本實(shí)用新型涉及熱隔膜成型技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種熱隔膜成型用分級(jí)壓力控制真空裝置。
背景技術(shù)：
真空輔助成型工藝，廣泛應(yīng)用于復(fù)合材料熱隔膜成型技術(shù)，并有廣闊的應(yīng)用市場(chǎng)。比如，連續(xù)纖維增強(qiáng)的樹脂基復(fù)合材料具有高的比強(qiáng)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(lǐng)域具有越來越廣泛的應(yīng)用。熱隔膜復(fù)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(yùn)動(dòng)器材等領(lǐng)域，隨著復(fù)合材料工業(yè)對(duì)成型工藝產(chǎn)品的品質(zhì)要求的不斷提升，特別是對(duì)成型工藝的環(huán)保及成本方面的要求越來越高，這就促使要求生產(chǎn)工藝、產(chǎn)品質(zhì)量的不斷改進(jìn)和升級(jí)，以保證產(chǎn)品具有極好的強(qiáng)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(yán)格控制真空度，影響預(yù)浸料的變形過程，影響到成型過程中纖維和樹脂的流動(dòng)、分配，這些因素嚴(yán)重影響到最終復(fù)合材料的性能和尺寸穩(wěn)定性，因此需要一個(gè)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。
然而目前復(fù)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(qū)域的真空度，對(duì)于雙層熱隔膜的體系，也難以控制夾持預(yù)浸料的兩層隔膜之間的真空度，導(dǎo)致成型過程工藝不可控、預(yù)浸料變形和滑移也難以控制，得到產(chǎn)品精度和合格率低。因此，有必要實(shí)現(xiàn)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(jí)壓力控制真空裝置，改善復(fù)合材料熱隔膜成型工藝。
同時(shí)，不僅僅是對(duì)真空度要求較高的熱隔膜成型系統(tǒng)，其它的真空輔助成型方法(VARI)如能更精確的控制成型區(qū)域的真空度，也有助于改善工藝性和優(yōu)化工藝過程，提高產(chǎn)品質(zhì)量。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本實(shí)用新型的目的在于提供一種熱隔膜成型用分級(jí)壓力控制真空裝置，用以解決現(xiàn)有真空裝置無法精確控制真空度，導(dǎo)致成型過程工藝不可控、得到產(chǎn)品精度和合格率低的問題。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型具體技術(shù)方案如下：
一種熱隔膜成型用分級(jí)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(gè)真空儲(chǔ)罐、多個(gè)真空計(jì)、多個(gè)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(tái)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(tái)面密布抽真空孔，臺(tái)面底部為真空腔體，第二真空管路一端根據(jù)需要連接在固定熱隔膜的框架上，用于準(zhǔn)確控制雙隔膜之間預(yù)浸料區(qū)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，通過分階段提高真空泵的真空度實(shí)現(xiàn)熱隔膜成型模腔區(qū)和預(yù)浸料區(qū)真空度的分級(jí)控制。
第一真空管路包含兩個(gè)真空儲(chǔ)罐，所述的兩個(gè)真空儲(chǔ)罐一個(gè)為大容積儲(chǔ)罐，另一個(gè)為小容積儲(chǔ)罐。
第二真空管路分別包含兩個(gè)真空儲(chǔ)罐，所述的兩個(gè)真空儲(chǔ)罐一個(gè)為大容積儲(chǔ)罐，另一個(gè)為小容積儲(chǔ)罐。
主真空罐的容積為大容積儲(chǔ)罐容積的3至10倍，大容積儲(chǔ)罐的容積不小于小容積儲(chǔ)罐容積的1.5倍。
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(shí)現(xiàn)對(duì)真空輔助成型模具內(nèi)真空度的控制，從而達(dá)到滿足工藝曲線要求的真空度。
對(duì)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。
本實(shí)用新型方法具有如下優(yōu)點(diǎn)：
本實(shí)用新型針對(duì)熱隔膜成型對(duì)真空度精確和可控的要求，提出了一種分級(jí)真空裝置，即通過兩路真空系統(tǒng)和儲(chǔ)氣罐的設(shè)置使用，使工作臺(tái)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(jí)真空裝置真空度控制準(zhǔn)確，能夠?qū)崿F(xiàn)精確控制熱隔膜成型工藝過程的真空度。
附圖說明
圖1本實(shí)用新型實(shí)施例的裝置示意圖。
具體實(shí)施方式
以下實(shí)施例用于說明本實(shí)用新型，但不用來限制本實(shí)用新型的范圍。
實(shí)施例1
請(qǐng)參考圖1，一種熱隔膜成型用分級(jí)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(chǔ)罐41和小容積儲(chǔ)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(chǔ)罐42和小容積儲(chǔ)罐52以及多段連接管，所述的大容積儲(chǔ)罐41、大容積儲(chǔ)罐42、小容積儲(chǔ)罐51和小容積儲(chǔ)罐52分別設(shè)置有一個(gè)真空計(jì)，第一真空管路2一端與熱隔膜成型的工作臺(tái)面11相連，所述工作臺(tái)面11包含密布的抽真空孔15以及臺(tái)面底部的真空腔體14，所述工作臺(tái)面上方設(shè)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3一端連接至連接在固定熱隔膜的框架17上，連通夾持預(yù)浸料的兩層隔膜中間的預(yù)浸料區(qū)13，所述下層熱隔膜的下表面與工作臺(tái)面11上表面及模具16上表面形成熱隔膜成型模腔區(qū)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連接至真空泵6。通過分階段提高真空泵6的真空度和各閥門開關(guān)實(shí)現(xiàn)熱隔膜成型模腔區(qū)18和預(yù)浸料區(qū)13真空度的分級(jí)控制。
小容積儲(chǔ)罐51設(shè)置有輸入閥門511和輸出閥門512，小容積儲(chǔ)罐52設(shè)置有輸入閥門521和輸出閥門522，大容積儲(chǔ)罐41設(shè)置有輸入閥門411和輸出閥門412，大容積儲(chǔ)罐42設(shè)置有輸入閥門421和輸出閥門422。
小容積儲(chǔ)罐51和小容積儲(chǔ)罐52，編號(hào)為A組，容積均為50L。
大容積儲(chǔ)罐41和大容積儲(chǔ)罐42，編號(hào)為B組，容積均為100L。
主真空罐5的容積為500L。
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(shí)現(xiàn)對(duì)熱隔膜成型工作臺(tái)面11和夾持預(yù)浸料的雙層隔膜內(nèi)預(yù)浸料區(qū)13的真空度控制，從而達(dá)到滿足工藝曲線要求的真空度。
分10個(gè)段設(shè)定并控制儲(chǔ)罐的閥門開閉，實(shí)現(xiàn)不同時(shí)段的階梯真空度，具體控制過程如下：
準(zhǔn)備階段：開啟真空泵6、閥門500、小容積儲(chǔ)罐51輸入閥門511、小容積儲(chǔ)罐52輸入閥門521、大容積儲(chǔ)罐41輸入閥門411、大容積儲(chǔ)罐42輸入閥門421，使得各個(gè)真空儲(chǔ)罐都達(dá)到初始?jí)毫ΑＫ袃?chǔ)罐的輸出閥門保持開啟。
控制階段：
(1)真空泵6的壓力分10個(gè)段，真空度逐步提高，每個(gè)段持續(xù)1分鐘。所有儲(chǔ)罐的輸出閥門保持開啟。
(2)儲(chǔ)罐輸入閥門。A組儲(chǔ)罐對(duì)應(yīng)的閥門和B組儲(chǔ)罐對(duì)應(yīng)的閥門交替開啟1分鐘，具體過程為，A組小容積儲(chǔ)罐51輸入閥門511和小容積儲(chǔ)罐52輸入閥門521開啟1分鐘，隨后關(guān)閉；上述閥門關(guān)閉的同時(shí)，B組大容積儲(chǔ)罐41輸入閥門411和大容積儲(chǔ)罐42輸入閥門421開啟，隨后關(guān)閉，為第2段；B組儲(chǔ)罐對(duì)應(yīng)輸入閥門關(guān)閉的同時(shí)，A組小容積儲(chǔ)罐51輸入閥門511和小容積儲(chǔ)罐52輸入閥門521開啟；如此反復(fù)循環(huán)。逢閥門關(guān)閉則計(jì)數(shù)1次，累積計(jì)數(shù)10次后工藝過程完成，關(guān)閉真空泵6和所有閥門。
實(shí)施例2
請(qǐng)參考圖1，一種熱隔膜成型用分級(jí)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(chǔ)罐41和小容積儲(chǔ)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(chǔ)罐42和小容積儲(chǔ)罐52以及多段連接管，所述的大容積儲(chǔ)罐41、大容積儲(chǔ)罐42、小容積儲(chǔ)罐51和小容積儲(chǔ)罐52分別設(shè)置有一個(gè)真空計(jì)，第一真空管路2一端與熱隔膜成型的工作臺(tái)面11相連，所述工作臺(tái)面11包含密布的抽真空孔15以及臺(tái)面底部的真空腔體14，所述工作臺(tái)面上方設(shè)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3一端連接至連接在固定熱隔膜的框架17上，連通夾持預(yù)浸料的兩層隔膜中間的預(yù)浸料區(qū)13，所述下層熱隔膜的下表面與工作臺(tái)面11上表面及模具16上表面形成熱隔膜成型模腔區(qū)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連接至真空泵6。通過分階段提高真空泵6的真空度和各閥門開關(guān)實(shí)現(xiàn)熱隔膜成型模腔區(qū)18和預(yù)浸料區(qū)13真空度的分級(jí)控制。
小容積儲(chǔ)罐51設(shè)置有輸入閥門511和輸出閥門512，小容積儲(chǔ)罐52設(shè)置有輸入閥門521和輸出閥門522，大容積儲(chǔ)罐41設(shè)置有輸入閥門411和輸出閥門412，大容積儲(chǔ)罐42設(shè)置有輸入閥門421和輸出閥門422。
小容積儲(chǔ)罐51和小容積儲(chǔ)罐52，編號(hào)為A組，容積均為35L。
大容積儲(chǔ)罐41和大容積儲(chǔ)罐42，編號(hào)為B組，容積均為70L。
主真空罐5的容積為350L。
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(shí)現(xiàn)對(duì)熱隔膜成型工作臺(tái)面11和夾持預(yù)浸料的雙層隔膜內(nèi)預(yù)浸料區(qū)13的真空度控制，從而達(dá)到滿足工藝曲線要求的真空度。
分10個(gè)段設(shè)定并控制儲(chǔ)罐的閥門開閉，實(shí)現(xiàn)不同時(shí)段的階梯真空度，具體控制過程如下：
準(zhǔn)備階段：開啟真空泵6、閥門500、小容積儲(chǔ)罐51輸入閥門511、小容積儲(chǔ)罐52輸入閥門521、大容積儲(chǔ)罐41輸入閥門411、大容積儲(chǔ)罐42輸入閥門421，使得各個(gè)真空儲(chǔ)罐都達(dá)到初始?jí)毫?。所有?chǔ)罐的輸出閥門保持開啟。
控制階段：
(1)真空泵6的壓力分10個(gè)段，真空度逐步提高，每個(gè)段持續(xù)1分鐘。所有儲(chǔ)罐的輸出閥門保持開啟。
(2)儲(chǔ)罐輸入閥門。A組儲(chǔ)罐對(duì)應(yīng)的閥門和B組儲(chǔ)罐對(duì)應(yīng)的閥門交替開啟1分鐘，具體過程為，A組小容積儲(chǔ)罐51輸入閥門511和小容積儲(chǔ)罐52輸入閥門521開啟1分鐘，隨后關(guān)閉；上述閥門關(guān)閉的同時(shí)，B組大容積儲(chǔ)罐41輸入閥門411和大容積儲(chǔ)罐42輸入閥門421開啟，隨后關(guān)閉，為第2段；B組儲(chǔ)罐對(duì)應(yīng)輸入閥門關(guān)閉的同時(shí)，A組小容積儲(chǔ)罐51輸入閥門511和小容積儲(chǔ)罐52輸入閥門521開啟；如此反復(fù)循環(huán)。逢閥門關(guān)閉則計(jì)數(shù)1次，累積計(jì)數(shù)10次后工藝過程完成，關(guān)閉真空泵6和所有閥門。
實(shí)施例3
請(qǐng)參考圖1，一種熱隔膜成型用分級(jí)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(chǔ)罐41和小容積儲(chǔ)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(chǔ)罐42和小容積儲(chǔ)罐52以及多段連接管，所述的大容積儲(chǔ)罐41、大容積儲(chǔ)罐42、小容積儲(chǔ)罐51和小容積儲(chǔ)罐52分別設(shè)置有一個(gè)真空計(jì)，第一真空管路2一端與熱隔膜成型的工作臺(tái)面11相連，所述工作臺(tái)面11包含密布的抽真空孔15以及臺(tái)面底部的真空腔體14，所述工作臺(tái)面上方設(shè)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3一端連接至連接在固定熱隔膜的框架17上，連通夾持預(yù)浸料的兩層隔膜中間的預(yù)浸料區(qū)13，所述下層熱隔膜的下表面與工作臺(tái)面11上表面及模具16上表面形成熱隔膜成型模腔區(qū)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連接至真空泵6。通過分階段提高真空泵6的真空度和各閥門開關(guān)實(shí)現(xiàn)熱隔膜成型模腔區(qū)18和預(yù)浸料區(qū)13真空度的分級(jí)控制。
小容積儲(chǔ)罐51設(shè)置有輸入閥門511和輸出閥門512，小容積儲(chǔ)罐52設(shè)置有輸入閥門521和輸出閥門522，大容積儲(chǔ)罐41設(shè)置有輸入閥門411和輸出閥門412，大容積儲(chǔ)罐42設(shè)置有輸入閥門421和輸出閥門422。
小容積儲(chǔ)罐51和小容積儲(chǔ)罐52，編號(hào)為A組，容積均為65L。
大容積儲(chǔ)罐41和大容積儲(chǔ)罐42，編號(hào)為B組，容積均為130L。
主真空罐5的容積為1300L。
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(shí)現(xiàn)對(duì)熱隔膜成型工作臺(tái)面11和夾持預(yù)浸料的雙層隔膜內(nèi)預(yù)浸料區(qū)13的真空度控制，從而達(dá)到滿足工藝曲線要求的真空度。
分10個(gè)段設(shè)定并控制儲(chǔ)罐的閥門開閉，實(shí)現(xiàn)不同時(shí)段的階梯真空度，具體控制過程如下：
準(zhǔn)備階段：開啟真空泵6、閥門500、小容積儲(chǔ)罐51輸入閥門511、小容積儲(chǔ)罐52輸入閥門521、大容積儲(chǔ)罐41輸入閥門411、大容積儲(chǔ)罐42輸入閥門421，使得各個(gè)真空儲(chǔ)罐都達(dá)到初始?jí)毫?。所有?chǔ)罐的輸出閥門保持開啟。
控制階段：
(1)真空泵6的壓力分10個(gè)段，真空度逐步提高，每個(gè)段持續(xù)1分鐘。所有儲(chǔ)罐的輸出閥門保持開啟。
(2)儲(chǔ)罐輸入閥門。A組儲(chǔ)罐對(duì)應(yīng)的閥門和B組儲(chǔ)罐對(duì)應(yīng)的閥門交替開啟1分鐘，具體過程為，A組小容積儲(chǔ)罐51輸入閥門511和小容積儲(chǔ)罐52輸入閥門521開啟1分鐘，隨后關(guān)閉；上述閥門關(guān)閉的同時(shí)，B組大容積儲(chǔ)罐41輸入閥門411和大容積儲(chǔ)罐42輸入閥門421開啟，隨后關(guān)閉，為第2段；B組儲(chǔ)罐對(duì)應(yīng)輸入閥門關(guān)閉的同時(shí)，A組小容積儲(chǔ)罐51輸入閥門511和小容積儲(chǔ)罐52輸入閥門521開啟；如此反復(fù)循環(huán)。逢閥門關(guān)閉則計(jì)數(shù)1次，累積計(jì)數(shù)10次后工藝過程完成，關(guān)閉真空泵6和所有閥門。
雖然，上文中已經(jīng)用一般性說明及具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作了詳盡的描述，但在本實(shí)用新型基礎(chǔ)上，可以對(duì)之作一些修改或改進(jìn)，這對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員而言是顯而易見的。因此，在不偏離本實(shí)用新型精神的基礎(chǔ)上所做的這些修改或改進(jìn)，均屬于本實(shí)用新型要求保護(hù)的范圍。