[發明專利]一種超大型筒體纏繞成型模具

在審

• 申請號: 202010052114.6
• 申請日: 2020-01-17
• 公開（公告）號: CN111152476A
• 公開（公告）日: 2020-05-15
• 發明（設計）人: 鄒尚武;汪洋;林會杰;沈偉;胡紀根;陳立峰
• 申請（專利權）人: 精功（紹興）復合材料技術研發有限公司
• 主分類號: B29C70/32
• 分類號: B29C70/32;B29C70/54;B29C33/00
• 代理公司: 紹興市越興專利事務所(普通合伙) 33220
• 代理人: 蔣衛東

本發明公開了一種超大型筒體纏繞成型模具，包括芯軸，所述芯軸的兩端設置有殼板法蘭，兩個所述殼板法蘭之間連接有殼板，所述殼板和所述芯軸之間設有若干支撐機構，所述殼板采用分瓣式，相互交錯設置且相鄰殼板之間通過連接板固定。本發明殼板采用分瓣式鑄鋁殼板，同時殼板之間用連接板相連，殼板安裝時前后錯位，增加了殼板整體的抗壓及抗扭能力；殼板與芯軸之間安裝了支撐機構實現了大長度、大直徑筒體的纏繞成型；芯軸中段不整體機加，只機加焊接的安裝面，大大降低了機加時間及難度。本發明還具有裝拆方便、定位可靠、基準明確、剛度大、變形小和成本低等特點，實現了超大型火箭燃燒室外殼或其他筒體結構的纏繞成型。

技術領域

本發明涉及機械成型技術領域，更具體涉及一種超大型筒體纏繞成型模具。

背景技術

纖維纏繞成型工藝是碳絲在一定的張力下，按一定的規律纏繞在芯模上，然后固化成型的一種制造工藝。對于成型超大尺寸（長度大于20米，直徑大于4米）且兩端帶有收口的筒體產品，模具的制造一直是核心技術之一，現有的纏繞成型模具一般用于直徑小于2米的筒體，且筒體內部缺少支撐，如果將此結構的模具用于超大尺寸的筒體成型，就無法保證產品的外形尺寸，所以創造一種具備較好的剛度強度且變形量小于4.5mm的芯模，用來制造超大型筒體產品勢在必行，此模具還需要克服旋轉時產生的扭力，以及成型過程中出現的各種載荷。并且芯模還需基準明確，拆裝穩定，保證成型出來的產品尺寸穩定，脫模時方便芯模從兩端的收口處取出。

基于此，做出本案申請。

發明內容

針對現有技術的不足，本發明提供了一種超大型筒體纏繞成型模具，適用于超大型火箭發動機燃燒室外殼或其它筒體結構成型，組裝拆卸方便，剛度大、變形小。

為實現上述目的，本發明提供了如下技術方案：一種超大型筒體纏繞成型模具，包括芯軸，所述芯軸的兩端設置有殼板法蘭，兩個所述殼板法蘭之間連接有殼板，所述殼板和所述芯軸之間設有若干支撐機構，所述殼板采用分瓣式，相互交錯設置且相鄰殼板之間通過連接板固定。

殼板為分瓣式鑄鋁殼板，通過螺釘與支撐機構固定，殼板安裝時互相交錯且每兩塊殼板之間通過連接板互相連接，增加殼板整體的剛度及抗扭強度。

使用前，將芯軸夾持于纏繞機上，通過支撐機構及殼板法蘭將殼板安裝完成，最后安裝殼板的連接板。纏繞前，在殼板外可涂抹易碎、易熔材料，（如水溶性石膏，石蠟等用于纏繞后產品的脫模）。纏繞時，纏繞機根據工作指令在石膏或石蠟表面進行纏繞，纏繞結束后模具和纖維整體進入烘箱固化；產品熱壓固化后，工作人員可在筒體外部拆除殼板法蘭，然后進入筒體內部拆卸支撐機構，拆卸完支撐機構后將芯軸從一端抽出，并清理石膏、石蠟，快速，高效地完成產品和模具的分離。

進一步，所述支撐機構包括環框，所述環框沿所述芯軸長度方向等間距設置，所述環框的外表面與所述殼板連接，所述環框的內表面與所述芯軸之間設置有若干支撐桿，所述支撐桿沿所述芯軸的周向呈輻射狀均勻分布。

進一步，所述支撐機構還包括設置在所述芯軸兩端的斜支撐，所述斜支撐與所述殼板連接，斜支撐的設置增加了軸向的剛度。

進一步，所述芯軸上設有連接支座，所述支撐桿與所述斜支撐固定在所述連接支座上。連接支座為單個零件，通過螺釘連接在芯軸上，支撐桿或斜支撐一端與連接支座連接，另一端直接與環框或者殼板連接。

進一步，所述環框為分瓣式結構，截面為T型的拉擠型材。

進一步，所述芯軸為階梯型管狀結構，其中間粗兩端小，所述芯軸中間段表面設置有用于安裝所述連接支座的支座安裝面。中間段芯軸不整體加工，只需機加焊接的支座安裝面，大大降低了機加時間及難度，且安裝面作為裝配基準，保證了裝配精度。

進一步，所述殼板法蘭為圓形法蘭盤。