一種將碳纖維纏繞在鋼針上的裝置及纏繞方法
【專利摘要】本發明是一種將碳纖維纏繞在鋼針上的裝置及纏繞方法，其方法具有操作簡單、方便等優點；其裝置具有結構簡單、制造安裝方便、生產產品質量穩定等優點，同時兼具生產不同型號碳纖維孔芯的功能，更有利于細長孔的制備，適于推廣應用。
【專利說明】一種將碳纖維纏繞在鋼針上的裝置及纏繞方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及鑄造領域，即將碳纖維纏繞在鋼針之上作為鑄造法制備孔的孔芯，制備出超大長徑比的細長孔。
【背景技術】
[0002]利用碳纖維采用鑄造方法制備細長孔的工藝方法是一種全新的制備細長孔的方法。其原理是利用碳纖維和金屬的侵潤性差及其本身具有耐高溫性質的特點，將碳纖維纏繞在鋼針之上，作為鑄造法制孔的孔芯，在鑄件澆注完成之后，纏繞在鋼針上的碳纖維在鋼針和金屬基體之間阻礙二者相互熔合，使得碳纖維及鋼針易于抽出，以實現超大長徑比的細長孔的制備。但是，之前文中所提到的碳纖維孔芯的制備方法多為手工制造，該方法不僅效率低下，而且孔芯制備質量非常不穩定，基于此，我們利用以下原理實現碳纖維孔芯的自動制備，該設備的原理為:電機轉動，通過齒輪及傳動軸傳動，使預制鋼針平穩轉動；與此同時，電機帶動碳纖維輸送裝置沿鋼針軸向運動，碳纖維捆進行放線，實現碳纖維纏繞過程。
【發明內容】
[0003]發明目的:
本發明提出一種將碳纖維纏繞在鋼針上的裝置及纏繞方法，克服了用鑄造方法制備細長孔時用到的碳纖維孔芯制備效率低下的問題。此外，碳纖維孔芯在手工制備時，由于操作者的不穩定性等一系列因素，會造成碳纖維孔芯質量不穩定，碳纖維纏繞厚度不均勻等現象，本裝置將克服手工纏繞碳纖維孔芯效率低下以及質量不穩定等缺點。
[0004]技術方案:
一種將碳纖維纏繞在鋼針上的裝置及纏繞方法，其裝置主要包括:(1)電機I (2)大齒輪(3)小傳動齒輪(4)傳動軸(5)夾針系統(6)控位螺栓(7)鋼針(8)電機2 (9)碳纖維捆(10)碳纖維輸送裝置(11)碳纖維(12)機架(13)控位螺孔(14)螺桿(15)電控箱(16)變速器(17)襯板(18)限位器(19)內螺紋套筒(20)行程開關；
其特征在于:電機通過傳動軸及齒輪傳動系統帶動固定在夾針系統上的鋼針轉動，與此同時，電機通過內螺紋套筒以及螺桿帶動碳纖維輸送裝置沿鋼針軸向運動，實現碳纖維纏繞過程；通過控位螺栓可以控制兩小齒輪間距，進而裝置可以將碳纖維纏繞在不同長度的鋼針之上；通過控制碳纖維輸送裝置的軸向進給速度，可以實現碳纖維纏繞厚度的控制，待碳纖維纏繞完成時，襯板接觸行程開關，進行行程控制。
[0005]一種將碳纖維纏繞在鋼針上的裝置及纏繞方法，其方法主要包括以下步驟:
步驟a、將鋼針安裝固定在纏繞裝置兩端，調節控位螺栓，使鋼針保持被拉直狀態；
步驟b、按啟動開關，電機轉動，鋼針開始轉動，與此同時，碳纖維輸送裝置沿鋼針軸向
運動，碳纖維均勻纏繞在鋼針之上；
步驟C、待碳纖維纏繞完成整根鋼針時，襯板自動觸碰行程開關，在電控箱的控制下，電機停止，卸下完成碳纖維纏繞的鋼針；
本發明是一種將碳纖維纏繞在鋼針上的裝置及纏繞方法，其優點在于，本文提出的碳纖維自動纏繞裝置將以往的手工纏繞方式更改為自動纏繞，顯著提高碳纖維的纏繞效率，制備出的碳纖維孔芯質量穩定，且比手工制作質量要有所提高。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0006]圖1為本發明結構示意圖:
附圖標記說明:
(I)電機I (2)大齒輪(3)小傳動齒輪(4)傳動軸(5)夾針系統(6)控位螺栓(7)鋼針
(8)電機2 (9)碳纖維捆(10)碳纖維輸送裝置(11)碳纖維(12)機架(13)控位螺孔(14)螺桿(15)電控箱(16)變速器(17)襯板(18)限位器(19)內螺紋套筒(20)行程開關。
[0007]【具體實施方式】:
本發明是一種將碳纖維纏繞在鋼針上的裝置及纏繞方法，其實施方式如下:
步驟a、將直徑0.5mm鋼針安裝固定在纏繞裝置兩端，調節控位螺栓，使鋼針保持被拉直狀態；
步驟b、按啟動開關，電機轉動，鋼針開始轉動，與此同時，碳纖維輸送裝置沿鋼針軸向運動，碳纖維均勻纏繞在鋼針之上；
步驟C、待碳纖維纏繞完成整根鋼針時，襯板自動觸碰行程開關，在電控箱的控制下，電機停止，卸下完成碳纖維纏繞的鋼針。
【權利要求】
1.一種將碳纖維纏繞在鋼針上的裝置及纏繞方法，裝置主要包括:(1)電機I (2)大齒輪(3)小傳動齒輪(4)傳動軸(5)夾針系統(6)控位螺栓(7)鋼針(8)電機2 (9)碳纖維捆(10)碳纖維輸送裝置(11)碳纖維(12)機架(13)控位螺孔(14)螺桿(15)電控箱(16)變速器(17)襯板(18)限位器(19)內螺紋套筒(20)行程開關； 其特征在于:電機轉動，通過齒輪及傳動軸傳動，使鋼針平穩轉動；與此同時，電機帶動碳纖維輸送裝置沿鋼針軸向運動，碳纖維捆進行放線，實現纏繞過程； 其方法主要包括以下步驟: 步驟a、將鋼針安裝固定在纏繞裝置兩端，調節控位螺栓，使鋼針保持被拉直狀態； 步驟b、按啟動開關，電機轉動，鋼針開始轉動，與此同時，碳纖維輸送裝置沿鋼針軸向運動，碳纖維均勻纏繞在鋼針之上； 步驟C、待碳纖維纏繞完成整根鋼針時，襯板自動觸碰行程開關，在電控箱的控制下，電機停止，卸下完成碳纖維纏繞的鋼針。
2.根據權利要求1所述的一種將碳纖維纏繞在鋼針上的裝置及纏繞方法，其特征在于:傳動軸設置的目的是在實現鋼針兩端同心轉動，以保證鋼針在轉動過程中不發生扭折、離心等問題，實現鋼針平穩轉動。
3.根據權利要求1所述的一種將碳纖維纏繞在鋼針上的裝置及纏繞方法，其特征在于:碳纖維輸送裝置輸送碳纖維，并沿鋼針軸向進給，實現碳纖維纏繞過程，通過控制軸向進給速度，可以調節碳纖維纏繞的厚度。
4.根據權利要求1所述的一種將碳纖維纏繞在鋼針上的裝置及纏繞方法，其特征在于:通過控位螺栓可以調節兩小齒輪間距，進而裝置可以將碳纖維纏繞在不同長度的鋼針之上。
5.根據權利要求1所述的一種將碳纖維纏繞在鋼針上的裝置及纏繞方法，其特征在于:當鋼針較長時，在碳纖維的拉力作用下，容易引起鋼針的變形，在限位器的控制下，鋼針能夠保持原來形狀不變。
6.根據權利要求1所述的一種將碳纖維纏繞在鋼針上的裝置及纏繞方法，其特征在于:當襯板接近鋼針任意端時，會自動觸碰行程開關，在電控箱的控制下，電機自動停止或反轉，襯板自動停止或返回。
【文檔編號】B22C9/10GK103537626SQ201310442308
【公開日】2014年1月29日 申請日期:2013年9月26日 優先權日:2013年9月19日
【發明者】曲迎東, 秦剛, 高民強, 蔣立鵬, 金美玲, 李榮德, 尤俊華 申請人:沈陽工業大學