一種熱隔膜成型用分級壓力控制真空裝置的制造方法
【專利摘要】本發明公開了一種熱隔膜成型用分級控制真空裝置，包括主真空罐、第一真空管路、第二真空管路，第一真空管路和第二真空管路分別包含多個真空儲罐、多個真空計、多個閥門和多段連接管，第一真空管路一端與熱隔膜成型的工作臺面相連，第一真空管路另一端連接至主真空罐的輸出端，第二真空管路一端根據需要連接在固定熱隔膜的框架上，用于準確控制雙隔膜之間的真空度，第二真空管路另一端連接至主真空罐的輸出端，所述的主真空罐的輸入端連接至真空泵，通過分級控制兩路真空系統的真空度，可實現符合熱隔膜成型工藝要求的真空度工藝曲線。
【專利說明】
一種熱隔膜成型用分級壓力控制真空裝置
技術領域
[0001]本發明涉及熱隔膜成型技術領域，具體涉及一種熱隔膜成型用分級壓力控制真空
目.0
【背景技術】
[0002]真空輔助成型工藝，廣泛應用于復合材料熱隔膜成型技術，并有廣闊的應用市場。比如，連續纖維增強的樹脂基復合材料具有高的比強度和比剛度，在航空航天、輸油管道、高壓容器、民用體育器材等領域具有越來越廣泛的應用。熱隔膜復合材料成型工藝可廣泛用于航空航天、汽車、航海、電子電器、建筑、交通、運動器材等領域，隨著復合材料工業對成型工藝產品的品質要求的不斷提升，特別是對成型工藝的環保及成本方面的要求越來越高，這就促使要求生產工藝、產品質量的不斷改進和升級，以保證產品具有極好的強度和剛性。真空輔助成型工藝，采用了真空輔助裝置和加熱裝置，在真空加壓過程中，如何嚴格控制真空度，影響預浸料的變形過程，影響到成型過程中纖維和樹脂的流動、分配，這些因素嚴重影響到最終復合材料的性能和尺寸穩定性，因此需要一個能夠精確控制真空度的真空輔助裝置，避免成型過程中難以控制的壓力變化。
[0003]然而目前復合材料熱隔膜成型，尚無可以精確控制真空度的裝置，難以控制模具區域的真空度，對于雙層熱隔膜的體系，也難以控制夾持預浸料的兩層隔膜之間的真空度，導致成型過程工藝不可控、預浸料變形和滑移也難以控制，得到產品精度和合格率低。因此，有必要實現一種真空度精確可控并具有緩沖能力的熱隔膜成型用分級壓力控制真空裝置，改善復合材料熱隔膜成型工藝。
[0004]同時，不僅僅是對真空度要求較高的熱隔膜成型系統，其它的真空輔助成型方法(VARI)如能更精確的控制成型區域的真空度，也有助于改善工藝性和優化工藝過程，提高產品質量。
【發明內容】
[0005]本發明的目的在于提供一種熱隔膜成型用分級壓力控制真空裝置，用以解決現有真空裝置無法精確控制真空度，導致成型過程工藝不可控、得到產品精度和合格率低的問題。
[0006]為實現上述目的，本發明具體技術方案如下:
[0007]—種熱隔膜成型用分級控制真空裝置，所述真空裝置包括主真空罐、第一真空管路、第二真空管路，所述的第一真空管路和第二真空管路分別包含多個真空儲罐、多個真空計、多個閥門和多段連接管，第一真空管路一端與熱隔膜成型的工作臺面相連，第一真空管路另一端連接至主真空罐的輸出端，工作臺面密布抽真空孔，臺面底部為真空腔體，第二真空管路一端根據需要連接在固定熱隔膜的框架上，用于準確控制雙隔膜之間預浸料區的真空度，第二真空管路另一端連接至主真空罐的輸出端，所述的主真空罐的輸入端連接至真空栗，通過分階段提高真空栗的真空度實現熱隔膜成型模腔區和預浸料區真空度的分級控制。
[0008]第一真空管路包含兩個真空儲罐，所述的兩個真空儲罐一個為大容積儲罐，另一個為小容積儲罐。
[0009]第二真空管路分別包含兩個真空儲罐，所述的兩個真空儲罐一個為大容積儲罐，另一個為小容積儲罐。
[0010]主真空罐的容積為大容積儲罐容積的3至10倍，大容積儲罐的容積不小于小容積儲罐容積的1.5倍。
[0011]通過分別控制第一真空管路和第二真空管路閥門的開合，實現對真空輔助成型模具內真空度的控制，從而達到滿足工藝曲線要求的真空度。
[0012]對于單層熱隔膜成型工藝，僅第一真空管路工作，第二真空管路不工作。
[0013]本發明方法具有如下優點:
[0014]本發明針對熱隔膜成型對真空度精確和可控的要求，提出了一種分級真空裝置，即通過兩路真空系統和儲氣罐的設置使用，使工作臺上的真空度和雙層隔膜之間的真空度能夠精確和有效控制，這種分級真空裝置真空度控制準確，能夠實現精確控制熱隔膜成型工藝過程的真空度。
【附圖說明】
[0015]圖1本發明實施例的裝置示意圖。
【具體實施方式】
[0016]以下實施例用于說明本發明，但不用來限制本發明的范圍。
[0017]實施例1
[0018]請參考圖1，一種熱隔膜成型用分級壓力控制真空裝置，包括主真空罐5、第一真空管路2、第二真空管路3，所述的第一真空管路2包含大容積儲罐41和小容積儲罐51以及多段連接管，所述的第二真空管路3包含大容積儲罐42和小容積儲罐52以及多段連接管，所述的大容積儲罐41、大容積儲罐42、小容積儲罐51和小容積儲罐52分別設置有一個真空計，第一真空管路2—端與熱隔膜成型的工作臺面11相連，所述工作臺面11包含密布的抽真空孔15以及臺面底部的真空腔體14，所述工作臺面上方設置有模具16，第一真空管路2另一端連接至主真空罐5的輸出端，第二真空管路3—端連接至連接在固定熱隔膜的框架17上，連通夾持預浸料的兩層隔膜中間的預浸料區13，所述下層熱隔膜的下表面與工作臺面11上表面及模具16上表面形成熱隔膜成型模腔區18，所述上層熱隔膜的上表面的上方為加熱裝置12，第二真空管路3另一端連接至主真空罐5的輸出端，所述的主真空罐5的輸入端通過閥門500連接至真空栗6。通過分階段提高真空栗6的真空度和各閥門開關實現熱隔膜成型模腔區18和預浸料區13真空度的分級控制。
[0019]小容積儲罐51設置有輸入閥門511和輸出閥門512，小容積儲罐52設置有輸入閥門521和輸出閥門522，大容積儲罐41設置有輸入閥門411和輸出閥門412，大容積儲罐42設置有輸入閥門421和輸出閥門422。
[0020]小容積儲罐51和小容積儲罐52，編號為A組，容積均為50L。
[0021 ]大容積儲罐41和大容積儲罐42，編號為B組，容積均為100L。
[0022]主真空罐5的容積為500L。
[0023]通過分別控制第一真空管路2和第二真空管路3閥門的開合，實現對熱隔膜成型工作臺面11和夾持預浸料的雙層隔膜內預浸料區13的真空度控制，從而達到滿足工藝曲線要求的真空度。
[0024]分10個段設定并控制儲罐的閥門開閉，實現不同時段的階梯真空度，具體控制過程如下:
[0025]準備階段:開啟真空栗6、閥門500、小容積儲罐51輸入閥門511、小容積儲罐52輸入閥門521、大容積儲罐41輸入閥門411、大容積儲罐42輸入閥門421，使得各個真空儲罐都達到初始壓力。所有儲罐的輸出閥門保持開啟。
[0026]控制階段:
[0027](I)真空栗6的壓力分10個段，真空度逐步提高，每個段持續I分鐘。所有儲罐的輸出閥門保持開啟。
[0028](2)儲罐輸入閥門。A組儲罐對應的閥門和B組儲罐對應的閥門交替開啟I分鐘，具體過程為，A組小容積儲罐51輸入閥門511和小容積儲罐52輸入閥門521開啟I分鐘，隨后關閉；上述閥門關閉的同時，B組大容積儲罐41輸入閥門411和大容積儲罐42輸入閥門421開啟，隨后關閉，為第2段;B組儲罐對應輸入閥門關閉的同時，A組小容積儲罐51輸入閥門511和小容積儲罐52輸入閥門521開啟；如此反復循環。逢閥門關閉則計數I次，累積計數10次后工藝過程完成，關閉真空栗6和所有閥門。
[0029]實施例2
[0030]請參考圖1，一種熱隔膜成型用分級壓力控制真空裝置，包括主真空罐5、第一真空管路2、第二真空管路3，所述的第一真空管路2包含大容積儲罐41和小容積儲罐51以及多段連接管，所述的第二真空管路3包含大容積儲罐42和小容積儲罐52以及多段連接管，所述的大容積儲罐41、大容積儲罐42、小容積儲罐51和小容積儲罐52分別設置有一個真空計，第一真空管路2—端與熱隔膜成型的工作臺面11相連，所述工作臺面11包含密布的抽真空孔15以及臺面底部的真空腔體14，所述工作臺面上方設置有模具16，第一真空管路2另一端連接至主真空罐5的輸出端，第二真空管路3—端連接至連接在固定熱隔膜的框架17上，連通夾持預浸料的兩層隔膜中間的預浸料區13，所述下層熱隔膜的下表面與工作臺面11上表面及模具16上表面形成熱隔膜成型模腔區18，所述上層熱隔膜的上表面的上方為加熱裝置12，第二真空管路3另一端連接至主真空罐5的輸出端，所述的主真空罐5的輸入端通過閥門500連接至真空栗6。通過分階段提高真空栗6的真空度和各閥門開關實現熱隔膜成型模腔區18和預浸料區13真空度的分級控制。
[0031 ]小容積儲罐51設置有輸入閥門511和輸出閥門512，小容積儲罐52設置有輸入閥門521和輸出閥門522，大容積儲罐41設置有輸入閥門411和輸出閥門412，大容積儲罐42設置有輸入閥門421和輸出閥門422。
[0032]小容積儲罐51和小容積儲罐52，編號為A組，容積均為35L。
[0033]大容積儲罐41和大容積儲罐42，編號為B組，容積均為70L。
[0034]主真空罐5的容積為350L。
[0035]通過分別控制第一真空管路2和第二真空管路3閥門的開合，實現對熱隔膜成型工作臺面11和夾持預浸料的雙層隔膜內預浸料區13的真空度控制，從而達到滿足工藝曲線要求的真空度。
[0036]分10個段設定并控制儲罐的閥門開閉，實現不同時段的階梯真空度，具體控制過程如下:
[0037]準備階段:開啟真空栗6、閥門500、小容積儲罐51輸入閥門511、小容積儲罐52輸入閥門521、大容積儲罐41輸入閥門411、大容積儲罐42輸入閥門421，使得各個真空儲罐都達到初始壓力。所有儲罐的輸出閥門保持開啟。
[0038]控制階段:
[0039](I)真空栗6的壓力分10個段，真空度逐步提高，每個段持續I分鐘。所有儲罐的輸出閥門保持開啟。
[0040](2)儲罐輸入閥門。A組儲罐對應的閥門和B組儲罐對應的閥門交替開啟I分鐘，具體過程為，A組小容積儲罐51輸入閥門511和小容積儲罐52輸入閥門521開啟I分鐘，隨后關閉；上述閥門關閉的同時，B組大容積儲罐41輸入閥門411和大容積儲罐42輸入閥門421開啟，隨后關閉，為第2段;B組儲罐對應輸入閥門關閉的同時，A組小容積儲罐51輸入閥門511和小容積儲罐52輸入閥門521開啟；如此反復循環。逢閥門關閉則計數I次，累積計數10次后工藝過程完成，關閉真空栗6和所有閥門。
[0041 ] 實施例3
[0042]請參考圖1，一種熱隔膜成型用分級壓力控制真空裝置，包括主真空罐5、第一真空管路2、第二真空管路3，所述的第一真空管路2包含大容積儲罐41和小容積儲罐51以及多段連接管，所述的第二真空管路3包含大容積儲罐42和小容積儲罐52以及多段連接管，所述的大容積儲罐41、大容積儲罐42、小容積儲罐51和小容積儲罐52分別設置有一個真空計，第一真空管路2—端與熱隔膜成型的工作臺面11相連，所述工作臺面11包含密布的抽真空孔15以及臺面底部的真空腔體14，所述工作臺面上方設置有模具16，第一真空管路2另一端連接至主真空罐5的輸出端，第二真空管路3—端連接至連接在固定熱隔膜的框架17上，連通夾持預浸料的兩層隔膜中間的預浸料區13，所述下層熱隔膜的下表面與工作臺面11上表面及模具16上表面形成熱隔膜成型模腔區18，所述上層熱隔膜的上表面的上方為加熱裝置12，第二真空管路3另一端連接至主真空罐5的輸出端，所述的主真空罐5的輸入端通過閥門500連接至真空栗6。通過分階段提高真空栗6的真空度和各閥門開關實現熱隔膜成型模腔區18和預浸料區13真空度的分級控制。
[0043]小容積儲罐51設置有輸入閥門511和輸出閥門512，小容積儲罐52設置有輸入閥門521和輸出閥門522，大容積儲罐41設置有輸入閥門411和輸出閥門412，大容積儲罐42設置有輸入閥門421和輸出閥門422。
[0044]小容積儲罐51和小容積儲罐52，編號為A組，容積均為65L。
[0045 ]大容積儲罐41和大容積儲罐42，編號為B組，容積均為130L。
[0046]主真空罐5的容積為1300L。
[0047]通過分別控制第一真空管路2和第二真空管路3閥門的開合，實現對熱隔膜成型工作臺面11和夾持預浸料的雙層隔膜內預浸料區13的真空度控制，從而達到滿足工藝曲線要求的真空度。
[0048]分10個段設定并控制儲罐的閥門開閉，實現不同時段的階梯真空度，具體控制過程如下:
[0049]準備階段:開啟真空栗6、閥門500、小容積儲罐51輸入閥門511、小容積儲罐52輸入閥門521、大容積儲罐41輸入閥門411、大容積儲罐42輸入閥門421，使得各個真空儲罐都達到初始壓力。所有儲罐的輸出閥門保持開啟。
[0050]控制階段:
[0051](I)真空栗6的壓力分10個段，真空度逐步提高，每個段持續I分鐘。所有儲罐的輸出閥門保持開啟。
[0052](2)儲罐輸入閥門。A組儲罐對應的閥門和B組儲罐對應的閥門交替開啟I分鐘，具體過程為，A組小容積儲罐51輸入閥門511和小容積儲罐52輸入閥門521開啟I分鐘，隨后關閉；上述閥門關閉的同時，B組大容積儲罐41輸入閥門411和大容積儲罐42輸入閥門421開啟，隨后關閉，為第2段;B組儲罐對應輸入閥門關閉的同時，A組小容積儲罐51輸入閥門511和小容積儲罐52輸入閥門521開啟；如此反復循環。逢閥門關閉則計數I次，累積計數10次后工藝過程完成，關閉真空栗6和所有閥門。
[0053]雖然，上文中已經用一般性說明及具體實施例對本發明作了詳盡的描述，但在本發明基礎上，可以對之作一些修改或改進，這對本領域技術人員而言是顯而易見的。因此，在不偏離本發明精神的基礎上所做的這些修改或改進，均屬于本發明要求保護的范圍。
【主權項】
1.一種熱隔膜成型用分級控制真空裝置，所述真空裝置包括主真空罐、第一真空管路、第二真空管路，其特征在于，所述的第一真空管路和第二真空管路分別包含多個真空儲罐、多個真空計、多個閥門和多段連接管，第一真空管路一端與熱隔膜成型的工作臺面相連，第一真空管路另一端連接至主真空罐的輸出端，工作臺面密布抽真空孔，臺面底部為真空腔體，第二真空管路一端根據需要連接在固定熱隔膜的框架上，用于準確控制雙隔膜之間預浸料區的真空度，第二真空管路另一端連接至主真空罐的輸出端，所述的主真空罐的輸入端連接至真空栗，通過分階段提高真空栗的真空度實現熱隔膜成型模腔區和雙隔膜之間預浸料區真空度的分級控制。2.根據權利要求1所述的熱隔膜成型用分級控制真空裝置，其特征在于，第一真空管路包含兩個真空儲罐，所述的兩個真空儲罐一個為大容積儲罐，另一個為小容積儲罐。3.根據權利要求1所述的熱隔膜成型用分級控制真空裝置，其特征在于，第二真空管路分別包含兩個真空儲罐，所述的兩個真空儲罐一個為大容積儲罐，另一個為小容積儲罐。4.根據權利要求1所述的熱隔膜成型用分級控制真空裝置，其特征在于，主真空罐的容積為大容積儲罐容積的3至10倍，大容積儲罐的容積不小于小容積儲罐容積的1.5倍。5.根據權利要求1至4中任一項所述的熱隔膜成型用分級控制真空裝置，其特征在于，通過分別控制第一真空管路和第二真空管路閥門的開合，實現對真空輔助成型模具內真空度的控制，從而達到滿足工藝曲線要求的真空度。6.根據權利要求1所述的熱隔膜成型用分級控制真空裝置，其特征在于，對于單層熱隔膜成型工藝，僅第一真空管路工作，第二真空管路不工作。
【文檔編號】B29C70/44GK106042418SQ201610675655
【公開日】2016年10月26日
【申請日】2016年8月16日
【發明人】莊緒良, 馮躍飛
【申請人】北京鴻鵠雄獅技術開發有限公司