可调节纤维张力的二次湿法模压成型用模具的制作方法

1.本实用新型属于二次湿法模压成型用模具技术领域，具体为一种可调节纤维张力的二次湿法模压成型用模具。


背景技术：

2.纤维复合材料制件一般包括中间杆部和一体成型在杆部两端的环部，具有质轻强度高的特点，通常用于代替钢制拉索。为了连接方便，环部内通常需要内嵌连接端头，但这些连接端头均不具备张力调整功能，无法使得环部张力与中间杆部的张力匹配，不利于充分发挥纤维复合材料之间的力学性能。


技术实现要素：

3.为了克服现有技术中的问题，本实用新型提供一种可调节纤维张力的二次湿法模压成型用模具，通过在模具的型腔内增设张紧机构和套设在张紧机构上的弹簧片，实现环部成型过程中的张力调整，使其与中间杆部的张力匹配，进而充分发挥纤维复合材料之间的力学性能。
4.为了实现本实用新型目的，所采用的技术方案为：一种可调节纤维张力的二次湿法模压成型用模具，包括模具本体和环形的弹簧片，模具本体内设有型腔，模具本体的一侧开设有与型腔连通的让过孔；所述型腔内设有张紧机构，所述张紧机构包括设置在型腔内的固定环，围绕固定环的周向间隔开设有若干个沿固定环径向的内螺纹通孔，所述内螺纹通孔中螺纹连接有螺杆，使用时所述弹簧片套装在固定环上且所述螺杆位于固定环外部的一端抵在弹簧片的内侧，围绕轴向旋转螺杆时可控制螺杆沿固定环的径向移动，进而调整弹簧片的径向尺寸。进一步的，所述型腔为圆形、椭圆形或矩形，所述弹簧片的环形结构与型腔匹配。
5.进一步的，所述弹簧片由单侧设有凹槽的条形板卷绕而成，且凹槽沿条形板的长度方向设置，凹槽位于弹簧片的外侧。二次湿法模压成型时可以在干纱环嵌套在凹槽内并由凹槽限位，成型后，弹簧片连同环部一起拆离型腔，且弹簧片可用作连接端头，凹槽可以有效防止环部滑脱。弹簧片使用金属片材，相较金属块加工成圆环，成本低，效率高。
6.进一步的，所述弹簧片的其中一端设有凹部，弹簧片的另一端设有可卡入凹部并阻止弹簧片的径向尺寸进一步缩小的凸部。
7.进一步的，所述固定环与型腔同轴设置。
8.与现有技术相比，本实用新型取得了如下有益的技术效果：本实用新型的可调节纤维张力的二次湿法模压成型用模具用于成型纤维复合材料制件，具体的纤维复合材料制件包括中间杆部和一体成型在杆部两端的环部，其中环部基于本技术的二次湿法模压成型用模具成型，成型前，先根据张力需求，选择合适的弹簧片，然后将环部套设在弹簧片的外部，再拧紧螺杆螺杆沿固定环的径向内外移动，进而调整弹簧片的径向尺寸，进而实现根据需要调整张力，以便充分发挥纤维复合材料制件的力学性能。且张紧后弹簧片和环部一起
固化成为纤维复合材料制件的一部分，并用作连接端头，相对比其它径向尺寸固定的连接端头与环部的成型连接方式，该成型方法操作性、稳定性好。
9.此外，型腔内铺放碳纤维前，弹簧片处于松弛状态，方便成型前的环部铺放在弹簧片与型腔内壁之间的环形空间内，操作简单。模具闭合后通过模压机对其加热加压，模压成型压力大，便于树脂的流动充满环形空间，同时有利于树脂被压入纤维内部，提高纤维和树脂的浸润性，成型产品内部孔隙率小，纤维含量高，复合材料产品性能更佳。弹簧片的制造简单成本低，金属片只需要通过弯折就可以得到。相比较金属焊接出该形状或金属块机加工得到该形状产品，成本低，效率高。
附图说明
10.图1为本实用新型实施例中可调节纤维张力的二次湿法模压成型用模具结构示意图(图中模具本体的上盖未示出)。
11.图2为本实用新型实施例中的张紧机构与弹簧片的结构示意图。
12.图3为本实用新型实施例中的可调节纤维张力的二次湿法模压成型用模具中的弹簧片张紧状态示意图。
13.图4为本实用新型应用例中的预成型的纤维复合材料制件的中间体的结构示意图。
14.图5为本实用新型应用例中的纤维复合材料制件的环部的成型方法示意图 (图中张紧机构未示出)。
15.图6为本实用新型应用例中的纤维复合材料制件的结构示意图。
16.图7为本实用新型应用例中的可调节纤维张力的二次湿法模压成型用模具的上模体的结构示意图。
17.图中的附图标记为：10.模具本体，101.让过孔，102.张紧机构，103.型腔， 102
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1.弹簧片，102
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2.螺杆，102
‑
3.固定环，102
‑
4.凹槽，102
‑
5.凹部，102
‑
6. 凸部，201.干纱环，301.环部，302.中间杆部；α：纤维丝束的缠绕角度。
具体实施方式
18.本实用新型不局限于下列具体实施方式，本领域一般技术人员根据本实用新型公开的内容，可以采用其他多种具体实施方式实施本实用新型的，或者凡是采用本实用新型的设计结构和思路，做简单变化或更改的，都落入本实用新型的保护范围。需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
19.本实用新型下面结合实施例作进一步详述：见图1至图3，一种可调节纤维张力的二次湿法模压成型用模具，包括模具本体1和环形的弹簧片102
‑
1，模具本体1内设有型腔103，模具本体1的一侧开设有与型腔103连通的让过孔101；所述型腔103内设有张紧机构102，所述张紧机构102包括设置在型腔103内的固定环102
‑
3，围绕固定环102
‑
3的周向间隔开设有若干个沿固定环102
‑
3径向的内螺纹通孔，所述内螺纹通孔中螺纹连接有螺杆102
‑
2，使用时所述弹簧片 102
‑
1套装在固定环102
‑
3上且所述螺杆102
‑
2位于固定环102
‑
3外部的一端抵在弹簧片102
‑
1的内侧，围绕轴向旋转螺杆102
‑
2时可控制螺杆102
‑
2沿固定环102
‑
3的径向移动，进而调整弹簧片102
‑
1的径向尺寸。
20.为了使用方便，本技术的模具本体1包括相互配合的下模体和上模体，型腔和让过孔的一部分形成在下模体上，型腔和让过孔的另一部分形成在上模体上，本实施例中的固定环与下模体连接，在下模体内安装完弹簧片102
‑
1、干纱环201和调整螺杆102
‑
2并涂覆树脂后再将上模体扣在下模体上。
21.型腔103为圆形、椭圆形或矩形，所述弹簧片102
‑
1的环形结构与型腔103 匹配，本实施例的型腔103选用圆形，且固定环102
‑
3与型腔103同轴设置。
22.弹簧片102
‑
1由单侧设有凹槽102
‑
4的条形板卷绕而成，且凹槽102
‑
4沿条形板的长度方向设置，凹槽102
‑
4位于弹簧片102
‑
1的外侧。二次湿法模压成型时可以在干纱环201嵌套在凹槽102
‑
4内并由凹槽102
‑
4限位，成型后，弹簧片102
‑
1连同环部301一起拆离型腔103，且弹簧片102
‑
1可用作连接端头，凹槽102
‑
4可以有效防止环部301滑脱。弹簧片102
‑
1使用金属片材，相较金属块加工成圆环，成本低，效率高。
23.为了使用方便，和张力调整后弹簧片102
‑
1尺寸不会进一步减小，弹簧片 102
‑
1的其中一端设有凹部102
‑
5，弹簧片102
‑
1的另一端设有可卡入凹部102
‑
5 并阻止弹簧片102
‑
1的径向尺寸进一步缩小的凸部102
‑
6。见图3，张力调整后 (一般控制干丝环的张力与中间杆部302张力相同)，弹簧片102
‑
1的两端因凸部102
‑
6与凹部102
‑
5的相互铆接配合，进而闭合且无缝拼接在一起，最终使得所形成的环部301表面光滑平整。
24.为了进一步展示本实施例的可调节纤维张力的二次湿法模压成型用模具的使用方法，以下列举了本实施例的可调节纤维张力的二次湿法模压成型用模具在纤维复合材料制件制备中的应用例(但并不限于此)，具体如下(见图4至图 6)：
25.根据张力要求，选择合适的弹簧片102
‑
1，并将弹簧片102
‑
1套装在可调节纤维张力的二次湿法模压成型用模具的固定环102
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3上，然后将一体形成在预成型的纤维复合材料制件的中间体两端的干纱环201套设在弹簧片102
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1的凹槽102
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4内，然后调整螺杆102
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2使其沿固定环102
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3的径向方向顶推弹簧片 102
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1，使得弹簧片102
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1端部的凸部102
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6嵌入凹部102
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5内，然后在型腔103 内的纤维涂敷树脂，树脂可以是环氧树脂也可以是聚氨酯树脂等，扣上上模体，然后将整体置于模压机上加热固化，最终获得所述环部301。
26.以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。