一種筒體纏繞成型模具的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種筒體纏繞成型模具，屬于機(jī)械成型技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]纖維纏繞成型工藝是在纖維張力和預(yù)定成型控制條件下，將浸過樹脂膠液的連續(xù)纖維(或布、預(yù)浸紗)按照一定的規(guī)律纏繞到芯?；騼?nèi)襯上，然后經(jīng)固化、脫模、獲得一定形狀的制品。對(duì)于成型大尺寸(成型長(zhǎng)度大于5米，殼體直徑大于2米)且兩端帶有收口的筒體產(chǎn)品，模具的制備一直是產(chǎn)品制造的關(guān)鍵之一。成型模具不但要有良好的力學(xué)特性，要有足夠的強(qiáng)度和剛度，能夠承受制品成型加工過程中施加于芯模的各種載荷，如自重、制品重，纏繞張力，固化應(yīng)力，二次加工時(shí)的切削力等;還要有良好的實(shí)用性，即制品固化后，從開口處能將芯模拆散取出，具有良好的重復(fù)使用性能。目前纏繞成型模具大多用于中小型筒體纏繞成型，成型直徑一般小于2米。如果將現(xiàn)有的纏繞模具結(jié)構(gòu)形式應(yīng)用于大尺寸筒體纏繞成型，模具會(huì)由于強(qiáng)度和剛度的不足、自身重量太大而在使用過程中出現(xiàn)嚴(yán)重變形，這樣對(duì)產(chǎn)品成型質(zhì)量及模具的后續(xù)使用都會(huì)帶來不良影響，并且還可能影響到后續(xù)產(chǎn)品的精度。
[0003]基于此，做出本申請(qǐng)案。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]為了克服現(xiàn)有成型模具所存在的上述缺陷，本實(shí)用新型提供一種大型筒體纏繞成型模具，用于大型火箭發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室外筒或其他筒體結(jié)構(gòu)成型。
[0005]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采取的技術(shù)方案如下:
[0006]—種筒體纏繞成型模具，由殼體、芯軸、支撐機(jī)構(gòu)和封頭定位裝置構(gòu)成，所述的支撐機(jī)構(gòu)設(shè)置有多個(gè)，每個(gè)支撐機(jī)構(gòu)相互平行且結(jié)構(gòu)相同，包括內(nèi)環(huán)、外環(huán)和支撐桿構(gòu)成，內(nèi)環(huán)穿入芯軸中，并用螺釘與之固定;支撐桿呈輻射狀分布于內(nèi)環(huán)與外環(huán)之間，支撐桿采用螺栓預(yù)緊的方式與鎖緊塊固定連接，其長(zhǎng)度可以調(diào)節(jié)，拆卸方便;外環(huán)與殼體固定;殼體通過封頭定位裝置固定。
[0007]進(jìn)一步的，作為優(yōu)選:
[0008]所述的內(nèi)環(huán)為整體結(jié)構(gòu)，其上設(shè)置有鎖緊塊一。
[0009]所述的外環(huán)為分瓣式結(jié)構(gòu)，其上設(shè)置有鎖緊塊二。
[0010]所述的支撐桿沿芯軸輻射狀均勻分布，數(shù)量不小于6根，其一端連接內(nèi)環(huán)的鎖緊塊一，另一端連接外環(huán)的鎖緊塊二。
[0011]所述的相鄰支撐機(jī)構(gòu)設(shè)置有穩(wěn)定桿，用于增加軸向剛度，穩(wěn)定桿上開有長(zhǎng)圓孔，便于安裝時(shí)調(diào)節(jié)長(zhǎng)度。
[0012]所述的殼體為分瓣式格柵中空結(jié)構(gòu)，通過螺釘與支撐機(jī)構(gòu)的外環(huán)固定，拆卸方便。
[0013]所述的芯軸為階梯型管狀結(jié)構(gòu)，且中間較兩端粗。
[0014]所述的封頭定位裝置為圓形法蘭盤，用來定位和連接兩端的殼體。
[0015]本實(shí)用新型的工作原理是:筒體纏繞成型模具由殼體、芯軸、支撐機(jī)構(gòu)和封頭定位裝置構(gòu)成。使用前，將支撐機(jī)構(gòu)固定在芯軸上，通過支撐機(jī)構(gòu)中支撐桿的條件，合理定位、安裝外側(cè)殼體結(jié)構(gòu)，最后安裝封頭定位裝置。纏繞前，在殼體外可采用一次性易碎、易熔材料，如石膏，石蠟等用于纏繞后產(chǎn)品的脫模。使用時(shí)，將此實(shí)用新型架于纏繞機(jī)上，纏繞機(jī)機(jī)座帶動(dòng)芯軸旋轉(zhuǎn)，纏繞機(jī)根據(jù)預(yù)設(shè)的鋪設(shè)速度、角度等技術(shù)指令，進(jìn)行纖維的連續(xù)鋪設(shè);纏繞完畢后，筒體模具隨纏繞產(chǎn)品一同進(jìn)入熱壓罐進(jìn)行加壓固化；由于用于殼體制造的玻璃編制布和樹脂的使用溫度高于纏繞產(chǎn)品的固化溫度，筒體模具在熱壓罐中仍能保持良好的模具外形和強(qiáng)度、剛度要求;產(chǎn)品熱壓固化后，可將筒體模具芯軸由一端抽出，同時(shí)工作人員可在筒體外部拆除封頭固定裝置，并可后封頭收口處直接進(jìn)入筒體內(nèi)部，拆除支撐機(jī)構(gòu)和殼體等內(nèi)部支撐機(jī)構(gòu)并清理石膏、石蠟等，快速，高效地完成產(chǎn)品和模具的分離。
[0016]本實(shí)用新型的有益效果是:實(shí)現(xiàn)了大型火箭燃燒室外殼或其他筒體結(jié)構(gòu)的成型，填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)大型火箭燃燒室外殼纏繞成型的空白。并且此實(shí)用新型裝拆方便、連接可靠、剛度大、變形小、重量輕和成本低。
[0017]本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是:模具殼體為分瓣式，采用玻璃編織布制造、格柵中空結(jié)構(gòu)，具有良好的結(jié)構(gòu)剛度和疲勞強(qiáng)度，并且節(jié)約了模具的制造成本，減輕了模具自身重量，為模具的人工安裝提供了便利。同時(shí)在模具內(nèi)部增加可拆卸支撐機(jī)構(gòu)與穩(wěn)定桿，一方面支撐機(jī)構(gòu)與穩(wěn)定桿通過螺栓連接，形成輪轂結(jié)構(gòu)，與殼體、芯軸形成整體構(gòu)型，增加了模具整體剛度，實(shí)現(xiàn)了大長(zhǎng)度、大直徑筒體的纏繞成型，另一方面支撐機(jī)構(gòu)與穩(wěn)定桿采用可拆卸連接，裝拆方便、連接可靠、變形小和成本低等特點(diǎn)。
【附圖說明】
[0018]圖1為本實(shí)用新型的整體結(jié)構(gòu)不意圖；
[0019]圖2為本實(shí)用新型殼體局部拆開的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖3為本實(shí)用新型的內(nèi)部連接結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021 ]圖4為本實(shí)用新型中支撐機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0022]圖中標(biāo)號(hào):1.殼體;2.芯軸;3.支撐機(jī)構(gòu);4.封頭定位裝置;31.內(nèi)環(huán)32.外環(huán);33.支撐桿;34.鎖緊塊一;35.鎖緊塊二。
【具體實(shí)施方式】
[0023]實(shí)施例1
[0024]下面以一種大型筒體纏繞成型模具為例，通過實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型的設(shè)計(jì)和制備技術(shù)做進(jìn)一步詳細(xì)說明。
[0025]本實(shí)施例一種筒體纏繞成型模具，結(jié)合圖1和圖2所示，由殼體1、芯軸2、支撐機(jī)構(gòu)3和封頭定位裝置4構(gòu)成，支撐機(jī)構(gòu)3分為內(nèi)環(huán)31、外環(huán)32、支撐桿33、鎖緊塊一 34和鎖緊塊二35構(gòu)成，內(nèi)環(huán)31為整體結(jié)構(gòu)，上面焊接鎖緊塊一34;外環(huán)32為分瓣式結(jié)構(gòu)，通過鎖緊塊二35的螺栓連接為一體;支撐桿33沿芯軸2輻射狀均勻分布，其一端連接內(nèi)環(huán)31的鎖緊塊一 34，另一端連接外環(huán)32的鎖緊塊二 35;支撐機(jī)構(gòu)3的內(nèi)環(huán)31穿入芯軸2，并用螺釘釘與之固定，支撐機(jī)構(gòu)3與穩(wěn)定桿36采用可拆卸連接;殼體I為分瓣式復(fù)合材料層合板結(jié)構(gòu)，中部通過螺釘與支撐機(jī)構(gòu)3的外環(huán)32固定，兩端通過螺釘與封頭定位裝置4固定。
[0026]上述模具的制備過程和方法如下:
[0027](I)根據(jù)產(chǎn)品長(zhǎng)度、直徑和允許變形量，計(jì)算出芯軸2長(zhǎng)度、直徑、支撐機(jī)構(gòu)3數(shù)量和殼體I厚度。
[0028](2)機(jī)加制得內(nèi)環(huán)31、外環(huán)32、支撐桿33、鎖緊塊一 34、鎖緊塊二 35、芯軸2和封頭定位裝置4;
[0029](3)采用預(yù)浸料模壓或真空袋壓工藝制得復(fù)合材料殼體I;
[0030](4)固定芯軸2;
[0031](5)將內(nèi)環(huán)穿入芯軸，并用螺釘與之固定；
[0032](6)使用螺栓預(yù)緊的方式將支撐桿固定到內(nèi)環(huán)上；
[0033](7)使用螺栓將外環(huán)一瓣一瓣安裝到支撐桿上；
[0034](8)將穩(wěn)定桿安裝到支撐機(jī)構(gòu)上；
[0035](9)將中部殼體安裝到外環(huán)上；
[0036](10)將兩端殼體安裝到外環(huán)和封頭定位裝置上。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種筒體纏繞成型模具，其特征在于:由殼體、芯軸、支撐機(jī)構(gòu)和封頭定位裝置構(gòu)成，所述的支撐機(jī)構(gòu)設(shè)置有多個(gè)，每個(gè)支撐機(jī)構(gòu)相互平行且結(jié)構(gòu)相同，包括內(nèi)環(huán)、外環(huán)和支撐桿，內(nèi)環(huán)穿入芯軸中，支撐桿呈輻射狀分布于內(nèi)環(huán)與外環(huán)之間，外環(huán)與殼體固定;殼體通過封頭定位裝置固定。2.如權(quán)利要求1所述的一種筒體纏繞成型模具，其特征在于:所述的內(nèi)環(huán)為整體結(jié)構(gòu)，其上設(shè)置有鎖緊塊一。3.如權(quán)利要求1所述的一種筒體纏繞成型模具，其特征在于:所述的外環(huán)為分瓣式結(jié)構(gòu)，其上設(shè)置有鎖緊塊二。4.如權(quán)利要求1所述的一種筒體纏繞成型模具，其特征在于:所述的支撐桿沿芯軸輻射狀均勻分布，數(shù)量不小于6根。5.如權(quán)利要求1所述的一種筒體纏繞成型模具，其特征在于:所述的相鄰支撐機(jī)構(gòu)設(shè)置有穩(wěn)定桿，用于增加軸向剛度。6.如權(quán)利要求1所述的一種筒體纏繞成型模具，其特征在于:所述的殼體為分瓣式中空結(jié)構(gòu)，通過螺釘與支撐機(jī)構(gòu)的外環(huán)固定。7.如權(quán)利要求1所述的一種筒體纏繞成型模具，其特征在于:所述的芯軸為階梯型管狀結(jié)構(gòu)，且中間較兩端粗。8.如權(quán)利要求1所述的一種筒體纏繞成型模具，其特征在于:所述的封頭定位裝置為圓形法蘭盤。
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種筒體纏繞成型模具，屬于機(jī)械成型技術(shù)領(lǐng)域。由殼體、芯軸、支撐機(jī)構(gòu)和封頭定位裝置構(gòu)成，所述的支撐機(jī)構(gòu)設(shè)置有多個(gè)，每個(gè)支撐機(jī)構(gòu)相互平行且結(jié)構(gòu)相同，包括內(nèi)環(huán)、外環(huán)和支撐桿構(gòu)成，內(nèi)環(huán)穿入芯軸中，并用銷釘與之固定；支撐桿呈輻射狀分布于內(nèi)環(huán)與外環(huán)之間，外環(huán)與殼體固定；殼體通過封頭定位裝置固定。將本實(shí)用新型應(yīng)用于機(jī)械成型，具有裝拆方便、連接可靠、剛度大、變形小、重量輕和成本低等特點(diǎn)。
【IPC分類】B29C53/82
【公開號(hào)】CN205185294
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520827858
【發(fā)明人】胡紀(jì)根, 王冠, 沈偉, 戈家榮, 張卉梓
【申請(qǐng)人】精功（紹興）復(fù)合材料技術(shù)研發(fā)有限公司
【公開日】2016年4月27日
【申請(qǐng)日】2015年10月23日