一种超薄曲面壳体RTM模具用的高精准装拆模装置与设计方法

摘要

本发明提出了一种超薄曲面壳体RTM模具用的高精准装拆模装置与设计方法，解决了复杂曲面复合材料壳体结构手工装模、拆模劳动强度大、精度差以及不能实现机械化装拆模等问题。所述曲面壳体RTM模具的装模拆模机构包括底部支架、转动机构、装拆模机构及翻转机构；所述转动机构安装在底部支架的一侧，可绕转动机构下侧的回转轴承360度高精准回转；所述装拆模机构安装在底部支架上方远离转动机构的一侧，所述装拆模机构底部为直线导轨，可使阴模块水平往复运动，实现阴模与模具框架的高精度配合；所述翻转机构安装固定于装拆模机构外侧，可使RTM阴模在90度范围内翻转。本发明可实现模具部件机械化‑高精度装拆模，提高生产效率，延长模具使用寿命。

说明书

技术领域

本发明涉及一种液体模塑复合材料成型制备机械化工装，应用于曲面壳体等结构的制造领域，特别是涉及一种超薄曲面壳体RTM模具用的高精准装拆模装置与设计方法。

背景技术

模具的装配精度决定复合材料的制件精度，RTM模具具有尺寸精确，污染少，且生产的制件表面光洁度A级以上，多年来RTM模具被越来越多的行业引用。RTM模具常用材质一般为金属，材料密度大。利用RTM模具对曲面壳体进行生产制件的过程中，需要对模具进行装模和拆模，现有的拆模方式主要为人工手动安装、拆卸模具、翻转模具，而模具手工装配效率低、精度差。此外，当生产的曲面壳体制件尺寸较大时，由于模具较重，从而使得装拆模过程不仅需要消耗大量体力和时间，影响生产效率。且有些模具重量超出人工搬运上限，不可能实现人工装配，必须使用高精度装拆模机。

同时，对于超薄三维结构曲面壳体制件，形状较为复杂，对尺寸精度要求高，其对应的RTM模具需设有精准的定位装置，对于模具的安装和拆卸要按一定的角度和方向进行操作，如果模具安装和拆卸的角度偏差较大，会使模具磨损加大，造成模具损伤，影响其使用寿命。

发明内容

针对上述现有技术中存在的技术问题，本发明的目的是提出一种超薄曲面壳体RTM模具用的高精准装拆模装置与设计方法。利用该装模拆模装置可以实现模具部件的高精度装配和高精度拆模，减少模具磨损，实现机械装置装拆模作业，降低人工劳动强度，提高生产安全和生产效率。

为了实现上述目的，本发明的技术方案为：

一种超薄曲面壳体RTM模具用的高精准装拆模装置与设计方法，所述装模拆模装置，包括底部支架、转动机构、装拆模机构及翻转机构，其特征在于：所述底部支架的上表面一侧固定安装有转动机构，所述底部支架的上表面远离转动机构的一侧安装有装拆模机构，所述翻转机构安装固定于装拆模机构的外侧；所述转动机构由回转支承和模具连接板组成，并通过回转支承连接底部支架和转动机构；所述装拆模机构的底部为直线导轨，所述直线导轨上方安装的导轨座连接板通过与直线导轨相配合的直线导轨座连接固定，所述导轨座连接板通过翻转轴与模具部件连接板连接安装，所述导轨座连接板的一侧通过螺栓与轴承座固定连接，所述轴承座通过轴承压盖与丝杠一侧连接固定，所述丝杠的另一侧安装在丝母中间，所述丝母通过丝母安装板安装固定在底座支架上，所述丝杠的外侧面安装有螺杆手柄，所述丝母下侧安装有电机 a、减速器和电磁离合器，并通过啮合齿轮组与丝母装配；所述翻转机构由电机b、直角减速器b、电磁离合器b、翻转手柄、连接轴及减速器支架组成，所述电磁离合器b的一侧通过连接轴连接模具部件连接板一侧的翻转轴，并通过减速器支架与装拆模机构的导轨连接板固定安装。

进一步的，所述转动机构的模具连接板可绕回转支承360度旋转。

进一步的，所述回转支承的中心线与装拆模机构的丝杠、丝母的中心线相交。

进一步的，所述底部支架靠近转动机构的一侧设有一组限位孔，并配置与限位孔相配合的限位销。

进一步的，所述限位销内侧的限位面与模具外侧的模具限位面共面，当模具一侧转到限位位置时，可有效控制模具的旋转角度。

通过设置位销内侧的限位面与模具外侧的模具限位面共面，可有效控制模具的旋转角度，使旋转角度的偏差小于0.1度。

进一步的，所述模具部件连接板通电机机b的驱动在90度范围内翻转。

进一步的，所述直线导轨正下方的底部支架上设有直线导轨槽，用于两直线导轨的定位与安装，且两导轨的平行度公差为0.01。

进一步的，所述模具部件连接板、导轨座连接板、直线导轨座及丝杠固定安装在一起，可通过设置电机a或旋转螺杆手柄使整个部件沿着直线导轨水平往复运动。

模具部件连接板可与曲面壳体RTM模具的阴模块通过螺丝固定，通过装拆模装置的装拆模机构可使曲面壳体RTM模具的阴模块水平向前移动，与RTM模具定位框实现精准定位。

通过设置安装电机a、翻转手柄和电机机b、螺杆手柄，保证本发明在有电力条件下，通过设置电机进行机械化装拆模，在无电力条件下，通过旋转翻转手柄和螺杆手柄进行人工装拆模作业。

进一步的，所述一种超薄曲面壳体RTM模具用的高精准装拆模装置的设计方法，包括以下步骤：

根据RTM模具底部形状确定装拆模装置模具连接板的形状。

根据装拆模装置模具连接板的位置确定两组限位孔的位置及限位销的大小。

设置限位销的限位面与模具限位面共面。

根据模具阴模块的大小和重量，确定电机a和减速器a的型号和参数。

根据模具阴模块的大小和位置，确定模具部件连接板的高度和大小。

设置两直线导轨的长度，保证阴模块有足够的空间翻转。

确定直线导轨槽的深度和平行度，使两直线导轨槽的平行度公差为0.01。

确定丝杠和丝母的位置和大小，并确定丝杠和丝母的中心线与回转支承的中心线相交。

确定电机b、直角减速器b、电磁离合器b的型号和参数。

综上所述，本发明由于采取以上技术方案，具有以下有益效果：

第一，通过装模拆模机使模具部件沿直线导轨水平移动，可实现模具部件的高精度装模和高精度拆模，降低了在装拆模过程中发生的模具损伤问题。

第二，通过本发明实现模具部件的机械化装置装拆模作业，可有效降低操作人员的工作强度，提高生生产效率。

附图说明

图1为本发明一种超薄曲面壳体RTM模具用的高精准装拆模装置的整体结构示意图。

图2为本发明一种超薄曲面壳体RTM模具用的高精准装拆模装置的转动机构示意图。

图3为本发明一种超薄曲面壳体RTM模具用的高精准装拆模装置的模具部件连接板结构示意图。

图4为本发明实施例提供的RTM模具结构示意图。

图5为本发明一种超薄曲面壳体RTM模具用的高精准装拆模装置的正视图。

图6为本发明一种超薄曲面壳体RTM模具用的高精准装拆模装置的工作状态下的示意图。

图7为本发明实施例提供的模具部件连接板翻转状态下的示意图。

图8为本发明实施例提供的RTM模具阴模安装示意图。

图中附图标记：

1为底部支架；101为限位孔；102为限位销；103为限位面；104为直线导轨槽；2为转动机构；201 为回转支承；202为模具连接板；203为模具限位面；3为装拆模机构；301为直线导轨；302为导轨座连接板；303为直线导轨座；304为翻转轴；305为模具部件连接板；306为轴承座；307为轴承压盖；308 为丝杠；309为丝母；310为丝母安装板；311为螺杆手柄；312为电机a；313为减速器a；314为电磁离合器a；315为啮合齿轮组；4为翻转机构；401为电机b；402为直角减速器b；403电磁离合器b；404 为翻转手柄；405为连接轴；406为减速器支架；5为模具；501为模具阴模块；502为定位框，503为阴模块安装槽。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进行详细的描述。然而应当理解，附图的提供仅为了更好的理解本发明，它们不应该理解成对本发明的限制。

如图1至图5所示，本发明提供的一种曲面壳体RTM模具的装模拆模装置，包括底部支架1、转动机构2、装拆模机构3及翻转机构4。其中，底部支架1外侧设有一组限位孔101，并配置有与其相配合的限位销102，用来固定RTM模具，限位销102靠近模具一侧为限位面103，并与模具连接板202的模具限位面203共面；转动机构2由回转支承201和模具连接板202组成，模具连接板202可以用来固定安装RTM 模具，如图6所示，并可以绕回转支承201自由旋转360度，便于RTM模具不同方位阴模的安装；装拆模机构3由直线导轨301、导轨座连接板302、直线导轨座303、翻转轴304、模具部件连接板305、轴承座306、轴承压盖307、丝杠308、丝母309、丝母安装板310、螺杆手柄311、电机a312；减速器a313；电磁离合器a314及啮合齿轮组315组成；其中，直线导轨301固定安装在底部支架1的上表面，丝母309 安装固定于丝母安装板310上，丝母安装板310通过螺栓安装在底部支架1的外侧，丝母下侧安装的电机a312、减速器a313和电磁离合器a314通过啮合齿轮组与丝母装配。装拆模机构3的其余部件安装在一起，并可通过设置电机a312或旋转螺杆手柄311使整个部件沿着直线导轨301水平往复运动，便于RTM 模具5的精准定位与装拆模；翻转机构4由电机b401、直角减速器b402、电磁离合器b403、翻转手柄 404、连接轴405及减速器支架406组成，连接轴405与连接模具部件连接板305一侧的翻转轴304安装在一起，并通过驱动电机b401使模具部件连接板305在90度范围内转动，便于模具阴模501的翻转。

在一个优选的实施例中，先将RTM模具5固定于模具连接板202上，然后把限位销102安装于限位孔101中，当模具转到限定位置时，限位销102的限位面103与对应的模具限位面203共面，此时限位销 102起到精准定位模具旋转角度作用，再通过翻转机构4的电机b401使模具部件连接板305处于水平位置，如图6所示，便于阴模块501的固定安装。

在一个优选的实施例中，模具部件连接板305结构如图3所示，中间为凸起部分，其中模具阴模块501 中间是与凸起相配合的凹陷部分，并可通过螺丝使两部位固定安装。

在一个优选的实施例中，模具阴模块501固定在模具部件连接板后，通过翻转机构4逆时针翻转90 度，使模具部件连接板305和阴模块501处于竖直位置，如图7所示。

在一个优选的实施例中，阴模块501处于竖直位置之后，通过设置电机a312使阴模块501水平向前移动，由此来安装模具，如图8所示，其中，直线导轨301起到导向和精准限位的作用。

在一个优选的实施例中，安装好一块阴模块501后，拔出限位销102，旋转模具到另一个安装面，再将限位销102插入到限位孔101中，使限位销102的限位面103与模具限位面203共面，起到精准定位模具作用，使RTM模具精准旋转60度，便于下一个阴模块的安装，由此实现RTM模具的安装。

在一个优选的实施例中，RTM模具5的拆模过程与装模过程相反，先将装拆模机构3与模具的阴模块 501通过螺丝固定，卸载阴模块501与模具的全部螺丝后，设置电机b驱动装拆模机构3使阴模块501与整体模具分离，然后再通过设置电机a，使阴模块501翻转90度，由此实现RTM模具的拆模过程。