复合材料多边形管成型机的制作方法

本实用新型涉及复合材料管成型设备技术领域，特别是指一种复合材料多边形管成型机。

背景技术：

在机械制造领域，通常需要圆管、方管或三角形管等长短不一的空心管，尤其是在航空航天领域，对空心管的要求比较严格，需要其重要轻、承载力高、耐磨损、耐腐蚀等，本领域人员已经研制出一种新型的复合材料的空心管，对于这种复合材料管，具有强度高、重量轻、耐高温、耐磨损、热膨胀系数低、抗疲劳、抗震、使用寿命长等优点。

对于复合材料管的成型工艺，可以采用手糊成型、真空袋压法成型、树脂注射成型、纤维缠绕成型和离心浇筑成型等，这些工艺制作过程较为繁琐，本实用新型采用卷管成型工艺，卷管成型工艺简单来说就是将复合材料在成型机上热卷成型，现在急需一种操作简单、制作方便的复合材料管的成型机。

技术实现要素：

本实用新型提供一种操作简单、制作方便的复合材料多边形管成型机。

为解决上述技术问题，本实用新型提供技术方案如下：

本实用新型提供一种复合材料多边形管成型机，包括基座，所述基座上设置有芯模和圆形压筒，所述芯模的表面用于浇设熔化后呈胶状的复合材料，所述圆形压筒用于挤压所述芯模从而在所述芯模的表面形成一定厚度的复合材料多边形管；

所述芯模和圆形压筒并排布置，所述芯模为截面为多边形的等截面管，所述芯模的一端连接有驱动所述芯模转动的芯模驱动装置，另一端连接有顶紧装置；

所述圆形压筒上设置有驱动所述圆形压筒摆动的摆动装置，所述摆动装置包括矩形框架和驱动所述矩形框架摆动的第一气动杆和第二气动杆，其中，所述矩形框架的下边铰接在基座上，所述矩形框架的上边设置有圆形压筒轴，所述圆形压筒穿设在圆形压筒轴上且能够相对于圆形压筒轴转动，所述第一气动杆和第二气动杆的一端分别铰接在所述矩形框架的两侧边的中部，另一端均铰接在所述基座上。

进一步的，所述芯模驱动装置包括固定于所述基座的第一固定座和固定于第一固定座的电机，所述第一固定座上设置有能够带动所述芯模滚动的滚轴，所述滚轴的一端设置有用于抓紧所述芯模的三爪卡盘，所述滚轴的另一端通过皮带连接至电机。

进一步的，所述顶紧装置包括固定于所述基座的第二固定座，所述第二固定座上设置有用于顶紧所述芯模的顶针，所述顶针螺纹连接有能够调整顶针伸长或缩短的手轮。

进一步的，所述复合材料多边形管成型机包括控制器，所述芯模上设置有测量芯模转动角度的角度传感器，所述角度传感器的信号输出端连接至所述控制器的信号输入端，所述控制器的信号输出端连接至所述第一气动杆和第二气动杆的信号控制端。

进一步的，所述复合材料多边形管成型机还包括向所述芯模的表面浇设熔化后呈胶状的复合材料的浇注装置。

进一步的，所述复合材料为碳纤维复合材料。

进一步的，所述芯模为中空管，所述芯模的内部设置有多个挡板，多个挡板形成多个风道，所述芯模的一端设置有风扇。

进一步的，所述基座为长方体，所述基座的中部设置有凹陷区域，所述矩形框架、第一气动杆和第二气动杆均设置在所述基座的凹陷区域内。

本实用新型具有以下有益效果：

本实用新型的复合材料多边形管成型机，工作时，位于基座上的芯模驱动装置和顶紧装置将芯模固定住，在芯模驱动装置的驱动下芯模可以转动，由于矩形框架的下边铰接在基座上，摆动装置的第一气动杆和第二气动杆的伸缩可以使得圆形压筒与芯模靠近，圆形压筒穿设在圆形压筒轴上且能够相对于圆形压筒轴转动，当熔化后呈胶状的复合材料浇在芯模上时，芯模与圆形压筒接触挤压，借助两者的摩擦力，使得呈胶状的复合材料连续卷压到芯模上在芯模的表面形成一定厚度的复合材料多边形管，达到要求厚度后，关闭芯模驱动装置，停止卷压，冷却后将芯模抽出，切边后得到成品，与现有技术相比，本实用新型操作简单、制作方便，且生产效率较高。

附图说明

图1为本实用新型的复合材料多边形管成型机的整体结构示意图；

图2为本实用新型的复合材料多边形管成型机的摆动装置结构示意图；

图3为本实用新型的复合材料多边形管成型机的芯模驱动装置结构示意图；

图4为本实用新型的复合材料多边形管成型机的顶紧装置结构示意图；

图5为本实用新型的复合材料多边形管成型机的控制器的连接关系示意图；

图6(a)为本实用新型的芯模为方形时的挡板结构示意图；

图6(b)为本实用新型的芯模为三角形时的挡板结构示意图；

图7为本实用新型的复合材料多边形管成型机的矩形框架、第一气动杆和第二气动杆在基座上的位置关系示意图。

具体实施方式

为使本实用新型要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。

本实用新型提供一种复合材料多边形管成型机，如图1至图7所示，包括基座1，基座1上设置有芯模2和圆形压筒3，芯模2的表面用于浇设熔化后呈胶状的复合材料，圆形压筒3用于挤压芯模2从而在芯模2的表面形成一定厚度的复合材料多边形管，浇设熔化后呈胶状的复合材料时可以采用人工手动浇设，也可以采用机器浇设；

芯模2和圆形压筒3并排布置，芯模2为为截面为多边形的等截面管，优选为方形管或等边三角形管，芯模2的一端连接有驱动芯模2转动的芯模驱动装置4，另一端连接有顶紧装置5；

圆形压筒3上设置有驱动圆形压筒3摆动的摆动装置6，如图2所示，摆动装置6包括矩形框架6-1和驱动矩形框架6-1摆动的第一气动杆6-2和第二气动杆6-3，其中，矩形框架6-1的下边铰接在基座1上，矩形框架6-1的上边设置有圆形压筒轴6-4，圆形压筒3穿设在圆形压筒轴6-4上且能够相对于圆形压筒轴6-4转动，第一气动杆6-2和第二气动杆6-3的一端分别铰接在矩形框架6-1的两侧边的中部，另一端均铰接在基座1上。

本实用新型中，由于圆形压筒表面较光滑，熔化后呈胶状的复合材料只能被卷压在芯模上，圆形压筒上则没有残留，熔化后呈胶状的复合材料较粘稠，也不必担心会滴落在基座上。

本实用新型的复合材料等截面成型机，工作时，位于基座上的芯模驱动装置和顶紧装置将芯模固定住，在芯模驱动装置的驱动下芯模可以转动，由于矩形框架的下边铰接在基座上，摆动装置的第一气动杆和第二气动杆的伸缩可以使得圆形压筒与芯模靠近，圆形压筒穿设在圆形压筒轴上且能够相对于圆形压筒轴转动，当熔化后呈胶状的复合材料浇在芯模上时，芯模与圆形压筒接触挤压，借助两者的摩擦力，使得呈胶状的复合材料连续卷压到芯模上在芯模的表面形成一定厚度的复合材料多边形管，达到要求厚度后，关闭芯模驱动装置，停止卷压，冷却后将芯模抽出，切边后得到成品，与现有技术相比，本实用新型操作简单、制作方便，且生产效率较高，本实用新型主要应用于管径较大的复合材料多边形管。

进一步的，如图3所示，芯模驱动装置4包括固定于基座1的第一固定座4-1和固定于第一固定座4-1的电机4-2，第一固定座4-1上设置有能够带动芯模2滚动的滚轴4-3，滚轴4-3的一端设置有用于抓紧芯模2的三爪卡盘4-4，滚轴4-3的另一端通过皮带4-5连接至电机4-2。三爪卡盘4-4可牢牢地抓住芯模，电机4-2通过皮带4-5带动滚轴4-3转动从而带动芯模2转动。

进一步的，如图4所示，顶紧装置5包括固定于基座1的第二固定座5-1，第二固定座5-1上设置有用于顶紧芯模2的顶针5-2，顶针5-2螺纹连接有能够调整顶针5-2伸长或缩短的手轮5-3，通过旋转手轮5-3，可调节顶针5-2的伸出和收缩的长度而从将芯模2顶住，同时不影响芯模2的转动。

优选的，如图5所示，复合材料多边形管成型机包括控制器7，芯模2上设置有测量芯模2转动角度的角度传感器8，角度传感器8的信号输出端连接至控制器7的信号输入端，控制器7的信号输出端连接至第一气动杆6-2和第二气动杆6-3的信号控制端。角度传感器8可以测量芯模2的转动角度，并将角度信号传输至控制器7，控制器7可根据角度信号控制第一气动杆6-2和第二气动杆6-3的伸缩，从而根据芯模2的转动来调节第一气动杆6-2和第二气动杆6-3的伸缩，合理控制芯模2上复合材料多边形管的厚度，角度传感器8在使用时，首先设定初始位置，根据芯模2的形状以及复合材料多边形管的厚度，控制器计算出各个气动杆的伸缩长度，使得第一气动杆和第二气动杆始终位于合适位置，此处的角度传感器的型号及安装方式均可以根据多边形的形状采用常规设置，此处不再赘述。

优选的，复合材料多边形管成型机还包括向芯模2的表面浇设熔化后呈胶状的复合材料的浇注装置(未示出)，浇筑装置可根据所需复合材料多边形管的长度来合理设置浇筑长度。

本实用新型中，复合材料优选为碳纤维复合材料，碳纤维复合材料中含有热固性树脂，比如酚醛树脂、环氧树脂等，可以在固化之前被加工成各种形状。

作为本实用新型的一种改进，芯模2为中空管，芯模2的内部设置有多个挡板9，多个挡板9形成多个风道，如图6(a)、6(b)所示，芯模2的一端设置有风扇(未示出)。风扇的控制端可以连接至控制器7，当芯模2停止转动时，控制器7控制风扇吹风，从芯模2的一端通过风道9吹向另一端，风道9的设置可以加大吹风面积，散热更快，有利于复合材料多边形管的冷却。

另外，基座1为长方体，基座1的中部设置有凹陷区域，矩形框架6-1、第一气动杆6-2和第二气动杆6-3均设置在基座1的凹陷区域内。

以上所述是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。