一种外壳的RTM生产方法与流程

文档序号:13840742阅读:135来源:国知局

本发明涉及纤维材料成型的技术领域,尤其涉及一种利用rtm工艺生产机器人外壳的方法。



背景技术:

目前,随着科技的日新月异,机器人在生活中越来越常见,机器人外壳的优良不仅影响机器人的美观,也直接影响到机器人性能的优良,所以外壳的生产方法也非常重要。

但是,现有的机器人外壳的生产方法存在以下缺陷:

(1)生产出的外壳的纤维含量低,使外壳的耐高温、抗寒以及抗拉伸性能大幅下降;

(2)生产出的外壳表面的树脂膜不均匀、还有气泡不易消除。



技术实现要素:

为了克服现有技术的不足,本发明的目的在于提供一种外壳的rtm生产方法,其能使生产的外壳的纤维含量提高,外壳表面的树脂膜均匀。

本发明的目的采用如下技术方案实现:

一种外壳的rtm生产方法,包括以下步骤:

步骤一,先将纤维编织预成型体放置至模具内,再利用锁紧机构对模具进行锁紧;

步骤二,待模具锁紧后,对模具抽真空;

步骤三,模具抽真空完毕后,通过模具上的预留孔道将热的树脂注入到模具内表面上,使模具完全封闭;继续挤压树脂,使纤维编织预成型体形成涂有树脂膜的外壳;

步骤四,待外壳固化,开模将成型的外壳取出;

步骤五,待外壳冷却定型后进行检查,检查合格即可包装入库。

进一步地,所述模具为rtm模具。

进一步地,所述纤维编织预成型体为碳纤维复合材料。

进一步地,通过带吸盘的机械手将纤维编织预成型体放置到模具内。

进一步地,所述树脂为胶衣树脂。

进一步地,待所述胶衣树脂固化后,通过液压机打开模具。

进一步地,打开模具后,先通过带吸盘的机械手吸附所述外壳,再通过二次顶出机构将所述外壳顶出模具。

进一步地,通过所述机械手将外壳转移到冷却定型工装上,再通过所述冷却定型工装使所述外壳冷却至室温。

进一步地,所述生产方法还包括步骤六:所述外壳从所述模具中取出后,再通过刷子和气泵对所述模具进行清洁。

进一步地,所述生产方法还包括步骤七:所述模具被清洁后,再在所述模具的内表面均匀地涂覆一层脱模剂。

相比现有技术,本发明的有益效果在于:

(1)其外壳主要是以纤维编织预成型体为主体,再在纤维编织预成型体的表面上涂覆一层树脂膜而生产出来的,说明本方法生产外壳的主要原材料为纤维,而纤维的耐高温、抗寒以及抗拉伸性能都很好,所以本方法生产出的外壳性能优良。

(2)由于本发明对模具抽真空,这样其纤维编织预成型体上的空气就会很少,当注入热的树脂时,就不会受到气压对树脂注入的影响,也不会使涂覆的树脂膜产生气泡;另外,本方法还通过模具闭合来挤压树脂,也能使树脂膜更均匀。

附图说明

图1为本发明生产方法的流程示意图。

具体实施方式

下面,结合附图以及具体实施方式,对本发明做进一步描述,需要说明的是,在不相冲突的前提下,以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。

如图1所示的一种外壳的rtm生产方法,包括以下步骤:

步骤s1,先将纤维编织预成型体(原材料)放置至模具内,再利用锁紧机构对模具进行锁紧;

步骤s2,待模具锁紧后,对模具抽真空;

步骤s3,模具抽真空完毕后,通过模具上的预留孔道将热的树脂注入到模具内表面上,使模具完全封闭;继续挤压树脂,使纤维编织预成型体形成涂有树脂膜的外壳;

步骤s4,待外壳固化,开模将成型的外壳取出;

步骤s5,待外壳冷却定型后进行检查,检查合格即可包装入库。

在上述实施方式中,rtm为将增强织物置于模具中形成一定的形状,再将树脂注射进入模具,浸渍纤维并固化的一种复合材料生产工艺。该工艺污染小,可增强制品的可设计性,用来生产外壳,就能提高外壳的可设计性。其外壳主要是以纤维编织预成型体为主体,再在纤维编织预成型体的表面上涂覆一层树脂膜而生产出来的,说明本方法生产外壳的主要原材料为纤维,而纤维的耐高温、抗寒以及抗拉伸性能都很好,所以本方法生产出的外壳性能优良;最优的,在注射模腔保持密封的条件下,对模具抽真空,由于本发明对模具抽真空,这样其纤维编织预成型体上的空气就会很少,气压减小,当模腔注入热的树脂时,就不会受到气压对树脂注入的影响,也不会使涂覆的树脂膜产生气泡;另外,本方法还通过模具闭合来挤压树脂,也能使树脂膜更均匀;另外,模具包括上模具和下模具,上模具和下模具上都设置有橡胶密封圈,这样模具合模时,就可利用橡胶密封圈的回弹性能,增加上模具和下模具闭合后的间隙,利于后续的开模。

作为优选的实施方式,其模具为rtm模具,具有阻燃、降低成本以及快速成型等优点;纤维编织预成型体为碳纤维复合材料,其具有一般碳素材料的特性,如耐高温、耐摩擦、导电、导热及耐腐蚀等,但与一般碳素材料不同的是,其外形有显著的各向异性、柔软、可加工成各种织物,沿纤维轴方向表现出很高的强度,碳纤维复合材料比重小,因此具有很高的比强度;通过带吸盘的机械手将碳纤维复合材料放置到模具内,实现电气自动化,而提高效率;树脂为胶衣树脂,待胶衣树脂固化后,通过液压机打开模具,胶衣树脂能提高制品的耐候、耐腐蚀、耐磨等性能并给外壳以光亮美丽的外观。

在上述实施方式中,其先通过碳纤维复合材料放入模具内,再抽真空,再注射胶衣树脂,再闭合模具,使要成型的外壳表面形成树脂膜,其中通过机械手和液压机等设备来生产外壳,能实现自动化,加快本方法的生产速度,也能提高安全性能。

作为优选的实施方式,本方法在打开模具后,先通过带吸盘的机械手吸附外壳,再通过二次顶出机构将外壳顶出模具;再通过机械手将外壳转移到冷却定型工装上,再通过冷却定型工装使外壳冷却至室温,而得到成型的外壳,该步骤实现了自动化生产,提高了速度和安全性;本生产方法还包括步骤六:外壳从模具中取出后,再通过刷子和气泵对模具进行清洁,该步骤方便了模具的再次使用;其还包括步骤七:模具被清洁后,再在模具的内表面均匀地涂覆一层脱模剂,该脱模剂方便了外壳从模具内脱离出来。

在上述实施方式中,先通过二次顶出机构将外壳顶出模具,再通过机械手把制成的外壳放到冷却定型工装上进行冷却成型成外壳,最后对模具进行清洁,涂脱模剂,实现自动化,在本实施例中,其生产的外壳主要用于机器人的外壳。

综述,本发明通过采用多点注射的快速rtm模具,以碳纤维复合材料作为生产机器人的外壳材料,以rtm成型工艺,成功制备了碳纤维增强热固性环氧树脂复合材料的外壳。该外壳通过静态弯曲刚度、扭转刚度及模态试验测试,结果满足机器人工厂提出的技术要求,在机器人上保证了外壳与机器人内部金属兼容性的基础上,重量也明显减轻了,该方法适合未来机器人外壳的生产制造。

上述实施方式仅为本发明的优选实施方式,不能以此来限定本发明保护的范围,本领域的技术人员在本发明的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本发明所要求保护的范围。

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