一种圆竹弧形材规格化制备装置及方法与流程

本发明属于竹材加工，具体涉及一种圆竹弧形材规格化制备装置及方法。背景技术：1、竹材加工成各种产品时，一般需要将圆竹材进行展平，现有技术中，将圆竹材进行展平的方式包括先对圆竹材进行软化，通常采用水浴、蒸汽加热的方式，在水浴加热软化圆竹材后，会通过机械展平的方式，如辊式挤压、压制、按压等方式对软化圆竹材进行热压定型，从而制备获得展平的圆竹材材料。2、现有技术中，机械展平所用的方法和装置如专利号cn103786198b所公开的，其为通过上下两辊挤压的方式对圆竹材进行展平，然而该方式所存在的弊端为，圆竹材材料两端的直径一般是不同的，在上下两辊挤压过程中，圆竹材材料易出现局部应力集中导致竹材破裂的问题。技术实现思路1、本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种圆竹弧形材规格化制备装置及方法。2、本发明通过以下技术方案来实现上述目的：3、一种圆竹弧形材规格化制备装置，包括反应箱、加热液体输入组件、气压调节组件、检测组件、设于反应箱内部的电加热件、加热液体循环喷射组件、若干组模具组件；4、所述模具组件包括固定设于反应箱内部的支撑柱、与支撑柱可拆卸连接的套筒、若干个呈辐射状设于套筒外壁上的变形模具，所述变形模具的横截面具有一缺口并呈弧形状，相邻两个变形模具之间均设有竖板，所述竖板上均设有用于检测变形模具受热展开的压力传感器，相邻两个竖板之间均设有用于对受热展开后的变形模具的两侧壁进行隔挡、限位的限位组件；5、所述加热液体循环喷射组件包括若干个分别位于每个变形模具缺口位置处的第一喷洒管道、若干个分别位于每个变形模具内部中心位置处的第二喷洒管道，所述第一喷洒管道和第二喷洒管道上均设有若干喷嘴，所述第一喷洒管道上的喷嘴的喷射方向正对第二喷洒管道，所述第二喷洒管道上的喷嘴的喷射方向对着变形模具的两侧壁内壁。6、作为本发明的进一步优化方案，所述加热液体输入组件包括存储箱、输送泵，所述输送泵进液端与存储箱相连接，出液端与反应箱相连接。7、作为本发明的进一步优化方案，所述反应箱包括箱体以及可拆卸连接在箱体顶部的密封盖，所述检测组件包括用于检测反应箱内部温度和气压的温度传感器和气压传感器，所述气压调节组件包括与存储箱相连接的增压装置。8、作为本发明的进一步优化方案，所述限位组件包括分别设于竖板上下两端面的底板和顶板、设于底板和顶板之间并与底板和顶板滑动连接的抵压件、设于底板或顶板外沿和抵压件之间的弹簧、与抵压件相连接的连接绳、开设在竖板内部的收纳腔、竖向转动连接在收纳腔内部的卷绕辊，所述连接绳远离抵压件的一端固定在卷绕辊上并通过卷绕辊进行卷绕连接绳以拉动抵压件移动，所述抵压件和卷绕辊之间设有若干个导向转动辊，所述卷绕辊通过驱动件驱动。9、作为本发明的进一步优化方案，所述加热液体循环喷射组件还包括循环输送泵、与第一喷洒管道和循环输送泵出液端相连接的第一主管路、与第二喷洒管道和循环输送泵出液端相连接的第二主管路，所述第一主管路和第二主管路上均设有阀门。10、作为本发明的进一步优化方案，所述第一喷洒管道上的喷嘴所喷射出的加热液体经与第二喷洒管道外壁碰撞后冲击向变形模具的两侧壁内壁，且其较第二喷洒管道上的喷嘴所喷射出的加热液体更近于变形模具的缺口位置处。11、作为本发明的进一步优化方案，所述变形模具包括温度变形金属模具、设于温度变形金属模具底部和顶部的端部密封柔性硅胶盖，位于所述温度变形金属模具顶部的端部密封柔性硅胶盖与温度变形金属模具可拆卸连接，所述温度变形金属模具为镍钛记忆合金材料制备而成，所述温度变形金属模具伸缩率≥62％。12、一种利用圆竹弧形材规格化制备装置进行制备规格化圆竹弧形材的方法，具体步骤如下：13、步骤一：将圆竹材进行定长加工获得规格化圆竹材，去除规格化圆竹材的节部隔膜，在竹壁上沿轴向开槽；14、步骤二：以规格化圆竹材的最大壁厚为依据对规格化圆竹材进行分类，将分类后的规格化圆竹材插入对应的变形模具内部，将装有规格化圆竹材的模具组件放置入反应箱内部，通过加热液体输入组件向反应箱内部输入导热油，通过电加热件对导热油进行加热保温，并令反应箱内部压力增压至1.0～1.2mpa，在升温增压环境下，通过变形模具逐渐展开使其内部的规格化圆竹材随其展开；15、步骤三：当压力传感器检测到变形模具受热展开后，通过限位组件运行对展开后的变形模具的两侧壁进行隔挡、限位，以避免在取出规格化圆竹材时，因反应箱内部温度下降而引起的变形模具变形回缩，随后取出即获得规格化圆竹弧形材。16、作为本发明的进一步优化方案，在步骤二中，规格化圆竹材与变形模具的对应标准为：17、规格化圆竹材的最大壁厚h，h≤4mm时，变形模具的壁厚h与规格化圆竹材的最大壁厚h的比值为1.2～2.2：1，变形模具为n1t1，即所述变形模具中，ni和ti的质量百分比分别为51.10±5.25％、46.70±6.43％；18、规格化圆竹材的最大壁厚h，4mm＜h≤8mm时，变形模具的壁厚h与规格化圆竹材的最大壁厚h的比值为1.8～2.6：1，变形模具为n2t2，即所述变形模具中，ni和ti的质量分别为49.70±5.65％、47.70±7.16％；19、规格化圆竹材的最大壁厚h，h＞8mm时，变形模具的壁厚h与规格化圆竹材的最大壁厚h的比值为2.2～3.2：1，变形模具为n3t3，即所述变形模具中，ni和ti的质量分别为48.50±5.81％、48.40±7.44％。20、作为本发明的进一步优化方案，所述变形模具为n1t1时，变形温度范围为5-65℃；所述变形模具为n2t2时，变形温度范围为40-95℃；所述变形模具为n3t3时，变形温度范围为85-165℃。21、本发明的有益效果在于：22、1)本发明通过加热液体输入组件向着反应箱内部进行输送入导热油，通过气压调节组件排出反应箱内部气体以调节反应箱内部压强，通过电加热件对导热油进行加热至设定温度，温度变形金属模具在温度升高过程中，温度变形金属模具会变形并逐渐带着规格化圆竹材展开或展平，操作简单，只需调节温度即可，且展开过程应力分布均匀，不易出现局部应力集中导致竹材破裂的情况；23、2)本发明通过压力传感器检测到温度变形金属模具对其抵压的压力，卷绕辊转动松解连接绳，则抵压件会在弹簧的弹力作用下，向着靠近变形模具的方向进行移动，当抵压件移动至温度变形金属模具的侧壁内壁侧，抵压件则会隔挡温度变形金属模具的侧壁，在抵压件的外力作用下，变形模具便易于保持其展开或展平的状态，以便于后续降温条件下进行取出展开的规格化圆竹材；24、3)本发明利用不同比例的镍钛记忆合金制备而成的温度变形金属模具会在不同温度区间变形的特点，使得温度变形金属模具和其内部的规格化圆竹材的展开行为具有较好的协同性，展开过程应力分布均匀，与传统机械展平，如辊式挤压、压制、按压等方式对比而言，可避免或减少传统机械展平出现的局部应力集中导致竹材破裂的情况，且通过控制温度变化即可获得不同展开弧度的规格化圆竹弧形材。