一种PEEK基复合材料专用自动化成型装备

技术领域

本发明属于复合材料领域，尤其是一种PEEK基复合材料专用自动化成型装备。

背景技术

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。

中国专利CN110561672 A专利中，公布了一种橡胶模压制品生产自动化设备，通过水泵设置将混炼胶坯容器注满混炼胶坯，再通过处理器模块控制程序向硫化机内的注入混炼胶坯，再通过处理器模块打开加热装置和炼胶机对模具槽进行塑炼，然后通过处理器模块将纵向电动缸下压进行模压；最后，模压完成的橡胶通过下料坡滑入收纳箱内。该模具存在以下问题：成型过程需要反复升温和降温，导致热量损失；此外，过程衔接流程效率低下，上述均导致生产效率低下。

为解决上述问题，本专利开发了一种PEEK基复合材料专用自动化成型装备。

发明内容

本发明的目的在于提供一种PEEK基复合材料专用自动化成型装备，能够实现PEEK基复合材料自动化成型。

本发明的理念基于PEEK基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。

本发明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成型。

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。

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。

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。

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）。

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。

本发明的有益效果是：通过将模压成型过程分为六个阶段，分别为：物料铺放阶段、加热阶段、保温阶段、冷却阶段、脱模阶段、清洁及脱模处理阶段；在此基础上配置六套成型装备，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高效化。

附图说明

图1本发明的整体示意图。

1-上模具“工”字型上方模具固定板；2-上模具“工”字型立柱；3-上模具“工”字型下方模具固定板；4-上模具固定式冷却模块；5-下模具固定式冷却模块；6-下模具“工”字型上方模具移动板；7-下模具“工”字型立柱；8-下模具“工”字型下方模具固定板；9-上右模具移动式加热模块；10-左模具移动式加热模块；11-机械伸缩手；12-自动化转移装置包括加热模块转移移动平台；13-自动化旋转及操控装置；14-下右模具移动式加热模块；15-下左模具移动式加热模块；16-上述所述旋转轨道。

具体实施案例

下面结合附图1对本发明的具体实施做进一步的说明。

本发明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-物料铺放阶段

对1#成型装备进行物料的铺放。

第二步：1#成型装备-加热阶段；2#成型装备-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）。

第三步：1#成型装备-保温阶段；2#成型装备-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段（第2程序）和3#成型装置处于铺放物料阶段（第1程序）。

第四步：1#成型装备-冷却阶段；2#成型装备-保温阶段；3#成型装备-加热阶段；4#成型装备-物料铺放阶段

2#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3#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）；4#成型装备处于物料铺放阶段（第1程序）。

第五步：1#成型装备-脱模阶段；2#成型装备-冷却阶段；3#成型装备-保温阶段；4#成型装备-加热阶段；5#成型装备-物料铺放阶段

对1#成型装备进行脱模阶段（第5程序）处理。

3#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4#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）；5#成型装备处于物料铺放阶段（第1程序）。

第六步：1#成型装备-清洁及脱模处理阶段；2#成型装备-脱模阶段；3#成型装备-冷却阶段；4#成型装备-保温阶段；5#成型装备-加热阶段；6#成型装备-物料铺放阶段

对1#成型装备进行清洁及脱模处理（第6程序）处理

4#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5#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）；6#成型装备处于物料铺放阶段（第1程序）。

以上所述仅为本发明优选实施例说明而已，或者理解为解释本发明的技术原理，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。