动化转移装置包括加热模块转移移动平台12；自动化旋转及操控装置13；下右模具移动式加热模块14；下左模具移动式加热模块15；上述所述旋转轨道16。自动化成型步骤如下：第一步：1#成型装备
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物料铺放阶段对1#成型装备进行物料的铺放。
[0018]第二步：1#成型装备
‑
加热阶段；2#成型装备
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物料铺放阶段1#成型装备完成物料铺放阶段（第1程序）后，将上右模具移动式加热模块、上左模具移动式加热模块和下左模具移动式加热模块、下右模具移动式加热模块安装于1#成型装备进行加热阶段（第2程序）；2#成型装备处于铺放物料阶段（第1程序）。
[0019]第三步：1#成型装备
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冷却阶段；2#成型装备
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加热阶段；3#成型装备
‑
物料铺放阶段1#成型装备完成加热阶段（第2程序）后，将上右模具移动式加热模块3、上左模具移动式加热模块10、下左模具移动式加热模块11和下右模具移动式加热模块6通过机械伸缩手移动至加热模块转移移动平台，在自动化旋转及操作控制装置的控制下，沿着旋转轨道移动到刚完成物料铺放阶段（第1程序）的2#成型装备处，并通过机械伸缩手将加热模块移动到加热腔体进行加热阶段（第2程序）；此时， 1#成型装置进入保温阶段（第3程序）、2#成型装置进入加热阶本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种热塑性复合材料自动化成型装备，包括上模具“工”字型框架、上模具冷却模块、下模具“工”字型框架、下模具冷却模块和自动化转移装置；上述所述上模具“工”字型框架包括上模具“工”字型上方模具固定板（1）、上模具“工”字型立柱（2）、上模具“工”字型下方模具固定板（3）、上模具固定式冷却模块（4）、上右模具移动式加热模块（9）、上左模具移动式加热模块（10）；上述所述上模具“工”字型框架包括下模具“工”字型上方模具移动板（6）、下模具固下模具“工”字型立柱（7）、下模具“工”字型下方模具固定板（8）、下模具固定式冷却模块（5）、下右模具移动式加热模块（14）、下左模具移动式加热模块（15）；上述所述自动化转移装置包括加热模块转移移动平台（12）、自动化旋转及操控装置（13）、旋转轨道（16）；上模具“工”字型上方模具固定板（1）、上模具“工”字型立柱（2）、上模具“工”字型下方模具固定板（3）为整体结构，构成“工”字结构，其左右两侧空间提供上模具移动式加热模块工作腔体；下模具“工”字型上方模具移动板（6）、下模具“工”字型立柱（7）、下模具“工”字型下方模具一定板（8）为整体结构，构成“工”字结构，其左右两侧空间提供上模具移动式加热模块工作腔体；由于自动化成型过程的连续阶段化性，使得该模式下的四大自动化成型装备可以共用一套上右模具移动式加热模块（9）、上左模具移动式加热模块（10）、下右模具移动式加热模块（14）和下左模具移动式加热模块（15）；在某组成型装备进入冷却阶段时，可将加热模块通过自动化转移装置移至于另一组成型装备进行加热，进而实现了热塑性复合材料自动化成型。2.根据权利要求1所述的上模具移动式加热模块，其特征在于：该区域呈现长方体结构，位于“工”字结...

【专利技术属性】
技术研发人员：王孝军，张守玉，陈同海，杨杰，水锋，敬雪峰，
申请(专利权)人：南京特塑复合材料有限公司，
类型：发明
国别省市：