一种用于复合材料圆筒的脱模装置

1.本发明涉及脱模装置技术领域，具体是涉及一种用于复合材料圆筒的脱模装置。


背景技术：

2.纤维复合材料具有质量轻、强度高、耐腐蚀等特点，使得碳纤维缠绕成型成为碳纤维复合材料成型中重要的成型工艺之一，随后纤维缠绕成品再进行固化、脱模，形成碳纤维圆柱体或球体等回转体制品。但是在脱模的过程中，模具的脱离较为困难。主要是由于复合材料缠绕过程中具有一定的张力，在完成缠绕并固化后，复合材料圆筒构件与模具之间有较大的摩擦，同时由于复合材料圆筒构件的壁厚较小，在轴向的着力点面积较小，所以对复合材料圆筒模具需要有较为精准的定位，才能将复合材料圆筒构件从模具上脱除。如果采用脱模容易的砂芯模具，砂芯模具只能使用一次，砂芯模具需要反复制造，降低了生产效率。
3.而就现有技术而言，专利cn110315769a-一种纤维管道缠绕成型机脱模装置公开了以下设计：利用螺纹轴套的转动，带动螺母及支撑架一端移动以靠近或者远离固设的安装盘，利用拉杆推动支撑架另一端升起或者拉动支撑架另一端下降，进而带动与支撑架固定连接的弧形板升降以进行合模或者脱模。脱模装置能够进行轴向导向和周向限位，支撑架具有轴向限位和径向支撑作用。上述设计的脱模装置装夹困难，且无法适应不同长度的复合材料圆筒模具的脱模。
4.专利cn110695106a-一种脱模机公开了以下设计：通过滚松装置对管状物的表面进行滚压，使管状物表面的应力得到释放，以使得管状物的内模芯与管状物内表面脱离，能轻松将内模芯从管状物中抽出。通过滚松装置，使管状物表面集中应力开始分散和释放，使得内模芯与异型管内表面脱离。上述设计中的滚松装置只适用于具有较大弹性的管状物进行脱模，且会对复合材料圆筒构件造成损坏。


技术实现要素：

5.本发明的目的是提供一种用于复合材料圆筒的脱模装置，以解决上述现有技术存在的问题，适应不同尺寸的圆筒模具，且能够实现精准定位，提高脱模质量和脱模效率。
6.为实现上述目的，本发明提供了如下方案：
7.本发明提供了一种用于复合材料圆筒的脱模装置，包括底座、第一支架、第二支架、锁止机构、顶出机构和动作机构，所述第一支架和所述第二支架均滑动安装于所述底座的内底面并能够通过所述锁止机构锁止位置，所述第一支架的上端以及所述第二支架的上端均安装有卡爪机构，两个所述卡爪机构之间用于夹紧芯模，所述底座的两侧均设有向上延伸的凸台，所述顶出机构滑动连接于所述凸台上，且所述顶出机构用于夹紧所述芯模外周的复合材料圆筒，所述动作机构滑动安装于所述凸台上并能够通过所述锁止机构锁止位置，所述动作机构能够推动所述顶出机构沿所述凸台的长度方向移动，并使所述顶出机构带动所述复合材料圆筒脱离所述芯模外表面。
8.优选的，所述底座的内底面安装有两个平行设置的底导轨，所述第一支架和所述第二支架的下端均各设有两个支架滑块，所述第一支架下端的两个所述支架滑块分别滑动连接于两个所述底导轨，所述第二支架下端的两个所述支架滑块分别滑动连接于两个所述底导轨。
9.优选的，各所述凸台的上表面均安装有一顶导轨，所述顶导轨与所述底导轨平行，所述顶出机构两侧的下端各安装有一连接板，各所述连接板的下端均设有一顶出滑块，两个所述顶出滑块分别滑动连接于两个所述顶导轨。
10.优选的，所述卡爪机构为三爪卡盘，位于所述第二支架上的所述三爪卡盘用于夹紧所述芯模的短杆，位于所述第一支架上的所述三爪卡盘夹紧一顶尖，所述顶尖用于顶住所述芯模的长杆。
11.优选的，所述顶出机构包括安装架和多个丝杠模组，所述丝杠模组围绕所述安装架周向设置，所述安装架滑动连接于所述凸台上，多个所述丝杠模组之间用于夹紧所述复合材料圆筒。
12.优选的，所述安装架包括圆环架和四个长条架，四个所述长条架围绕所述圆环架的周向固定，一个所述长条架内安装一所述丝杠模组，所述圆环架上对应所述丝杠模组的位置开设有伸出孔，所述丝杠模组的一端能够经所述伸出孔伸出。
13.优选的，所述丝杠模组包括丝杠导轨、手柄、滚珠丝杠、丝杠座和丝杠滑块，所述手柄位于所述丝杠导轨的一端，且所述手柄与所述滚珠丝杠的一端连接，所述滚珠丝杠的外周与所述丝杠座连接，所述丝杠座的上端与所述丝杠滑块连接，所述丝杠滑块滑动连接于所述丝杠导轨上，所述丝杠导轨安装于所述长条架上，所述丝杠滑块上远离所述手柄的一端用于接触并夹紧所述复合材料圆筒，所述手柄转动时能够带动所述滚珠丝杠转动，并使所述滚珠丝杠带动所述丝杠座和所述丝杠滑块沿所述丝杠导轨滑动。
14.优选的，所述丝杠导轨为燕尾槽导轨，所述丝杠滑块上远离所述手柄的一端设有燕尾槽。
15.优选的，所述凸台的侧壁上开设有多个方孔，所述方孔能够与位于下方的所述手柄位置对应。
16.优选的，所述锁止机构为导轨钳制器，所述动作机构为大推力液压缸。
17.本发明相对于现有技术取得了以下技术效果：
18.本发明提供的用于复合材料圆筒的脱模装置，第一支架和第二支架均滑动安装于底座的内底面并能够通过锁止机构锁止位置，进而通过第一支架和第二支架的滑动，使其能够适用不同长度的圆筒模具脱模，且锁止机构的设置能够保证第一支架和第二支架之间的距离固定，以便于装夹，第一支架的上端以及第二支架的上端均安装有卡爪机构，两个卡爪机构之间用于夹紧芯模，卡爪机构的设置能够实现对模具的高精度定位，提高装夹效率，同时，卡爪机构能够卡爪不同大小的圆筒模具，扩大适用范围，底座的两侧均设有向上延伸的凸台，顶出机构滑动连接于凸台上，且顶出机构用于夹紧芯模外周的复合材料圆筒，动作机构滑动安装于凸台上并能够通过锁止机构锁止位置，进而在将动作机构调节到位后，控制动作机构动作，使其推动顶出机构沿凸台的长度方向移动，并使顶出机构带动复合材料圆筒移动，而此时由于芯模被两个卡爪机构限位，克服了复合材料圆筒与芯模之间较大的摩擦力，使得复合材料圆筒相较于芯模移动，直至脱离芯模外表面，提高脱模效果和脱模效
率。
附图说明
19.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
20.图1是本发明提供的用于复合材料圆筒的脱模装置的结构示意图；
21.图2是图1的剖视图；
22.图3是本发明中顶出机构的结构示意图；
23.图4是本发明中丝杠模组的结构示意图；
24.图5是本发明中芯模的结构示意图；
25.图中：100-用于复合材料圆筒的脱模装置，1-底座，11-凸台，12-顶导轨，13-方孔，14-底导轨，2-第一支架，21-支架滑块，3-第二支架，4-三爪卡盘，5-顶尖，6-顶出机构，61-安装架，62-丝杠导轨，63-滚珠丝杠，64-丝杠座，65-丝杠滑块，66-手柄，7-大推力液压缸，8-导轨钳制器，9-芯模，91-长杆，92-圆筒芯模，93-短杆，94-复合材料圆筒。
具体实施方式
26.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
27.本发明的目的是提供一种用于复合材料圆筒的脱模装置，以解决现有的脱模装置脱模困难，脱模效率低、脱模效果差的技术问题。
28.为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
29.如图1-图5所示，本实施例提供一种用于复合材料圆筒的脱模装置100，包括底座1、第一支架2、第二支架3、锁止机构、顶出机构6和动作机构，第一支架2和第二支架3均滑动安装于底座1的内底面并能够通过锁止机构锁止位置，进而通过第一支架2和第二支架3的滑动，使其能够适用不同长度的圆筒模具脱模，且锁止机构的设置能够保证第一支架2和第二支架3之间的距离固定，以便于装夹，第一支架2的上端以及第二支架3的上端均安装有卡爪机构，两个卡爪机构之间用于夹紧芯模9，卡爪机构的设置能够实现对模具的高精度定位，提高装夹效率，同时，卡爪机构能够卡爪不同大小的圆筒模具，扩大适用范围，底座1的两侧均设有向上延伸的凸台11，顶出机构6滑动连接于凸台11上，且顶出机构6用于夹紧芯模9外周的复合材料圆筒94，动作机构滑动安装于凸台11上并能够通过锁止机构锁止位置，进而在将动作机构调节到位后，控制动作机构动作，使其推动顶出机构6沿凸台11的长度方向移动，并使顶出机构6带动复合材料圆筒94移动，而此时由于芯模9被两个卡爪机构限位，克服了复合材料圆筒94与芯模9之间较大的摩擦力，使得复合材料圆筒94相较于芯模9移动，直至脱离芯模9外表面，提高脱模效果和脱模效率。
30.具体地，底座1的内底面安装有两个平行设置的底导轨14，第一支架2和第二支架3的下端均各设有两个支架滑块21，第一支架2下端的两个支架滑块21分别滑动连接于两个底导轨14，第二支架3下端的两个支架滑块21分别滑动连接于两个底导轨14，通过底导轨14和支架滑块21的配合，实现第一支架2和第二支架3的稳定滑动，再通过锁止机构的锁止，使第一支架2和第二支架3之间的距离固定，以实现芯模9的装夹。
31.各凸台11的上表面均安装有一顶导轨12，顶导轨12与底导轨14平行，顶出机构6两侧的下端各安装有一连接板，各连接板的下端均设有一顶出滑块，两个顶出滑块分别滑动连接于两个顶导轨12，进而通过顶出滑块与顶导轨12的配合，实现顶出机构6的位置调节。
32.卡爪机构为三爪卡盘4，位于第二支架3上的三爪卡盘4用于夹紧芯模9的短杆93，位于第一支架2上的三爪卡盘4夹紧一顶尖5，顶尖5用于顶住芯模9的长杆91，通过三爪卡盘4与顶尖5的配合实现对芯模9的夹紧，装夹简单、结构可靠，不受芯模9的尺寸限制，能够适应不同尺寸的圆筒模具。
33.顶出机构6包括安装架61和多个丝杠模组，丝杠模组围绕安装架61周向设置，安装架61滑动连接于凸台11上，多个丝杠模组之间用于夹紧复合材料圆筒94，丝杠模组的设置，提高了调节精度，结构可靠，同时，通过多个丝杠模组夹紧芯模9外周的复合材料圆筒94，能够适应不同直径的圆筒模具使用。
34.安装架61包括圆环架和四个长条架，四个长条架围绕圆环架的周向固定，一个长条架内安装一丝杠模组，圆环架上对应丝杠模组的位置开设有伸出孔，丝杠模组的一端能够经伸出孔伸出，以接触并夹紧复合材料圆筒94。
35.丝杠模组包括丝杠导轨62、手柄66、滚珠丝杠63、丝杠座64和丝杠滑块65，手柄66位于丝杠导轨62的一端，且手柄66与滚珠丝杠63的一端连接，滚珠丝杠63的外周与丝杠座64连接，丝杠座64的上端与丝杠滑块65连接，丝杠滑块65滑动连接于丝杠导轨62上，丝杠导轨62安装于长条架上，丝杠滑块65上远离手柄66的一端用于接触并夹紧复合材料圆筒94，手柄66转动时能够带动滚珠丝杠63转动，并使滚珠丝杠63带动丝杠座64和丝杠滑块65沿丝杠导轨62滑动，进而推出丝杠滑块65，使各丝杠滑块65之间形成夹紧区域，以夹紧复合材料圆筒94。
36.丝杠导轨62为燕尾槽导轨，丝杠滑块65上远离手柄66的一端设有燕尾槽，增加与复合材料圆筒94的接触面积。
37.凸台11的侧壁上开设有多个方孔13，方孔13能够与位于下方的手柄66位置对应，进而便于操作者经方孔13伸入安装架61底部，以调节位于最下方的手柄66。
38.锁止机构为导轨钳制器8，导轨钳制器8开启时抱死，实现固定，导轨钳制器8关闭时可以自由滑动，通过导轨钳制器8实现锁止功能，保证锁止的可靠性，动作机构为大推力液压缸7，通过大推力液压缸7对顶出机构6施加轴向力，从而使得复合材料圆筒94成功脱出，具有较高的效率。
39.芯模9包括依次连接的长杆91、圆筒芯模92和短杆93，长杆91与圆筒芯模92之间，以及短杆93与圆筒芯模92之间均通过螺纹连接。
40.使用本实施例提供的用于复合材料圆筒的脱模装置100，当纤维缠绕复合材料圆筒94在固化完成之后，将第一支架2和第二支架3移动到合适的位置，将芯模9和复合材料圆筒94进行装夹之后，开启第一支架2和第二支架3对应的导轨钳制器8，使得第一支架2和第
二支架3抱死，从而装夹过程完成；然后移动顶出机构6到合适的位置，对四个手柄66进行调节，使得四个丝杠滑块65与复合材料圆筒94的端面进行贴合，且避免丝杠滑块65的末端尖部与芯模9表面接触力过大从而刮伤芯模9；然后将大推力液压缸7移动到合适的位置，开启对应的导轨钳制器8，使得大推力液压缸7抱死；然后对大推力液压缸7进行供油使得活塞杆能够推动顶出机构6移动，从而使得复合材料圆筒94能够被脱出。
41.本说明书中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

技术特征：
1.一种用于复合材料圆筒的脱模装置，其特征在于：包括底座、第一支架、第二支架、锁止机构、顶出机构和动作机构，所述第一支架和所述第二支架均滑动安装于所述底座的内底面并能够通过所述锁止机构锁止位置，所述第一支架的上端以及所述第二支架的上端均安装有卡爪机构，两个所述卡爪机构之间用于夹紧芯模，所述底座的两侧均设有向上延伸的凸台，所述顶出机构滑动连接于所述凸台上，且所述顶出机构用于夹紧所述芯模外周的复合材料圆筒，所述动作机构滑动安装于所述凸台上并能够通过所述锁止机构锁止位置，所述动作机构能够推动所述顶出机构沿所述凸台的长度方向移动，并使所述顶出机构带动所述复合材料圆筒脱离所述芯模外表面。2.根据权利要求1所述的用于复合材料圆筒的脱模装置，其特征在于：所述底座的内底面安装有两个平行设置的底导轨，所述第一支架和所述第二支架的下端均各设有两个支架滑块，所述第一支架下端的两个所述支架滑块分别滑动连接于两个所述底导轨，所述第二支架下端的两个所述支架滑块分别滑动连接于两个所述底导轨。3.根据权利要求2所述的用于复合材料圆筒的脱模装置，其特征在于：各所述凸台的上表面均安装有一顶导轨，所述顶导轨与所述底导轨平行，所述顶出机构两侧的下端各安装有一连接板，各所述连接板的下端均设有一顶出滑块，两个所述顶出滑块分别滑动连接于两个所述顶导轨。4.根据权利要求1所述的用于复合材料圆筒的脱模装置，其特征在于：所述卡爪机构为三爪卡盘，位于所述第二支架上的所述三爪卡盘用于夹紧所述芯模的短杆，位于所述第一支架上的所述三爪卡盘夹紧一顶尖，所述顶尖用于顶住所述芯模的长杆。5.根据权利要求1所述的用于复合材料圆筒的脱模装置，其特征在于：所述顶出机构包括安装架和多个丝杠模组，所述丝杠模组围绕所述安装架周向设置，所述安装架滑动连接于所述凸台上，多个所述丝杠模组之间用于夹紧所述复合材料圆筒。6.根据权利要求5所述的用于复合材料圆筒的脱模装置，其特征在于：所述安装架包括圆环架和四个长条架，四个所述长条架围绕所述圆环架的周向固定，一个所述长条架内安装一所述丝杠模组，所述圆环架上对应所述丝杠模组的位置开设有伸出孔，所述丝杠模组的一端能够经所述伸出孔伸出。7.根据权利要求6所述的用于复合材料圆筒的脱模装置，其特征在于：所述丝杠模组包括丝杠导轨、手柄、滚珠丝杠、丝杠座和丝杠滑块，所述手柄位于所述丝杠导轨的一端，且所述手柄与所述滚珠丝杠的一端连接，所述滚珠丝杠的外周与所述丝杠座连接，所述丝杠座的上端与所述丝杠滑块连接，所述丝杠滑块滑动连接于所述丝杠导轨上，所述丝杠导轨安装于所述长条架上，所述丝杠滑块上远离所述手柄的一端用于接触并夹紧所述复合材料圆筒，所述手柄转动时能够带动所述滚珠丝杠转动，并使所述滚珠丝杠带动所述丝杠座和所述丝杠滑块沿所述丝杠导轨滑动。8.根据权利要求7所述的用于复合材料圆筒的脱模装置，其特征在于：所述丝杠导轨为燕尾槽导轨，所述丝杠滑块上远离所述手柄的一端设有燕尾槽。9.根据权利要求7所述的用于复合材料圆筒的脱模装置，其特征在于：所述凸台的侧壁上开设有多个方孔，所述方孔能够与位于下方的所述手柄位置对应。10.根据权利要求1所述的用于复合材料圆筒的脱模装置，其特征在于：所述锁止机构为导轨钳制器，所述动作机构为大推力液压缸。

技术总结
本发明公开了一种用于复合材料圆筒的脱模装置，涉及脱模装置技术领域，包括底座、第一支架、第二支架、锁止机构、顶出机构和动作机构，第一支架和第二支架均滑动安装于底座的内底面并能够通过锁止机构锁止位置，第一支架的上端以及第二支架的上端均安装有卡爪机构，两个卡爪机构之间用于夹紧芯模，底座的两侧均设有向上延伸的凸台，顶出机构滑动连接于凸台上，且顶出机构用于夹紧芯模外周的复合材料圆筒，动作机构滑动安装于凸台上并能够通过锁止机构锁止位置，动作机构能够推动顶出机构沿凸台的长度方向移动，并使顶出机构带动复合材料圆筒脱离芯模外表面。本发明能够适应不同尺寸的圆筒模具，且能够实现精准定位，提高脱模质量和脱模效率。量和脱模效率。量和脱模效率。


技术研发人员：张骞 祖磊 钮朝阳 吴玉坤 张桂明 扶建辉 周立川 吴乔国 王华毕 李德宝
受保护的技术使用者：合肥工业大学
技术研发日：2023.05.26
技术公布日：2023/8/1