一种碳纤维管状件的成型模具及其成型方法
技术领域
本发明涉及管状件制造技术领域,具体是涉及一种碳纤维管状件的成型模具及其成型方法。
背景技术
目前，纤维材料在我们生活中已广泛应用到，例如有碳纤维、芳纶纤维和玻璃纤维等材料。例如碳纤维由于具有多种优点，所以市场上也出现了多种由碳纤维材料制作而成的产品。其中的部分产品为管状件，这些管状件可用于自行车的车架和行李箱的手把等等。
目前，在生产管状件的过程中会利用到一种成型模具。然而，目前的管状件成型模具一般采用充气袋吹胀法成型，操作简单，成本低，适用范围广。然而这种管状件成型模具还存在一定的问题，例如：一、生产效率低；二、生产出来的管状件的壁面不够光滑；三、生产步骤复杂。
发明内容
针对以上现有技术的问题，本发明的目的是提供一种碳纤维管状件的成型模具及其成型方法，其结构简单、生产效率高、生产步骤简单且其生产出来的管状件的壁面光滑。
为了实现上述目的，本发明的技术方案是：
一种碳纤维管状件的成型模具，包括上模具和下模具，在所述上模具与所述下模具之间形成有至少一个与管状件的形状对应的加工腔；该碳纤维管状件的成型模具还包括有一锁紧单元和至少一个用于对应安装在所述加工腔中的硅胶内模，所述硅胶内模的尺寸与所述加工腔的尺寸对应配合；所述锁紧单元用于将所述上模具和所述下模具可拆卸锁紧。
对于以上技术方案的附加结构，还包括以下方案：
作为一种具体的实施例，所述硅胶内模为实心的。
作为一种具体的实施例，所述加工腔设有三个且三个加工腔的尺寸均相同或互不相同；所述硅胶内模设有三个且三个所述硅胶内模的尺寸与三个所述加工腔的尺寸对应配合。
作为一种具体的实施例，在所述加工腔的两端还分别延伸有一延伸腔；所述硅胶内模的两端分别置于两个所述延伸腔中。
作为一种具体的实施例，在所述上模具的侧边与所述下模具的侧边的连接处还设有一凹槽。
进一步地，所述凹槽由位于所述上模具中的第一凹槽与位于所述下模具中的第二凹槽组成。
作为一种具体的实施例，所述锁紧单元由多个螺丝组成；多个所述螺丝均匀地连接在所述上模具和所述下模具的四周。
作为一种具体的实施例，所述加工腔由位于所述下模具中的下加工腔与位于所述上模具中的上加工腔组成。
本发明的一种碳纤维管状件的成型方法，其特征在于：采用上述所述的一种碳纤维管状件的成型模具，包括以下步骤：
(1)将表面覆树脂的碳纤维布铺设在下加工腔内；
(2)将硅胶内模安装在所述碳纤维布的内壁上，并将所述碳纤维布的两侧闭合，使所述碳纤维布套设在所述硅胶内模上；
(3)将上模具与下模具锁好形成固定结构；
(4)利用加热装置对该碳纤维管状件的成型模具进行加热，所述硅胶内模受热膨胀，产生内压，使所述碳纤维布紧贴所述硅胶内模，且在该碳纤维管状件的成型模具的加热过程中，所述碳纤维布固定成型；
(5)碳纤维布固定成型后对该碳纤维管状件的成型模具冷却，冷却完成后进行脱模，脱模完成后得到完整的管状件。
优选的，所述步骤(4)的加热温度为120℃，加热时间为20分钟。
本发明的有益效果为：
(一)本发明的一种碳纤维管状件的成型模具及其成型方法，其具有结构简单和生产效率高等优点，其具体利用了硅胶内模的热膨胀产生内压来使得碳纤维布可以紧紧地贴合硅胶内模、上模具和下模具，从而使得碳纤维布在成型过程中，碳纤维布的内外壁面可以得到更光滑的壁面。本发明的碳纤维布利用硅胶内模的定型方式对比传统的利用充气袋的定型方式，其定型效果更好，且免去了充气和卸气的步骤，亦即减少了生产步骤，使得碳纤维布的定型和生产都更方便，提高了生产效率，实用性强。
(二)本发明通过在加工腔的两端分别延伸一个延伸腔，使得硅胶内模安装时更方便，其可方便硅胶内模的定位。
(三)本发明通过在上模具的侧边与下模具的侧边的连接处设置一凹槽，使得工作人员可以方便地打开上模具。
附图说明
图1是本发明的整体结构示意图；
图2是本发明的爆炸图；
图3是本发明的纵向截面图；
图4是本发明的下模具的结构示意图。
附图标记：
1、上模具；2、下模具；3、加工腔；4、硅胶内模；5、延伸腔；6、凹槽；100、碳纤维布。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对发明做进一步阐述，下述说明仅是示例性的，不限定发明的保护范围。
如图1-图4所示，一种碳纤维管状件的成型模具，包括上模具1和下模具2，在上模具1与下模具2之间形成有至少一个与管状件的形状对应的加工腔3；该碳纤维管状件的成型模具还包括有一锁紧单元(图中未示)和至少一个用于对应安装在加工腔3中的硅胶内模4，硅胶内模4的尺寸与加工腔3的尺寸对应配合，硅胶内模4遇高温会膨胀；锁紧单元用于将上模具1与下模具2可拆卸锁紧。优选的，硅胶内模4为实心的，而硅胶内模4的形状具体需要根据管状件的形状来进行设定。
在本实施例中，加工腔3设有三个且三个加工腔3的尺寸均相同或互不相同；硅胶内模4设有三个且三个硅胶内模4的尺寸与三个加工腔3的尺寸对应配合。本领域的技术人员应当知道，加工腔3的数量可以根据实际需要来进行设置。在本实施例中，三个加工腔3的形状互不相同，即三个加工腔3分别用于制作不同尺寸的管状件，而三个硅胶内模4的尺寸也对应地互不相同。同时，本发明通过在成型模具中设置三个加工腔3，可以大大地提高成型模具的生产效率，可以一次性完成多种尺寸的管状件。
优选的，在加工腔3的两端还分别延伸有一延伸腔5；硅胶内模4的两端分别置于两个延伸腔5中。具体的，延伸腔5的宽度小于加工腔3的宽度，且延伸腔5的宽度等于硅胶内模4的宽度。通过设置延伸腔5可以方便固定硅胶内模4，使人们在安装硅胶内模4时可以快速定位；同时，通过设置两个延伸腔5，使得硅胶内模4的长度可以设置成大于管状件的长度，因此，在利用硅胶内模4对未固化成型的碳纤维布100定型时可以使整块碳纤维布100的每一部分都会被定型，不会出现碳纤维布100的两端没有被定型的情况，即可以防止出现管状件的形状变畸形。
在上模具1的侧边与下模具2的侧边的连接处还设有一凹槽6。优选的，凹槽6由位于上模具1中的第一凹槽与位于下模具2中的第二凹槽组成。通过设置凹槽6能够方便人们打开上模具1，具体在使用时只需利用工具插入到凹槽6中然后即可方便地将上模具1打开。
优选的，锁紧单元由多个螺丝组成；多个螺丝均匀地连接在上模具1和下模具2的四周。通过以上设置能够方便且牢固地将上模具1与下模具2固定安装好。
加工腔3由位于下模具2中的下加工腔与位于上模具1中的上加工腔组成。
本发明的一种碳纤维管状件的成型方法，采用上述的碳纤维管状件的成型模具，包括以下步骤：
(1)将表面覆树脂的碳纤维布100铺设在下加工腔内并且两侧为打开状态的；
(2)将硅胶内模安装在碳纤维布100的内壁上，并将碳纤维布100的两侧闭合，使碳纤维布100套设在硅胶内模4上，而碳纤维布100的两侧闭合时有部分重叠，以使得碳纤维布100的两侧连接时更牢固；
(3)将上模具1与下模具2利用锁紧单元锁好形成固定结构；
(4)利用加热装置对该碳纤维管状件的成型模具进行加热，硅胶内模4受热膨胀，产生内压，使碳纤维布100的内壁紧贴硅胶内模4，而碳纤维布100的外壁紧贴上模具1和下模具2，且在该碳纤维管状件的成型模具的加热过程中，碳纤维布100固定成型；优选的，具体的加热温度为120℃，而加热时间为20分钟；
(5)碳纤维布100固定成型后对该碳纤维管状件的成型模具冷却，冷却完成后进行脱模，脱模完成后得到完成的管状件。
本发明的一种碳纤维管状件的成型模具及其成型方法，其具有结构简单和生产效率高等优点，其具体利用了硅胶内模的热膨胀产生内压来使得碳纤维布可以紧紧地贴合硅胶内模、上模具和下模具，从而使得碳纤维布在成型过程中，碳纤维布的内外壁面可以得到更光滑的壁面。本发明的碳纤维布利用硅胶内模的定型方式对比传统的利用充气袋的定型方式，其定型效果更好，且免去了充气和卸气的步骤，亦即减少了生产步骤，使得碳纤维布的定型和生产都更方便，提高了生产效率，实用性强。
本发明并不局限于上述实施方式，如果对本发明的各种改动或变形不脱离本发明的精神和范围，倘若这些改动和变形属于本发明的权利要求和等同技术范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变形。
