一种快速安装分体式帽型长桁上模具的制作方法

本实用新型涉及热模压成型技术领域，尤其涉及一种快速安装分体式帽型长桁上模具。

背景技术：

帽形长桁在商用及军用飞行器上用于固定金属机身部件及金属机翼蒙皮。先进树脂基复合材料具有轻质、高强度、高模量、抗疲劳、耐腐蚀、可设计性和工艺性好等特点，是理想的航空结构材料，目前复合材料已成为新一代飞行器机体的主体结构材料。对于帽型长桁的加工多采用热模压预成型工艺，热模压预成型是将一定量的预浸料加入金属对模内，经加热、加压固化成型的方法。然而对预浸料进行模压的过程中，由于帽型长桁的结构特点，中间部位下凹，在驱动装置驱动上模具下压时，由于预浸料中部的下压力较大且集中，软化的预浸料容易向中部集中，使加工形成的帽型长桁的中部较厚且宽度缩短，严重影响了帽型长桁的成型质量。

为了解决上述问题，本实用新型发明人想到一种采用分体式的上模具结构，然后在具体应用时发现，将上模具设置为分体式存在不方便安装更换的缺陷。

鉴于上述问题的存在，本设计人基于从事此类产品工程应用多年丰富的实务经验及专业知识，并配合学理的运用，积极加以研究创新，以期创设一种快速安装分体式帽型长桁上模具，使其更具有实用性。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题是：提供一种快速安装分体式帽型长桁上模具，实现中上模的快速安装。

为了达到上述目的，本实用新型所采用的技术方案是：一种快速安装分体式帽型长桁上模具，包括：主梁、上模固定架、滑动组件、驱动组件、中上模、上模和中上模固定块；

所述上模固定架设置在所述主梁两侧，所述上模可拆卸的固定在所述上模固定架底部；

所述滑动组件设置在所述主梁与所述上模固定架之间，并将所述主梁与所述上模固定架滑动连接；

所述驱动组件固定在所述主梁上，且其驱动端与所述上模固定架连接，用于驱动所述上模固定架沿直线方向移动；

所述中上模固定块固定在所述主梁底部，且与所述中上模可拆卸连接；

所述中上模固定块与所述中上模相对的面上设置有密封槽和抽真空气孔，所述抽真空气孔设置在所述密封槽围成的封闭区域内，所述密封槽内设置有密封圈，所述中上模与所述中上模固定块相对的面接触时，通过所述抽真空气孔抽真空将所述中上模固定。

优选的，所述中上模固定块上还设置有气槽，所述气槽设置在所述密封槽围成的封闭区域内，所述气槽平行设置有两条，且所述抽真空气孔设置在两所述气槽之间，两所述气槽与所述抽真空气孔连通。

优选的，所述中上模固定块上固定有导正销，所述中上模与所述中上模固定块相对的端面上设置有定位块，所述中上模在朝向所述中上模固定块靠近时，所述导正销先穿入所述定位块内。

优选的，所述定位块上设置有一字孔，所述一字孔的尺寸精度满足仅允许所述导正销沿其长度方向移动的尺寸精度要求。

优选的，所述中上模固定块的中间还设置有旋转锁定件，所述中上模上设置有固定卡壳，在所述中上模靠近所述中上模固定块并与之贴紧时，所述旋转锁定件伸入所述固定卡壳内，通过旋转固定角度卡设在所述固定卡壳内。

优选的，所述旋转锁定件包括转动轴和锁定件，所述锁定件与所述转动轴连接，所述锁定件为沿其长度方向延伸的板状或者杆状结构，所述固定卡壳与所述锁定件相对的面上开设有限位一字孔，所述限位一字孔的尺寸精度满足所述锁定件以固定角度穿入的精度要求。

优选的，所述旋转锁定件还包括旋转套筒，所述旋转套筒套设在所述转动轴上且凸出于所述中上模固定块的表面设置，所述旋转套筒的外径小于所述锁定件的长度，所述固定卡壳上还设置有限位圆孔，所述限位圆孔的尺寸精度满足所述旋转套筒穿入并限制所述旋转套筒移动的精度要求。

优选的，所述上模上固定有卡块，所述卡块上设置有楔形卡槽，所述上模固定架上固定有水平驱动件和水平滚轮，所述水平滚轮与所述水平驱动件滚动连接，所述水平驱动件驱动所述水平滚轮进入所述楔形卡槽内，以将所述上模固定在所述上模固定架上。

优选的，所述上模固定架上还设置有导向承重件，所述导向承重件通过导向轨与所述上模固定架滑动连接，并且与所述水平驱动件和所述水平滚轮连接，所述导向承重件的移动方向与所述水平驱动件的驱动方向平行，在所述水平驱动件的驱动下，所述水平滚轮进入或者离开所述楔形卡槽内。

本实用新型的有益效果为：本实用新型通过将整体式的上模具更改为分体式，使用主梁和两边的上模固定支架分别固定中上模和上模，通过滑动组件的连接以及驱动组件的驱动，允许中上模与上模之间发生相对移动，从而更方便的对预浸料的两侧进行夹持，在需要更换中上模时，通过在中上模固定块上设置的抽真空气孔与密封槽结构，可以通过真空吸附的方式将中上模固定在中上模固定块上，安装方便快捷。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例中快速安装分体式帽型长桁上模具立体图（中上模炸开）；

图2为本实用新型实施例中中上模与中上模固定块的立体图；

图3为本实用新型实施例中中上模与中上模固定块的立体图（包含旋转锁定件与固定卡壳）；

图4为本实用新型实施例中导正销与定位块的结构示意图；

图5为本实用新型实施例中旋转锁定件与固定卡壳的结构示意图；

图6为本实用新型实施例中上模固定架与上模的结构示意图；

图7为本实用新型实施例中卡块的结构示意图。

附图标记：10-主梁、20-上模固定架、21-水平驱动件、22-水平滚轮、23-导向承重件、30-滑动组件、40-驱动组件、50-中上模、60-上模、61-卡块、70-中上模固定块、71-密封槽、72-抽真空气孔、73-气槽、74-导正销、75-定位块、76-旋转锁定件、77-固定卡壳、611-楔形卡槽、751-一字孔、761-转动轴、762-锁定件、763-旋转套筒、771-限位一字孔、772-限位圆孔。

具体实施方式

本实用新型采用了一种分体式帽型长桁上模具，采用分体式可以解决现有技术中对于中间位置处的帽型长桁加工时出现的中间部位伸缩量过大以及两侧展开不均匀导致的最终产品成型厚度不均，质量不过关的问题。然而分体式上模具的快速更换却很难实现，为了解决这一问题，本实用新型的发明人发现对于帽型长桁的更换主要是中间中上模的更换，因此本实用新型的发明人对中上模具进行了改造，采用真空吸附的方式对中上模进行固定。

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“内”和“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型，而不是指示或暗示所指的装置必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型保护范围的限制。

如图1所示的快速安装分体式帽型长桁上模具，包括：主梁10、上模固定架20、滑动组件30、驱动组件40、中上模50、上模60和中上模固定块70；

上模固定架20设置在主梁10两侧，上模60可拆卸的固定在上模固定架20底部；

滑动组件30设置在主梁10与上模固定架20之间，并将主梁10与上模固定架20滑动连接；

驱动组件40固定在主梁10上，且其驱动端与上模固定架20连接，用于驱动上模固定架20沿直线方向移动；

中上模固定块70固定在主梁10底部，且与中上模50可拆卸连接；这里需要指出的是，通过滑动组件30的连接，实现了上模固定架20与主梁10之间的相对移动，通过驱动组件40的连接，实现了驱动上模固定架20带动上模60相对中间的中上模50上下移动，从而可以在模压时通过控制两侧的上模60的压力实现预浸料的整体往中间移动，使得最终成型的产品厚度均匀。而在需要生产不同型号的帽型长桁时，需要对中上模50进行更换，由于帽型成行的主要区别就在于中间部位的尺寸不同，因此两侧的上模60一般情况下无需更换。

如图2所示，中上模固定块70与中上模50相对的面上设置有密封槽71和抽真空气孔72，抽真空气孔72设置在密封槽71围成的封闭区域内，密封槽71内设置有密封圈，中上模50与中上模固定块70相对的面接触时，通过抽真空气孔72抽真空将中上模50固定。具体的，在固定中上模50时，将中上模50与上模固定块70相对设置，使得中上模50与贴附在密封槽71内的密封垫接触，此时使用抽真空装置对抽真空气孔72进行抽真空，使得中上模50与中上模固定块70之间由于负压的吸附固定在一起。这种固定方式简单快捷，大大提高了中上模具的安装速度与更换效率。

请继续参照图2，在抽真空时，由于密封垫受到压缩有可能导致抽真空气孔72被中上模50堵住，从而阻碍了进一步的抽真空，为了解决上述问题，中上模固定块70上还设置有气槽73，气槽73设置在密封槽71围成的封闭区域内，气槽73平行设置有两条，且抽真空气孔72设置在两气槽73之间，两气槽73与抽真空气孔72连通。气槽73相对于中上模固定块70往内凹陷，从而防止被封堵，而两条气槽73共用一个抽真空气孔72的方式也减少了抽真空气孔72的个数，保证了中上模固定块70的强度减少了泄露的几率，从而提高了抽真空效果。

为了方便中上模50靠近中上模固定块70时的快速定位，如图3所示，中上模固定块70上固定有导正销74，中上模50与中上模固定块70相对的端面上设置有定位块75，中上模50在朝向中上模固定块70靠近时，导正销74先穿入定位块75内。

进一步的，如图4所示，定位块75上设置有一字孔751，一字孔751的尺寸精度满足仅允许导正销74沿其长度方向移动的尺寸精度要求。一字孔751朝向中上模50的长度方向设置，这种设置的作用在于允许中上模50在长度方向上有些许伸缩空间，因为在模压成型时中上模50会受热，由于热胀冷缩的原因，中上模50会在长度方向发生收缩，而一字孔751的设置则为中上模50的伸缩提供了空间。

请继续参照图3，由于中上模50自身具有重力，为了防止在自身重力作用下的脱落，本实用新型中上模固定块70的中间还设置有旋转锁定件76，中上模50上设置有固定卡壳77，在中上模50靠近中上模固定块70并与之贴紧时，旋转锁定件76伸入固定卡壳77内，通过旋转固定角度卡设在固定卡壳77内。

具体的，请参照图5，旋转锁定件76包括转动轴761和锁定件762，锁定件762与转动轴761连接，锁定件762为沿其长度方向延伸的板状或者杆状结构，固定卡壳77与锁定件762相对的面上开设有限位一字孔771，限位一字孔771的尺寸精度满足锁定件762以固定角度穿入的精度要求。在中上模50靠近中上模具70时，限位一字孔771与锁定件762平行，使锁定件762伸入至限位一字孔771内，转动轴761与旋转气缸或者电机连接，旋转气缸或者电机驱动转动轴761转动，锁定件762转动至与限位一字孔771不平行时，锁定件762被限定在固定卡壳77内。

进一步的，请继续参照图5，旋转锁定件76还包括旋转套筒763，旋转套筒763套设在转动轴761上且凸出于中上模固定块70的表面设置，旋转套筒763的外径小于锁定件762的长度，固定卡壳77上还设置有限位圆孔772，限位圆孔772的尺寸精度满足旋转套筒763穿入并限制旋转套筒763移动的精度要求。限位圆孔772设置在限位一字孔771的中间部分，用于在旋转套筒763伸入时的固定，旋转套筒固定在上模固定块70内，固定卡壳77固定在中上模50内，通过限位圆孔772的限制，旋转套筒763起到限位销的作用。

在更换的中上模50宽度放上尺寸较大时，就需要将两边的上模60也一并进行更换，为了提高更换速度，如图6和图7所示，上模60上固定有卡块61，卡块61上设置有楔形卡槽611，上模固定架20上固定有水平驱动件21和水平滚轮22，水平滚轮22与水平驱动件21滚动连接，水平驱动件21驱动水平滚轮22进入楔形卡槽611内，以将上模60固定在上模固定架20上。在水平滚轮22滚入楔形卡槽611内时，通过固定卡块61与水平滚轮22的相互挤压，将上模60与上模固定架20连接在一起，而且上模60的更换，仅需水平驱动件21的移动，使水平滚轮22从卡块61的楔形卡槽611内退出即可。

进一步的，请继续参照图6，为了减少水平驱动件21在竖直方向上的受力，本实用新型上模固定架20上还设置有导向承重件23，导向承重件23通过导向轨与上模固定架20滑动连接，并且与水平驱动件21和水平滚轮22连接，导向承重件23的移动方向与水平驱动件21的驱动方向平行，在水平驱动件21的驱动下，水平滚轮22进入或者离开楔形卡槽611内。导向承重件23的设置，既在水平方向上与固定在上模固定架20上的导向轨连接，为水平驱动件21导向，同时在竖直方向上卡射在导向轨上，能够承受上模60的自身重量，从而减轻了水平驱动件21的受力，提高了水平驱动件21的使用寿命。

本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。