真空制样的制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种真空制样机，包括顶出机构、成型机构和温控系统；所述成型机构包括载物台，所述载物台设置于所述顶出机构上；所述载物台内部开设有加热管道、热电偶管道和抽真空管道；所述温控系统包括加热器和热电偶；所述加热器设置于所述加热管道内，所述热电偶设置于所述热电偶管道内；所述温控系统还包括冷却器，以对所述载物台进行冷却。本实用新型的真空制样机根据注塑和热压成型工艺特点，通过成型机构的载物台中设置的抽真空管道可以将所述试样模具置于真空状态，能够有效避免制备试样的过程中出现气泡；且通过温控系统可以对所述载物台进行加热和冷却，从而保证所述试样模具的环境温度，提高试样的质量性能。
【专利说明】真空制样机
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及力学测试实验试样的制备设备，尤其涉及一种真空制样机。
【背景技术】
[0002]热塑性和热固性聚合物力学测试实验样品的制备方法很多，其中应用较多的是注塑成型、热压成型等传统成型方式，该方式制备出样品的结构性能和尺寸稳定性较好，但由于这些传统成型设备较大，价格昂贵，工艺比较复杂，对加工试样原材料的用量要求大。但实验室研究聚合物材料性能时，原材料往往生产量小，价格比较昂贵，因此采用传统成型方式有一定困难，大大提高试验成本，影响到许多科研实验的开展，因此采用新型的力学测试试样加工方式十分重要。
[0003]聚合物力学测试试样的制备过程中，试样的质量缺陷比较多，其中气泡是影响力学性能测试准确性的重要形态结构缺陷之一。因此,如何避免试样加工过程中气泡的产生是设计制样设备的重要考虑因素。
实用新型内容
[0004]本实用新型目的是提供一种在制备试样的过程中，有效避免试样中出现气泡的真空制样机。
[0005]本实用新型解决技术问题采用如下技术方案:一种真空制样机，包括顶出机构、成型机构和温控系统；
[0006]所述成型机构包括载物台，所述载物台设置于所述顶出机构上；
[0007]所述载物台内部开设有加热管道、热电偶管道和抽真空管道；
[0008]所述温控系统包括加热器和热电偶；
[0009]所述加热器设置于所述加热管道内，所述热电偶设置于所述热电偶管道内；
[0010]所述温控系统还包括冷却器，以对所述载物台进行冷却。
[0011]可选的，所述顶出机构包括底座、第一活塞、第二活塞和压杆；
[0012]所述底座上开设有第一沉孔和第二沉孔，所述第一活塞的一端插入所述第一沉孔，并与所述第一沉孔配合组成第一液压缸；所述第二活塞的一端插入所述第二沉孔，并与所述第二沉孔配合组成第二液压缸；
[0013]所述压杆的一端铰接于所述底座，且所述第二活塞的另一端铰接于所述压杆的中部;
[0014]所述底座内设置有容置液压油的容置腔；
[0015]所述第二液压缸的腔体通过第一管路与所述容置腔连通，且通过第二管路与所述第一液压缸的腔体连通，所述第一液压缸的腔体通过第三管路与所述容置腔连通，所述第一管路和第二管路上均设置有单向阀，所述第三管路上设置有开关阀。
[0016]可选的，所述成型机构还包括试样模具、导柱、支架顶板、限位丝杠、手轮、限位模板和密封圈；
[0017]所述载物台设置于所述第一活塞的另一端；且所述载物台的中部开设有沉孔，所述抽真空管道的一端连通于所述载物台的沉孔，另一端连通于抽真空设备；
[0018]所述试样模具设置于所述载物台的沉孔内；
[0019]所述导柱的一端固定于所述底座,另一端固定有支架顶板；
[0020]所述载物台可滑动地设置于所述导柱上；
[0021]所述限位丝杠的外表面开设有外螺纹；
[0022]所述支架顶板的中部开设有与所述限位丝杠的外螺纹配合的内螺纹孔，且所述限位丝杠与所述支架顶板相配合；
[0023]所述限位丝杠的上端固定有手轮，下端固定有限位模板；
[0024]所述载物台的上表面开设有环形槽，所述密封圈设置于所述环形槽内；
[0025]所述限位模板的下表面开设有与所述密封圈相配合的环形槽。
[0026]可选的，所述载物台为方形结构，且所述导柱为四根，所述载物台的四个角部分别穿过所述四根导柱。
[0027]可选的，所述顶出机构还包括设置于所述第二管路上的压力表。
[0028]可选的，所述加热器为电阻丝。
[0029]可选的，所述冷却器包括冷却管道和流过所述冷却管道的流体，所述冷却管道开设于所述载物台内。
[0030]可选的，所述试样模具包括模具本体和试样压板；所述模具本体的横截面为圆形，且其中部为试样型腔，沿所述试样型腔的中分面将所述模具本体分成两部分；所述试样压板与所述试样型腔的形状相似，且比所述试样型腔小。
[0031]可选的，所述第一管路、第二管路和第三管路均开设于所述底座内。
[0032]可选的，所述导柱的两端具有内螺纹孔，所述底座和支架顶板上均开设有台阶孔，所述导柱的两端分别插入所述底座和支架顶板的台阶孔内，并用螺钉将所述导柱固定于所述底座和支架顶板之间。
[0033]本实用新型具有如下有益效果:本实用新型的真空制样机根据注塑和热压成型工艺特点，通过成型机构的载物台中设置的抽真空管道可以将所述试样模具置于真空状态，有效避免制备试样的过程中出现气泡；且通过温控系统可以对所述载物台进行加热和冷却，从而保证了所述试样模具的环境温度，提高了试样的质量性能。
【专利附图】
【附图说明】
[0034]图1为本实用新型的真空试样机的结构示意图；
[0035]图2为本实用新型的真空试样机的结构剖视图；
[0036]图3为本实用新型的顶出机构的原理图；
[0037]图4为本实用新型的顶出机构的结构示意图；
[0038]图5为本实用新型的支架顶板的结构示意图；
[0039]图6为本实用新型的导柱的结构示意图；
[0040]图7为本实用新型的载物台的结构示意图；
[0041]图8为本实用新型的试样模具的结构示意图；
[0042]图9为本实用新型的限位模板的结构示意图；
[0043]图10为本实用新型的限位丝杠的结构示意图。
[0044]图中标记示意为:1_底座；2_第一活塞；3_第二活塞；4-压杆；5_容置腔；6-第一管路；7-第二管路；8-第三管路；9-单向阀；10_开关阀；11_载物台；12_试样模具；14-导柱；15-支架顶板；16-限位丝杠；17_手轮；18-限位模板；19-密封圈；20_加热管道；21-热电偶管道；22_抽真空管道；23_冷却管道；24_压力表；25_模具本体；26_试样压板；27-试样型腔；28-T型部；29_压板。
【具体实施方式】
[0045]下面结合实施例及附图对本实用新型的技术方案作进一步阐述。
[0046]实施例1
[0047]参考图1-3，本实施例提供了一种真空制样机，包括顶出机构、成型机构和温控系统；
[0048]所述顶出机构包括底座1、第一活塞2、第二活塞3和压杆4 ；
[0049]所述底座I上开设有第一沉孔和第二沉孔，所述第一活塞2的一端插入所述第一沉孔，并与所述第一沉孔配合组成第一液压缸；所述第二活塞3的一端插入所述第二沉孔，并与所述第二沉孔配合组成第二液压缸；
[0050]所述压杆4的一端铰接于所述底座1，且所述第二活塞3的另一端铰接于所述压杆4的中部，以通过所述压杆4沿其被铰接的一端往复运动时，操作所述第二活塞3上下运动；更优选地，所述压杆4的一端与所述底座I的铰接轴和所述压杆4与所述第二活塞3的铰接轴平行；
[0051]所述底座I内设置有容置液压油的容置腔5 ；
[0052]所述第二液压缸的腔体通过第一管路6与所述容置腔5连通，且通过第二管路7与所述第一液压缸的腔体连通，所述第一液压缸的腔体通过第三管路8与所述容置腔5连通，所述第一管路6和第二管路7上均设置有单向阀9，所述第三管路8上设置有开关阀10 ；所述第一管路6上的单向阀9设置方向为允许液压油从所述容置腔5流向所述第二液压缸的腔体；所述第二管路7上的单向阀9的设置方向为允许液压油从所述第二液压缸的腔体流向所述第二液压缸的腔体，从而可以通过所述第二活塞3的上下运动，将液压油从所述容置腔5泵入所述第一液压缸，从而推动所述第一活塞杆2上下运动。
[0053]所述成型机构包括载物台11、试样模具12、导柱14、支架顶板15、限位丝杠16、手轮17、限位模板18和密封圈19 ；
[0054]所述载物台11设置于所述第一活塞2的另一端；以通过所述第一活塞2的上下运动带动所述载物台11上下运动；所述载物台内部开设有加热管道20、热电偶管道21和抽真空管道22 ;且所述载物台11的中部开设有沉孔，所述抽真空管道22的一端连通于所述载物台11的沉孔，另一端连通于抽真空设备；
[0055]所述试样模具12设置于所述载物台11的沉孔内；
[0056]所述导柱14的一端固定于所述底座I，另一端固定有支架顶板15 ；
[0057]所述载物台11可滑动地设置于所述导柱14上；以通过所述导柱14实现对所述载物台11的导向；
[0058]所述限位丝杠16的外表面开设有外螺纹；
[0059]所述支架顶板15的中部开设有与所述限位丝杠16的外螺纹配合的内螺纹孔，且所述限位丝杠16与所述支架顶板15相配合，组成丝杠螺母传动机构；
[0060]所述限位丝杠16的上端固定有手轮17，下端固定有限位模板18 ；
[0061]所述载物台11的上表面开设有环形槽，所述密封圈19设置于所述环形槽内；
[0062]所述限位模板18的下表面开设有与所述密封圈19相配合的环形槽。
[0063]当转动手轮17时，所述限位丝杠16转动，并使得所述限位模板18上下运动，当所述限位模板18向下运动，并与所述密封圈19接触时，由限位模板18、密封圈19和载物台11共同构成了密封空间，所述试样模具12位于所述密封空间内，抽真空管道22连通所述密封空间和大气，从而可以通过抽真空设备的运行，使所述密封空间达到真空状态，从而也使得所述试样模具处于真空状态下。
[0064]本实施例中，可选的，所述温控系统包括加热器和热电偶；所述加热器设置于所述加热管道20内，所述热电偶设置于所述热电偶管道21内；以通过所述加热器对所述载物台11进行加热，并通过热电偶对所述载物台11的温度进行测量和控制；所述温控系统还包括冷却器，以对所述载物台进行冷却；更进一步，所述加热器为电阻丝；所述冷却器包括冷却管道23和流过所述冷却管道23的流体，所述冷却管道23开设于所述载物台11内。
[0065]为提高所述支架顶板15的安装强度，参考图1和图2，本实施例中，所述载物台11为方形结构，且所述导柱14为四根，所述载物台11的四个角部分别穿过所述四根导柱14 ；参考图2和图6，所述导柱14的两端具有内螺纹孔，所述底座I和支架顶板15上均开设有台阶孔，所述导柱14的两端分别插入所述底座I和支架顶板15的台阶孔内，并用螺钉将所述导柱14固定于所述底座I和支架顶板15之间。
[0066]为有效检测所述第一液压缸内的液压油的压力，参考图1-4，所述顶出机构还包括设置于所述第二管路7上的压力表24。
[0067]参考图8,本实施例中，可选的,所述试样模具12包括模具本体25和试样压板26 ；所述模具本体25的横截面为圆形，且其中部为试样型腔27，沿所述试样型腔27的中分面将所述模具本体12分成两部分；以方便试样脱模和抽真空操作；所述试样压板26与所述试样型腔27的形状相似，且比所述试样型腔27小。
[0068]参考图5，本实施例中，可选的，所述支架顶板15为方形结构，在所述支架顶板15的四个角部分别开设有阶梯型孔，且所述螺纹孔设置于所述支架顶板15的中部。
[0069]为实现将所述限位丝杠16固定于所述限位模板18，参考图9和图10，本实施例中，可选的，所述限位丝杠16与所述限位模板18连接的一端具有T型部28，所述手轮17的中部开设有方形孔，所述限位丝杠16的另一端与所述手轮17中部的方形孔配合；压板29固定于所述限位模板18上，并与所述限位模板18组合成T型槽，所述T型部设置于所述T型槽内。
[0070]本实用新型使用时，可以根据实验要求，安装不同的试样模具12，首先根据实验的要求设计加工好试样模具12 (包括模具本体25和试样压板26)，将试样模具12放置在载物台11的沉孔内。试样的加工温度可以通过温控系统进行自由设置。通过电阻丝加热快捷、实现温度范围大，冷却介质要求不高、成本低廉，保证温度控制准确。真空环境大大降低了试样内部的气孔结构，液压传动的压力高、容易控制，能够有效提高试样的内部结构的性能。本实用新型结构简单，造价低廉，占用空间小，功能多样，使用方便，可以满足不同力学及相关实验样品的制备，具有广泛的应用价值。
[0071]以上实施例的先后顺序仅为便于描述，不代表实施例的优劣。
[0072]最后应说明的是:以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。
【权利要求】
1.一种真空制样机，其特征在于，包括顶出机构、成型机构和温控系统； 所述成型机构包括载物台，所述载物台设置于所述顶出机构上； 所述载物台内部开设有加热管道、热电偶管道和抽真空管道； 所述温控系统包括加热器和热电偶； 所述加热器设置于所述加热管道内，所述热电偶设置于所述热电偶管道内； 所述温控系统还包括冷却器，以对所述载物台进行冷却。
2.根据权利要求1所述的真空制样机，其特征在于，所述顶出机构包括底座、第一活塞、第二活塞和压杆； 所述底座上开设有第一沉孔和第二沉孔，所述第一活塞的一端插入所述第一沉孔，并与所述第一沉孔配合组成第一液压缸；所述第二活塞的一端插入所述第二沉孔，并与所述第二沉孔配合组成第二液压缸； 所述压杆的一端铰接于所述底座，且所述第二活塞的另一端铰接于所述压杆的中部； 所述底座内设置有容置液压油的容置腔； 所述第二液压缸的腔体通过第一管路与所述容置腔连通，且通过第二管路与所述第一液压缸的腔体连通，所述第一液压缸的腔体通过第三管路与所述容置腔连通，所述第一管路和第二管路上均设置有单向阀，所述第三管路上设置有开关阀。
3.根据权利要求2所述的真空制样机，其特征在于，所述成型机构还包括试样模具、导柱、支架顶板、限位丝杠、手轮、限位模板和密封圈； 所述载物台设置于所述第一活塞的另一端；且所述载物台的中部开设有沉孔，所述抽真空管道的一端连通于所述载物台的沉孔，另一端连通于抽真空设备； 所述试样模具设置于所述载物台的沉孔内； 所述导柱的一端固定于所述底座，另一端固定有支架顶板； 所述载物台可滑动地设置于所述导柱上； 所述限位丝杠的外表面开设有外螺纹； 所述支架顶板的中部开设有与所述限位丝杠的外螺纹配合的内螺纹孔，且所述限位丝杠与所述支架顶板相配合； 所述限位丝杠的上端固定有手轮，下端固定有限位模板； 所述载物台的上表面开设有环形槽，所述密封圈设置于所述环形槽内； 所述限位模板的下表面开设有与所述密封圈相配合的环形槽。
4.根据权利要求3所述的真空制样机，其特征在于，所述载物台为方形结构，且所述导柱为四根，所述载物台的四个角部分别穿过所述四根导柱。
5.根据权利要求2所述的真空制样机，其特征在于，所述顶出机构还包括设置于所述第二管路上的压力表。
6.根据权利要求1所述的真空制样机，其特征在于，所述加热器为电阻丝。
7.根据权利要求1所述的真空制样机，其特征在于，所述冷却器包括冷却管道和流过所述冷却管道的流体，所述冷却管道开设于所述载物台内。
8.根据权利要求3所述的真空制样机，其特征在于，所述试样模具包括模具本体和试样压板；所述模具本体的横截面为圆形，且其中部为试样型腔，沿所述试样型腔的中分面将所述模具本体分成两部分；所述试样压板与所述试样型腔的形状相似，且比所述试样型腔 小。
9.根据权利要求2所述的真空制样机，其特征在于，所述第一管路、第二管路和第三管路均开设于所述底座内。
10.根据权利要求3所述的真空制样机，其特征在于，所述导柱的两端具有内螺纹孔，所述底座和支架顶板上均开设有台阶孔，所述导柱的两端分别插入所述底座和支架顶板的台阶孔内，并用螺钉将所述导柱固定于所述底座和支架顶板之间。
【文档编号】G01N1/42GK203941044SQ201420371629
【公开日】2014年11月12日 申请日期:2014年7月7日 优先权日:2014年7月7日
【发明者】张勤星, 蒋晶, 甘书峰, 李倩, 张响 申请人:李倩