[發(fā)明專利]利用熱塑性預(yù)浸帶制備復(fù)合材料桿的成型裝置及成型方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110720230.5
• 申請日: 2021-06-28
• 公開（公告）號: CN113442465A
• 公開（公告）日: 2021-09-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 咸貴軍;李承高;董少策;周平;王俊琦
• 申請（專利權(quán)）人: 哈爾濱工業(yè)大學(xué)
• 主分類號: B29C70/42
• 分類號: B29C70/42;B29C70/54
• 代理公司: 哈爾濱市陽光惠遠(yuǎn)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 23211
• 代理人: 李恩慶

1.一種利用熱塑性預(yù)浸帶制備復(fù)合材料桿的成型裝置，其特征在于：它包括由上到下依次布置且緊密貼合的頂蓋(1)、中間支座(2)及底座(3)，其中中間支座(2)與底座(3)之間通過若干固定螺栓(5)固接，中間支座(2)的中部沿其長度方向開設(shè)有長條狀的限位通孔(10)，頂蓋(1)的底端一體加工有長條狀的凸塊結(jié)構(gòu)(11)，且所述凸塊結(jié)構(gòu)(11)配合插裝在所述限位通孔(10)內(nèi)，底座(3)上端面沿其長度方向開設(shè)有第一凹槽(12)，凸塊結(jié)構(gòu)(11)的下端面沿其長度方向開設(shè)有第二凹槽(13)，第一凹槽(12)與第二凹槽(13)長度相同且對接呈圓孔狀。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用熱塑性預(yù)浸帶制備復(fù)合材料桿的成型裝置，其特征在于：固定螺栓(5)的數(shù)量為四個(gè)，分別分布在限位通孔(10)長度方向上的兩側(cè)及寬度方向上的兩側(cè)。

3.一種采用上述權(quán)利要求1或2所述成型裝置的成型方法，其特征在于：它包括如下步驟：

步驟一、清理：采用酒精將頂蓋(1)、中間支座(2)及底座(3)內(nèi)的雜質(zhì)清理干凈；

步驟二、切割預(yù)浸帶條(4)：用精密切割機(jī)將熱塑性復(fù)合材料預(yù)浸帶沿纖維方向切割成長條狀，并用塑料膠帶將預(yù)浸帶條(4)包裹形成桿狀結(jié)構(gòu)，用切割機(jī)將桿狀結(jié)構(gòu)的預(yù)浸帶條(4)兩端切割使其與第一凹槽(12)長度一致；

步驟三、安裝中間支座(2)與底座(3)：通過固定螺栓(5)將中間支座(2)固定在底座(3)上；

步驟四、安裝頂蓋(1)：將桿狀結(jié)構(gòu)的預(yù)浸帶條(4)沿限位通孔(10)壓至底座(3)上的第一凹槽(12)內(nèi)，然后將頂蓋(1)上的凸塊結(jié)構(gòu)(11)插入限位通孔(10)內(nèi)，確保第一凹槽(12)與第二凹槽(13)對接并均與預(yù)浸帶條(4)緊密接觸，完成成型裝置的安裝；

步驟五、加熱：將安裝完畢后的成型裝置置于烘箱內(nèi)并設(shè)置加熱溫度和時(shí)間，同時(shí)將壓塊置于頂蓋(1)上，保證預(yù)浸帶條(4)中的熱塑性樹脂融化后，第二凹槽(13)擠壓預(yù)浸帶條(4)形成均勻密實(shí)的桿體；

步驟六：取出：加熱成型后，將頂蓋(1)從中間支座(2)上取下，隨后移除固定螺栓(5)并卸掉中間支座(2)后，取出熱塑性復(fù)合材料桿。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的成型方法，其特征在于：頂蓋(1)與其底端的凸塊結(jié)構(gòu)(11)上一體貫通開設(shè)有排氣孔(8)，加熱過程中產(chǎn)生的氣泡沿排氣孔(8)排出。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的成型方法，其特征在于：排氣孔(8)的數(shù)量為兩個(gè)且對稱分布在凸塊結(jié)構(gòu)(11)的兩端部。

6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的成型方法，其特征在于：頂蓋(1)上安裝有至少兩個(gè)起蓋螺栓(9)。

7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的成型方法，其特征在于：步驟五中設(shè)置的加熱溫度高于熱塑性樹脂的熔點(diǎn)溫度5～10℃。

8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的成型方法，其特征在于：安裝中間支座(2)與底座(3)前，先通過兩個(gè)定位螺栓(6)將中間支座(2)與底座(3)定位，確保中間支座(2)與底座(3)的相對位置，采用先中間、后兩端的順序擰緊若干固定螺栓(5)，將中間支座(2)固定至底座(3)上，確保中間支座(2)與底座(3)完全對齊。