筒体材料成型装置及其芯模的制作方法

本实用新型涉及材料加工技术，特别涉及一种筒体材料成型装置及其芯模。

背景技术：

无机或金属颗粒填充PTFE(聚四氟乙烯)的复合材料稳定性非常好，是一种重要的工程材料。PTFE复合材料，一般由PTFE粉末、其它耐热有机高分子粉末、金属粉(丝)和无机粉末等组成。

而将上述复合材料缠绕形成筒体结构，则可得到强度非常高的结构型材。上述结构型材的成型大致分为两步：浸渍以及缠绕成型工艺。浸渍好的呈丝状的复合材料在芯模上反复缠绕，并压紧。缠绕完成后，再进一步的烧结固化，便可得到筒体材料。

但是，经过压紧及烧结后，复合材料会紧箍于芯模上，从而导致成型后的筒体材料难以脱模。

技术实现要素：

基于此，有必要针对现有成型装置不易脱模的问题，提供一种便于脱模的筒体材料成型装置及其芯模。

一种芯模，包括多个拼接板，所述拼接板呈弧形板状结构，且所述拼接板相对的两侧分别设置有卡合部及配合部，多个所述拼接板依次拼接，且相邻两个所述拼接板的卡合部与配合部相卡合，以形成呈筒状结构的所述芯模。

在其中一个实施例中，所述芯模的表面绕其周向开设有多个刻槽，且所述多个刻槽相互间隔设置。

在其中一个实施例中，所述卡合部为设置于所述拼接板的侧壁，且沿所述芯模的轴向延伸的凸条，所述配合部为设置于所述拼接板的侧壁，且沿所述芯模的轴向延伸的凹槽。

在其中一个实施例中，所述凸条包括头部及颈部，所述凹槽包括收容部及限位部，所述头部的尺寸在第一方向上大于所述颈部及所述限位部的尺寸，所述收容部的尺寸在所述第一方向上大于所述限位部的尺寸，所述头部可收容于所述收容部内。

一种筒体材料成型装置，包括：

起支撑作用的支架；

如上述优选实施例中任一项所述的芯模，所述芯模可转动地安装于所述支架上；及

压辊，可转动地设置于所述支架上，且所述压辊的轴线与所述芯模的轴线平行，所述压辊与芯模可相对移动，直至所述压辊的表面与所述芯模的表面抵接。

在其中一个实施例中，还包括可转动地设置于所述支架上的转轴，所述芯模固定于所述转轴上。

在其中一个实施例中，所述转轴的一端设置有把手。

在其中一个实施例中，还包括驱动组件，所述驱动组件与所述转轴传动连接，用于驱动所述转轴转动。

在其中一个实施例中，还包括滑块及弹性件，所述滑块可滑动地安装于所述支架上，所述压辊的末端可转动地设置于所述滑块上，所述弹性件对所述滑块提供一指向所述芯模的作用力，以将所述压辊抵持于所述芯模的表面。

在其中一个实施例中，所述弹性件为压缩弹簧，所述压缩弹簧的一端固定于所述支架上，另一端与所述滑块固定连接。

上述筒体材料成型装置及其芯模，成型前，先将多个拼接板拼接成筒状的芯模。进一步的，进给丝状的复合材料、转动芯模，并反复缠绕。同时，压辊通过与芯模表面作用，对缠绕在芯模上的复合材料进行挤压，并最终成型。烧结完成后，先拆下其中一块拼接板，而单个拼接板所受的箍紧力远小于整个芯模所受的箍紧力，故拆卸相对轻松。同时，其余拼接板由于失去了支撑，便会自然松动，从而便可轻易将其余的拼接板取出。因此，上述筒体材料成型装置及其芯模使得筒体材料在成型过程中脱模方便。

附图说明

图1为本实用新型较佳实施例中筒体材料成型装置的结构示意图；

图2为图1所示筒体材料成型装置的侧视图；

图3为图1所示筒体材料成型装置中芯模的轴向视图；

图4为图1所示筒体材料成型装置中芯模的纵截面示意图；

图5为图2所示芯模中拼接板的结构示意图；

图6为图5所示拼接板横截面示意图。

具体实施方式

为了便于理解本实用新型，下面将参照相关附图对本实用新型进行更全面的描述。附图中给出了本实用新型的较佳的实施例。但是，本实用新型可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本实用新型的公开内容的理解更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

请参阅图1及图2，本实用新型较佳实施例中的筒体材料成型装置100包括支架110、芯模120及压辊130。

支架110起支撑作用。支架110具有较强的刚性及韧性，可由金属等材料制成。

芯模120呈筒状，可由耐热型材料制成。芯模120可转动地安装于支架110上。芯模120通过转动，可将丝状的复合材料缠绕于芯模120的表面，经反复缠绕可最终形成呈圆筒状的结构型材。

请一并参阅图3、图4及图5，芯模120包括多个拼接板121。拼接板121呈弧形板状结构，且拼接板121相对的两侧分别设置有卡合部1212及配合部1214。多个拼接板121依次拼接，且相邻两个拼接板121的卡合部1212与配合部1214相卡合，以形成呈筒状结构的芯模120。

因此，在进行脱模时，可先拆下其中一块拼接板121，而单个拼接板121所受的箍紧力远小于整个芯模120所受的箍紧力，故拆卸相对轻松。同时，其余拼接板121由于失去了支撑，便会自然松动，从而便可轻易将其余的拼接板121取出。

在本实施例中，芯模120的表面绕其周向开设有多个刻槽123，且多个刻槽123相互间隔设置。

刻槽123可起到增大摩擦力及限位丝状复合材料的作用。因此，在缠绕过程中可防止复合材料打滑，使得丝状复合材料缠绕更紧密。

在本实施例中，卡合部1212为设置于拼接板121的侧壁，且沿芯模120的轴向延伸的凸条，配合部1214为设置于拼接板121的侧壁，且沿芯模120的轴向延伸的凹槽。

在装配芯模120时，可先将其中一个拼接板121的凸条的一端从另一个拼接板121的凹槽末端插入。接着，使两个拼接板121沿轴向相对滑动，便可完成装配。而烧结完成后，将凸条从凹槽中抽出，即可使芯模120与成型的筒体材料分离。因此，通过凸条与卡槽配合的结构固定拼接板121，可便于芯模120的装配及脱模，从而提高效率。

请一并参阅图6，进一步的，在本实施例中，凸条包括头部1212A及颈部1212B，凹槽包括收容部1214A及限位部1214B。头部1212A的尺寸在第一方向上大于颈部1212B及限位部1214B的尺寸。收容部1214A的尺寸在第一方向上大于限位部1214B的尺寸，头部1212A可收容于收容部1214A内。

因此，头部1212A可从收容部1214A的末端装入，并使头部1212A在收容部1214A内沿芯模120的轴向滑动，完成装配。装配完成后，限位部1214B可对头部1212A进行限位，从而防止头部1212A沿芯模120的径向移动而脱落，从而保持芯模120结构的稳定性。

压辊130可转动地设置于支架110上，且压辊130的轴线与芯模120的轴线平行。压辊130与芯模120可相对移动，直至压辊130的表面与芯模120的表面抵接。

在筒体材料的成型过程中，压辊130与芯模120配合，通过挤压作用可将缠绕在芯模120表面的材料压紧，从而使材料更易成型。进一步的，随着缠绕在芯模120表面的材料厚度增加，压辊130则朝背向芯模120的方向移动相应距离，从而保证芯模120表面的材料能顺利通过压辊130与芯模120之间，并且实现挤压。

在本实施例中，筒体材料成型装置100还包括可转动地设置于支架110上的转轴140。芯模120固定于转轴140上。转轴140对芯模120起到支撑作用，且芯模120相对于转轴140可拆卸。

进一步的，在本实施例中，转轴140的一端设置有把手141。通过把手141，可便于操作人员转动转轴140，从而带动芯模120旋转，进而对丝状复合材料进行缠绕。

在另一个实施例中，筒体材料成型装置100还包括驱动组件(图未示)。驱动组件与转轴140传动连接，用于驱动转轴140转动。驱动组件可以是减速电机、气缸等动力元件。通过驱动组件，可实现复合材料缠绕工艺的自动化。

在本实施例中，筒体材料成型装置100还包括滑块150及弹性件160。滑块150可滑动地安装于支架上，压辊130的末端可转动地设置于滑块150上。弹性件160对滑块150提供一指向芯模120的作用力，以将压辊130抵持于芯模120的表面。

具体的，通过滑块150，以使压辊130沿支架110滑动，从而实现压辊130与芯模120的相对移动。滑块150及弹性件160包括两组，且相对设置在支架110上。其中，压辊130的两端分别可转动地设置于两个滑块150上。

随着芯模120表面的材料厚度增加，芯模120会对压辊130产生一作用力，该作用力推动滑块150移动预设距离，使得芯模120表面的材料能通过压辊130与芯模120之间。但同时，由于弹性件160的作用，又能使芯模120表面的材料被挤压。

当一个筒体材料完成成型，更换新的芯模120时，压辊130又会在弹性件160的作用下自动复位。因此，通过滑块150与弹性件160配合的形式安装压辊130，可实现压辊130位置的自动调整。

进一步的，在本实施例中，弹性件160为压缩弹簧，压缩弹簧的一端固定于支架110上，另一端与滑块160固定连接。

可以理解，在其他实施例中，弹性件160还可为弹性绳、扭簧等其他弹性储能结构。

上述筒体材料成型装置100及其芯模120，成型前，先将多个拼接板121拼接成筒状的芯模120。进一步的，进给丝状的复合材料、转动芯模120，并反复缠绕。同时，压辊130通过与芯模120表面作用，对缠绕在芯模120上的复合材料进行挤压，并最终成型。烧结完成后，先拆下其中一块拼接板121，而单个拼接板121所受的箍紧力远小于整个芯模120所受的箍紧力，故拆卸相对轻松。同时，其余拼接板121由于失去了支撑，便会自然松动，从而便可轻易将其余的拼接板121取出。因此，筒体材料成型装置100及其芯模120使得筒体材料在成型过程中脱模方便。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。