本申请公开了一种压力调节控制刺针深度的碳纤维预制体针刺装置，其应用于针刺成型机，包括行程基座、动力组件、弹性组件和刺针组件；行程基座活动安装在针刺成型机上；动力组件安装在行程基座的上端；弹性组件安装在行程基座的下端；刺针组件与弹性组件连接；其中，所述弹性组件包括：调节轴，其数量为若干组；其技术要点为，可以通过转动调节螺母改变弹簧的压缩程度，刺针刺入深度通过调节弹簧收缩反向弹力设定在某一固定值，能够将刺针刺入预制体工作段的深度将控制在一定范围内，解决了刺针刺入深度过深导致的预制体Z相拉伸强度降低的问题，提高了预制体的成型质量及强度，使用效果好，带来更好的使用前景。带来更好的使用前景。带来更好的使用前景。
【技术实现步骤摘要】
一种压力调节控制刺针深度的碳纤维预制体针刺装置
[0001]本技术属于碳/碳复合材料加工领域，具体是一种压力调节控制刺针深度的碳纤维预制体针刺装置。
技术介绍
[0002]碳/碳复合材料具有耐腐蚀、耐高温、强度高等特点，可作为单晶硅炉的坩埚、导流筒、盖板、顶板及航空材料、刹车片等实用。单晶硅炉的坩埚、导流筒使用温度在1600℃左右，易受到硅蒸汽侵蚀发生开裂、变形，因此要求碳/碳复合材料具有高强度和耐腐蚀的特点。
[0003]现有的碳/碳复合材料制备过程中，预制体主要使用叠合碳纤维后针刺成型，后经沉积、碳化得到碳/碳复合材料。
[0004]预制体针刺工艺中，针刺深度取决于刺针工作段的长度，随着预制体针刺深度的增加，预制体Z向拉伸强度和层间剥离强度显著增加，但达到一定针刺深度后，逐渐下降，这是因为随着针刺深度的增加，Z向纤维束的形态发生变化，纤维发生了损伤和断裂导致。
[0005]目前大多碳/碳复合材料针刺成型使用的设备多为非标设备，现有的往复工作的工作段长度由曲轴偏心尺寸固定了其工作行程，每一台设备只要确定了曲轴的偏心尺寸，那么其工作行程也就固定了，刺针也就形成了固定的工作轨迹。此外，刺针刺入预制体的深度靠移动预制体来调节，无法精确控制刺针深度，导致预制体的Z向拉伸强度和层间剥离强度不能精确控制；
[0006]通过各类研究试验表明，针刺密度和深度对针刺预制体面内拉伸强度和层间剥离强度有显著的影响。刺针深度超过16mm，Z向纤维束发生破损和断裂，拉伸强度明显降低，影响预制体的成型质量。现有设备不能有效控制针刺深度，刺入深度超过16mm，可能会导致预制体Z向纤维束的破损和断裂严重影响了碳/碳复合材料产品的最终性能和质量。
技术实现思路
[0007]为了克服现有技术的不足，本申请实施例提供一种压力调节控制刺针深度的碳纤维预制体针刺装置，能够解决其技术问题所采用的技术方案是：
[0008]一种压力调节控制刺针深度的碳纤维预制体针刺装置，其应用于针刺成型机，包括行程基座、动力组件、弹性组件和刺针组件；
[0009]行程基座活动安装在针刺成型机上；动力组件安装在行程基座的上端；弹性组件安装在行程基座的下端；
[0010]刺针组件与弹性组件连接；其中，所述弹性组件包括：调节轴的数量为若干组，调节轴下端安装在刺针组件上，调节轴上端穿过行程基座上的通孔；弹性件设置在行程基座和刺针组件之间，弹性件的两端分别与行程基座和刺针组件连接。
[0011]本技术一种压力调节控制刺针深度的碳纤维预制体针刺装置中记载了弹性组件，弹性组件设置在动力组件和刺针组件之间，动力组件带动刺针组件往复运动的过程
中当刺针深度超过16mm时，刺针组件承受的反向力大于弹性件的支撑力，弹性件收缩，刺针深度不再增加，解决了刺针刺入深度过深导致的预制体Z相拉伸强度降低的问题，提高了预制体的成型质量及强度。
[0012]优选的，所述弹性件采用弹簧，所述弹簧的数量为若干组，所述弹簧设置在调节轴的外侧，所述弹簧的两端分别与行程基座和刺针组件连接。
[0013]弹性件还可以采用弹片等弹力器件替代。
[0014]优选的，所述调节轴的外表面位于行程基座的上方通过螺纹设置有调节螺母。
[0015]调节轴采用螺杆结构。
[0016]本技术一种压力调节控制刺针深度的碳纤维预制体针刺装置中记载了弹性组件，弹性组件中的调节轴上安装了调节螺母，可以通过转动调节螺母改变弹簧的压缩程度，刺针刺入深度通过调节弹簧收缩反向弹力设定在某一固定值，能够将刺针刺入预制体工作段的深度将控制在一定范围内，使用效果好。
[0017]优选的，所述刺针组件包括刺针底座，所述刺针底座的上端面与调节轴固定连接，所述刺针底座的下端面设置有若干组刺针。
[0018]优选的，所述刺针的形状呈圆锥形，若干组所述刺针呈矩形阵列分布。
[0019]优选的，所述动力组件包括连接机构和曲轴结构；
[0020]连接机构设置在行程基座的上端；曲轴结构与连接机构转动连接。
[0021]曲轴结构与电机连接，使用时电机带动曲轴结构运动，曲轴结构与连接机构配合实现往复运动。
[0022]优选的，所述连接机构包括两组连接座，所述曲轴结构上设置有两组连接板，所述连接板通过转轴与连接座转动连接。
[0023]优选的，所述行程基座的外表面开设有用于限定其运动方向的若干组限位槽和若干组限位孔。
[0024]限位槽和限位孔配合，能够使得行程基座朝单个方向运动，使得其往复运动方向更加的精确。
[0025]综上所述,本技术包括以下至少一种有益技术效果:
[0026]一是，本技术一种压力调节控制刺针深度的碳纤维预制体针刺装置中记载了弹性组件，弹性组件设置在动力组件和刺针组件之间，动力组件带动刺针组件往复运动的过程中当刺针深度超过16mm时，刺针组件承受的反向力大于弹性件的支撑力，弹性件收缩，刺针深度不再增加，解决了刺针刺入深度过深导致的预制体Z相拉伸强度降低的问题，提高了预制体的成型质量及强度；
[0027]二是、本技术一种压力调节控制刺针深度的碳纤维预制体针刺装置中记载了弹性组件，弹性组件中的调节轴上安装了调节螺母，可以通过转动调节螺母改变弹簧的压缩程度，刺针刺入深度通过调节弹簧收缩反向弹力设定在某一固定值，能够将刺针刺入预制体工作段的深度将控制在一定范围内，使用效果好，具有更好的使用前景。
附图说明
[0028]图1是本技术的整体结构示意图；
[0029]图2是本技术图1中A处结构的放大图。
[0030]附图标记：1、行程基座；2、调节轴；3、弹性件；4、调节螺母；5、刺针底座；6、刺针；7、连接座；8、连接板。
具体实施方式
[0031]本申请实施例通过提供一种压力调节控制刺针深度的碳纤维预制体针刺装置，解决现有的往复工作的工作段长度由曲轴偏心尺寸固定了其工作行程，每一台设备只要确定了曲轴的偏心尺寸，那么其工作行程也就固定了，刺针也就形成了固定的工作轨迹。此外，刺针刺入预制体的深度靠移动预制体来调节，无法精确控制刺针深度，导致预制体的Z向拉伸强度和层间剥离强度不能精确控制的缺点，本专利记载了弹性组件，弹性组件设置在动力组件和刺针组件之间，动力组件带动刺针组件往复运动的过程中当刺针深度超过16mm时，刺针组件承受的反向力大于弹性件的支撑力，弹性件收缩，刺针深度不再增加，解决了刺针刺入深度过深导致的预制体Z相拉伸强度降低的问题，提高了预制体的成型质量及强度。
[0032]实施例1：
[0033]一种压力调节控制刺针深度的碳纤维预制体针刺装置，如图1
‑
2所示，其应用于针刺成型机，包括行程基座1、动力组件、弹性组件和刺针组件；
[0034]行程基座1活动安装在针刺成型机上；动力组件安装在行程基座1的上端；弹性组件安装在行程基座1的下端；
[0035]刺针组件与弹本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种压力调节控制刺针深度的碳纤维预制体针刺装置，其应用于针刺成型机，其特征在于，包括：行程基座(1)，其活动安装在针刺成型机上；动力组件，其安装在行程基座(1)的上端；弹性组件，其安装在行程基座(1)的下端；刺针组件，其与弹性组件连接；其中，所述弹性组件包括：调节轴(2)，其数量为若干组，其下端安装在刺针组件上，其上端穿过行程基座(1)上的通孔；弹性件(3)，其设置在行程基座(1)和刺针组件之间，其两端分别与行程基座(1)和刺针组件连接。2.如权利要求1所述的一种压力调节控制刺针深度的碳纤维预制体针刺装置，其特征在于：所述弹性件(3)采用弹簧，所述弹簧的数量为若干组，所述弹簧设置在调节轴(2)的外侧，所述弹簧的两端分别与行程基座(1)和刺针组件连接。3.如权利要求2所述的一种压力调节控制刺针深度的碳纤维预制体针刺装置，其特征在于：所述调节轴(2)的外表面位于行程基座(1)的上方通过螺纹设置有调节螺母(4)。4.如权利要求1所述的一种压力调节控制刺针深...
【专利技术属性】
技术研发人员：盛明泽，
申请(专利权)人：西安美兰德新材料有限责任公司，
类型：新型
国别省市：
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