一種預浸料立體預形體的加工裝置及其使用方法與應用與流程
1.本發明涉及復合材料構件產品的成型領域，尤其是涉及一種預浸料立體預形體的加工裝置及其使用方法與應用。
背景技術：
2.對于l型、u型、z型、ω型復合材料結構單元的預浸料立體預形體，其共同特征是具有一個或多個折角。目前的成型方法是在模具上一層一層地鋪疊，鋪疊過程中當遇到折角時需要用熨斗或加熱的手段使鋪層的層與層之間粘合，但是這種方法在操作過程中，鋪層間容易裹入氣泡；另外，對于每一個折角處，都是單獨鋪疊，立體預形體的質量一致性無法保證。
3.因此，如何解決手工鋪疊過程中的質量一致性差，以及耗費大量的人力資源和時間，效率低下的問題，成為人們亟待解決的問題。
技術實現要素：
4.本發明的目的在于提供一種預浸料立體預形體的加工裝置及其使用方法與應用，以解決現有技術中立體預形體制備過程中出現的手工鋪疊過程中的質量一致性差，以及耗費大量的人力資源和時間，效率低下的問題。
5.為了實現上述目的，本發明實施例提供如下技術方案：
6.根據本發明實施例的第一方面，提供一種預浸料立體預形體的加工裝置，包括夾緊端下側模頭、設置在夾緊端下側模頭上方的夾緊端上側模頭、運動端下側模頭、以及設置在運動端下側模頭上方的運動端上側模頭，夾緊端下側模頭的頂部設有第一夾持平面，夾緊端下側模頭的一側有第一導向平面，第一夾持平面和第一導向平面之間設有第一過渡面。
7.進一步的，所述運動端上側模頭的底部設有第二夾持平面，運動端上側模頭的一側設有第二導向平面，第二夾持平面和第二導向平面之間設有第二過渡面，所述第一過渡面和第二過渡面的形狀為倒圓角狀，所述第一導向平面和第二導向平面平行設置，且第一導向平面和第二導向平面可相對移動。
8.進一步的，所述夾緊端下側模頭和運動端下側模頭上安裝有調溫裝置。
9.進一步的，所述夾緊端下側模頭和運動端下側模頭中調溫裝置的調溫范圍是18-100℃。
10.進一步的，所述運動端下側模頭的頂部設有第三夾持平面，運動端下側模頭靠近夾緊端下側模頭的一側設有第三導向平面，所述的第三導向平面和第二導向平面平行設置。
11.進一步的，所述運動端下側模頭頂部遠離第一導向平面的一端設有墊塊，且墊塊高度與待處理預浸料立體預形體的厚度相等。
12.進一步的，所述夾緊端上側模頭的底部設有與第一夾持平面平行的第四夾持平
面，所述夾緊端上側模頭靠近運動端上側模頭的一側設有第四導向平面。
13.根據本發明實施例的第二方面，提供一種加工裝置的使用方法，包括以下步驟：
14.1)預浸料預形體放置：夾緊端下側模頭與運動端下側模頭靠近，使第一導向平面和第三導向平面貼合，第一夾持平面和第三夾持平面在一個平面上，
15.夾緊端上側模頭與運動端上側模頭靠近，使第二導向平面和第四導向平面貼合，第二夾持平面和第四夾持平面在一個平面上，將平面的預浸料預形體安放于第一夾持平面和第三夾持平面形成的平面上；
16.2)預浸料預形體夾持：夾緊端上側模頭向夾緊端下側模頭移動，將預浸料預形體的左側部分夾持在第一夾持平面和第四夾持平面之間，運動端上側模頭向運動端下側模頭移動，第二夾持平面與墊塊貼合，使預浸料預形體的右側部分夾持在第二夾持平面和第三夾持平面之間；
17.3)預浸料預形體加熱：通過夾緊端下側模頭和運動端下側模頭上的調溫裝置控制夾緊端下側模頭和運動端下側模頭升高溫度，對預浸料預形體加熱；
18.4)保持夾緊端上側模頭和夾緊端下側模頭相對位置不變，保持運動端下側模頭和運動端上側模頭相對位置不變，同步移動運動端下側模頭和運動端上側模頭，使第三導向平面與第一導向平面相對移動；當預浸料預形體成型為所需要的形狀時，運動端下側模頭和運動端上側模頭停止運動；
19.5)控制夾緊端上側模頭、夾緊端下側模頭、運動端下側模頭和運動端上側模頭溫度降低至18℃以下，從而降低預浸料預形體溫度，使之硬化；
20.6)待預浸料預形體冷卻硬化后，運動端上側模頭和夾緊端上側模頭分別向上運動，取出成型后的預浸料預形體安放在固化模具上封裝固化。
21.進一步的，步驟3)中預浸料預形體加熱后的溫度為50～120℃，期間保溫1～60min。
22.進一步的，步驟4)中第三導向平面與第一導向平面相對移動的速率為0.01mm/s～1mm/s。
23.根據本發明實施例的第三方面，提供一種由上述加工裝置制備的預浸料立體預形體，所述的預浸料立體預形體為l形，且預浸料立體預形體包括凸緣、與凸緣連接的腹板，且凸緣和腹板的連接處設有圓角，腹板的末端有斜角。
24.本發明實施例具有如下優點：本發明實施例提供一種預浸料立體預形體的加工裝置及其使用方法與應用，所述加工裝置通過在第一夾持平面和第一導向平面之間設置第一過渡面，第二夾持平面和第二導向平面之間設置第二過渡面，所述第一過渡面和第二過渡面的形狀為倒圓角狀，工作時預浸料立體預形體在倒圓角狀的第一過渡面和第二過渡面作用下，能夠避免多層鋪疊過程不易控制造成的褶皺問題，降低了人力資源和時間的消耗，提高了工作效率。通過采用本技術的使用方法，進一步提升了成型后預浸料預形體的平整度，避免褶皺現象的出現。此外，本技術的加工裝置可廣泛用于z型、l型、c型、u型、ω型預浸料立體預形體的制備。
附圖說明
25.為了更清楚地說明本發明具體實施方式或現有技術中的技術方案，下面將對具體
實施方式或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本發明的一些實施方式，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
26.圖1為本發明實施例1提供的一種預浸料立體預形體的加工裝置的結構示意圖；
27.圖2為本發明實施例2提供的使用方法中預浸料預形體放置示意圖；
28.圖3為本發明實施例2提供的使用方法中預浸料預形體加持示意圖；
29.圖4為本發明實施例2提供的使用方法中預浸料預形體成型示意圖；
30.圖5為本發明實施例2提供的使用方法中預浸料預形體降溫示意圖；
31.圖6為本發明實施例3提供的加工裝置在z型預浸料立體預形體制作示意圖；
32.圖7為本發明實施例3提供的加工裝置在鈍角l型預浸料立體預形體制作示意圖；
33.圖8為本發明實施例3提供的加工裝置在銳角l型預浸料立體預形體制作示意圖；
34.圖9為本發明加工的l型預浸料立體預形體的示意圖；
35.圖10為第一導向平面、第四導向平面、預浸料平面預形體的示意圖；
36.附圖標記說明：1-夾緊端下側模頭；101-第一夾持平面；102-第一導向平面；103-第一過渡面；2-夾緊端上側模頭；201-第二夾持平面；202-第二導向平面；3-運動端下側模頭；301-第三夾持平面；302-第三導向平面；303-墊塊；4-運動端上側模頭；401-第四夾持平面；402-第四導向平面；403-第四過渡面；5-預浸料預形體；51-凸緣；52-圓角；53-腹板；54-斜角。
具體實施方式
37.下面將結合實施例對本發明的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明保護的范圍。
38.在本發明的描述中，需要理解的是，術語"中心"、"縱向"、"橫向"、"長度"、"寬度"、"厚度"、"上"、"下"、"前"、"后"、"左"、"右"、"豎直"、"水平"、"頂"、"底"、"內"、"外"、"順時針"、"逆時針"等指示的方位或位置關系為基于附圖所示的方位或位置關系，僅是為了便于描述本發明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本發明的限制。
39.此外，術語"第一"、"第二"僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性或者隱含指明所指示的技術特征的數量。由此，限定有"第一"、"第二"的特征可以明示或者隱含地包括一個或者更多個所述特征。在本發明的描述中，"多個"的含義是兩個或兩個以上，除非另有明確具體的限定。此外，術語“安裝”、“相連”、“連接”應做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內部的連通。對于本領域的普通技術人員而言，可以具體情況理解上述術語在本發明中的具體含義。
40.實施例1
41.如圖1所示，本實施例提供一種預浸料立體預形體的加工裝置，包括夾緊端下側模頭1、設置在夾緊端下側模頭上方的夾緊端上側模頭2、運動端下側模頭3、以及設置在運動
端下側模頭上方的運動端上側模頭4，夾緊端下側模頭的頂部設有第一夾持平面101，夾緊端下側模頭的一側有第一導向平面102，第一夾持平面101和第一導向平面102之間設有第一過渡面103，所述運動端上側模頭4的底部設有第四夾持平面401，運動端上側模頭的一側設有第四導向平面402，第四夾持平面401和第四導向平面402之間設有第四過渡面403，所述第一過渡面103和第四過渡面403的形狀為圓角，第一過渡面103的圓角半徑與所要成型的預浸料立體預形體的圓角半徑相同，第四過渡面403的圓角半徑為2～10mm，所述第一導向平面102和第四導向平面402平行設置，且第一導向平面102和第四導向平面402可相對移動。
42.優選的，所述夾緊端下側模頭1和運動端下側模頭3上安裝有調溫裝置；或者夾緊端上側模頭2、夾緊端下側模頭1和運動端上側模頭4、運動端下側模頭3上安裝有調溫裝置；或者運動端下側模頭3上安裝有調溫裝置；或者運動端上側模頭4、運動端下側模頭3上安裝有調溫裝置。優選的，所述調溫裝置的調溫范圍是18-120℃。所述調溫裝置包括在夾緊端下側模頭1的上端和運動端下側模頭3的上端分別設置導熱管，導熱管內通入熱水或冷水實現溫度調節。進一步的，可在夾緊端下側模頭1的上端和運動端下側模頭3的上端開設通孔，通孔內插入導熱管。
43.優選的，所述運動端下側模頭3的頂部設有第三夾持平面301，運動端下側模頭3靠近夾緊端下側模頭1的一側設有第三導向平面302，所述的第三導向平面302和第四導向平面402平行設置。
44.優選的，所述運動端下側模頭3頂部遠離第一導向平面的一端設有墊塊303，且墊塊高度與待處理預浸料立體預形體的厚度相等。
45.優選的，所述夾緊端上側模頭2的底部設有與第一夾持平面101平行的第二夾持平面201，所述夾緊端上側模頭2靠近運動端上側模頭4的一側設有第二導向平面202。
46.實施例2
47.本實施例提供一種加工裝置的使用方法，包括以下步驟：
48.1)預浸料平面預形體放置：如圖2所示，夾緊端下側模頭1與運動端下側模頭3靠近，使第一導向平面102和第三導向平面302貼合，第一夾持平面101和第三夾持平面301在一個平面上，夾緊端上側模頭2與運動端上側模頭4靠近，使第二導向平面202和第四導向平面402貼合，如圖10所示，第一導向平面102和第四導向平面402之間的距離為d，且第一導向平面102和第四導向平面402之間的距離與預浸料立體預形體的厚度相同；第二夾持平面201和第四夾持平面401在一個平面上，將預浸料平面預形體安放于第一夾持平面101和第三夾持平面301形成的平面上；
49.2)預浸料平面預形體夾持：如圖3所示，夾緊端上側模頭2向夾緊端下側模頭1移動，將預浸料平面預形體的左側部分夾持在第一夾持平面101和第二夾持平面201之間，運動端上側模頭4向運動端下側模頭3移動，第四夾持平面401與墊塊303貼合，使預浸料平面預形體的右側部分夾持在第四夾持平面401和第三夾持平面301之間；
50.3)預浸料預形體加熱：通過調溫裝置對預浸料預形體加熱并保溫，預浸料預形體加熱后的溫度為50～120℃，期間保溫1～60min；
51.4)如圖4所示，保持夾緊端上側模頭2和夾緊端下側模頭1相對位置不變，保持運動端下側模頭3和運動端上側模頭4相對位置不變，同步移動運動端下側模頭3和運動端上側
模頭4，使第三導向平面302與第一導向平面102相對移動；當預浸料平面預形體成型為所需要的形狀時，運動端下側模頭3和運動端上側模頭4停止運動；其中，第三導向平面302與第一導向平面102相對移動的速率為0.01mm/s～1mm/s。
52.5)如圖5所示，控制調溫裝置使得預浸料立體預形體5的溫度降低至22℃以下，使之硬化；
53.6)待預浸料立體預形體5冷卻硬化后，運動端上側模頭4和夾緊端上側模頭2分別向上運動，取出成型后的預浸料立體預形體5安放在固化模具上封裝固化。
54.實施例3
55.在實施例1或實施例2技術方案的基礎上，本實施例提供一種加工裝置制備的預浸料立體預形體，如圖7所示，所述的預浸料立體預形體為l形，如圖9所示，預浸料立體預形體包括凸緣51、與凸緣51連接的腹板53，且凸緣51和腹板53的連接處設有圓角52，腹板的末端有斜角54。在具體實施中，也可制備其它形狀的預浸料立體預形體，如圖6為直角z形立體預形體制作示意圖；如圖8為銳角l形立體預形體制作示意圖。
56.最后應說明的是：以上各實施例僅用以說明本發明的技術方案，而非對其限制；盡管參照前述各實施例對本發明進行了詳細的說明，本領域的普通技術人員應當理解：其依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分或者全部技術特征進行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應技術方案的本質脫離本發明各實施例技術方案的范圍。
技術特征：
1.一種預浸料立體預形體的加工裝置，其特征在于：包括夾緊端下側模頭(1)、設置在夾緊端下側模頭上方的夾緊端上側模頭(2)、運動端下側模頭(3)、以及設置在運動端下側模頭上方的運動端上側模頭(4)，夾緊端下側模頭(1)的頂部設有第一夾持平面(101)，夾緊端下側模頭的一側有第一導向平面(102)，第一夾持平面(101)和第一導向平面(102)之間設有第一過渡面(103)，所述運動端上側模頭(4)的底部設有第四夾持平面(401)，運動端上側模頭的一側設有第四導向平面(402)，第四夾持平面(401)和第四導向平面(402)之間設有第四過渡面(403)，所述第一過渡面(103)和第四過渡面(403)的形狀為圓角，第一過渡面(103)的圓角半徑與所要成型的預浸料立體預形體的圓角半徑相同，第四過渡面(403)的圓角半徑為2～10mm，所述第一導向平面(102)和第四導向平面(402)平行設置，且第一導向平面(102)和第四導向平面(402)可相對移動。2.根據權利要求1所述預浸料立體預形體的加工裝置，其特征在于：所述夾緊端下側模頭(1)和運動端下側模頭(3)上安裝有調溫裝置；或者夾緊端上側模頭(2)、夾緊端下側模頭(1)和運動端上側模頭(4)、運動端下側模頭(3)上安裝有調溫裝置；或者運動端下側模頭(3)上安裝有調溫裝置；或者運動端上側模頭(4)、運動端下側模頭(3)上安裝有調溫裝置。3.根據權利要求2所述預浸料立體預形體的加工裝置，其特征在于：所述調溫裝置的調溫范圍是18-120℃。4.根據權利要求1所述預浸料立體預形體的加工裝置，其特征在于：所述運動端下側模頭(3)的頂部設有第三夾持平面(301)，運動端下側模頭(3)靠近夾緊端下側模頭(1)的一側設有第三導向平面(302)，所述的第三導向平面(302)和第四導向平面(402)平行設置。5.根據權利要求1所述預浸料立體預形體的加工裝置，其特征在于：所述運動端下側模頭(3)頂部遠離第一導向平面的一端設有墊塊(303)，且墊塊高度與待處理預浸料立體預形體的厚度相等。6.根據權利要求1所述預浸料立體預形體的加工裝置，其特征在于：所述夾緊端上側模頭(2)的底部設有與第一夾持平面(101)平行的第二夾持平面(201)，所述夾緊端上側模頭(2)靠近運動端上側模頭(4)的一側設有第二導向平面(202)。7.一種如權利要求1-6中任一項所述加工裝置的使用方法，其特征在于，包括以下步驟：1)預浸料平面預形體放置：夾緊端下側模頭(1)與運動端下側模頭(3)靠近，使第一導向平面(102)和第三導向平面(302)貼合，第一夾持平面(101)和第三夾持平面(301)在一個平面上，夾緊端上側模頭(2)與運動端上側模頭(4)靠近，使第二導向平面(202)和第四導向平面(402)貼合，第一導向平面(102)和第四導向平面(402)之間的距離為d，且第一導向平面(102)和第四導向平面(402)之間的距離與預浸料立體預形體的厚度相同；第二夾持平面(201)和第四夾持平面(401)在一個平面上，將預浸料平面預形體安放于第一夾持平面(101)和第三夾持平面(301)形成的平面上；2)預浸料平面預形體夾持：夾緊端上側模頭(2)向夾緊端下側模頭(1)移動，將預浸料平面預形體的左側部分夾持在第一夾持平面(101)和第二夾持平面(201)之間，運動端上側
模頭(4)向運動端下側模頭(3)移動，第四夾持平面(401)與墊塊(303)貼合，使預浸料平面預形體的右側部分夾持在第四夾持平面(401)和第三夾持平面(301)之間；3)預浸料預形體加熱：通過調溫裝置對預浸料預形體加熱并保溫；4)保持夾緊端上側模頭(2)和夾緊端下側模頭(1)相對位置不變，保持運動端下側模頭(3)和運動端上側模頭(4)相對位置不變，同步移動運動端下側模頭(3)和運動端上側模頭(4)，使第三導向平面(302)與第一導向平面(102)相對移動；當預浸料平面預形體成型為所需要的形狀時，運動端下側模頭(3)和運動端上側模頭(4)停止運動；5)控制調溫裝置使得預浸料立體預形體(5)的溫度降低至22℃以下，使之硬化；6)待預浸料立體預形體(5)冷卻硬化后，運動端上側模頭(4)和夾緊端上側模頭(2)分別向上運動，取出成型后的預浸料立體預形體(5)安放在固化模具上封裝固化。8.根據權利要求7所述的使用方法，其特征在于：步驟3)中預浸料預形體加熱后的溫度為50～120℃，期間保溫1～60min。9.根據權利要求7所述的使用方法，其特征在于：步驟4)中第三導向平面(302)與第一導向平面(102)相對移動的速率為0.01mm/s～1mm/s。10.一種由權利要求1-6中任一項所述加工裝置制備的預浸料立體預形體，其特征在于：所述的預浸料立體預形體為l形，且預浸料立體預形體包括凸緣(51)、與凸緣(51)連接的腹板(53)，且凸緣(51)和腹板(53)的連接處設有圓角(52)，腹板的末端有斜角(54)。
技術總結
本發明提供了一種預浸料立體預形體的加工裝置及其使用方法與應用，所述預浸料立體預形體的加工裝置包括夾緊端下側模頭、設置在夾緊端下側模頭上方的夾緊端上側模頭、運動端下側模頭、以及設置在運動端下側模頭上方的運動端上側模頭，夾緊端下側模頭的頂部設有第一夾持平面，夾緊端下側模頭的一側有第一導向平面，第一夾持平面和第一導向平面之間設有第一過渡面。本發明提供的加工裝置通過設置第一過渡面和第四過渡面，所述第一過渡面和第四過渡面為倒圓角狀，預浸料立體預形體在倒圓角狀的第一過渡面和第四過渡面作用下，能夠解決多層鋪疊過程不易控制造成的褶皺問題，降低了人力資源和時間的消耗，提高了工作效率。提高了工作效率。提高了工作效率。
