[發明專利]消除大長徑比鐵磁性圓柱型芯模彎曲變形的裝置及方法

在審

• 申請號: 202010695058.8
• 申請日: 2020-07-19
• 公開（公告）號: CN111923382A
• 公開（公告）日: 2020-11-13
• 發明（設計）人: 張棟;沈興全;武濤;董振;羅世通;石上瑤;張方超
• 申請（專利權）人: 中北大學
• 主分類號: B29C53/80
• 分類號: B29C53/80;B29C53/82
• 代理公司: 太原晉科知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 14110
• 代理人: 任林芳

本發明消除大長徑比鐵磁性圓柱型芯模彎曲變形的裝置及方法，屬于芯模制造技術領域；該裝置包括芯模主體，芯模主體的兩端上裝有轉軸，還包括龍門架、弧形永磁鐵、彎曲變形測量儀和控制模塊，芯模主體繞其中心軸可旋轉地設置在龍門架的兩側立柱上，弧形永磁鐵固定在龍門架的橫梁上，與芯模主體保持一定距離，并表現出對由鐵磁性材料制成的芯模主體的吸引力；龍門架的立柱上設有高低調節裝置；彎曲變形測量儀用于測量芯模主體的彎曲方向及程度，高低調節裝置用于根據芯模主體的彎曲方向及程度，調節弧形永磁鐵與芯模主體之間的距離，通過磁力調節對芯模主體的作用力從而消除彎曲變形。

技術領域

本發明消除大長徑比鐵磁性圓柱型芯模彎曲變形的裝置及方法，屬于芯模制造技術領域。

背景技術

因纖維纏繞成型制得產品相比傳統加工產品具有強度高、重量輕、可靠性高、產品質量穩定（芯模精度越高，產品質量越高）、成本低（在同一產品上，可合理配選若干種材料使其再復合，達到最佳的技術經濟效果）等特點，現眾多產品，如壓力容器、導彈發射管、飛機機體等都采用芯模纏繞成型的方法。根據纖維纏繞成型時樹脂基體的物理化學狀態不同，分為干法纏繞、濕法纏繞和半干法纏繞三種，其中，又以濕法纏繞水平芯模應用最為普遍。而其中一些特殊的長圓柱型產品因其體積龐大，其芯模體型相應也十分龐大，且多采用鋼鐵等鐵磁性金屬材料打造，即使如此，直線度仍難保證。目前，為減小芯模水平工作時因自重產生的撓度對產品質量和性能、以及拔模難度的影響，多采用增加芯模壁厚進而提高芯模剛度進而減小其變形量的方法，其缺點也很明顯：1、壁厚增加質量增加，成本增加，且芯模變得十分笨重；2、壁厚增加自重增加，壁厚增大對減小彎曲變形的收益愈加的不明顯，故只能在一定程度上減小彎曲變形；3、在生產中隨著纏繞、覆蓋材料的增加，芯模會繼續產生多余的變形量。

發明內容

本發明鑒于以上問題而完成。本發明的目的在于提供一種主動調整芯模變形程度，消除大長徑比鐵磁性圓柱型芯模彎曲變形的裝置及方法。

為了解決上述技術問題，本發明采用的技術方案為：一種消除大長徑比鐵磁性圓柱型芯模彎曲變形的裝置，包括芯模主體，芯模主體的兩端上裝有轉軸，還包括龍門架、弧形永磁鐵、彎曲變形測量儀和控制模塊，芯模主體繞其中心軸可旋轉地設置在龍門架的兩側立柱上，弧形永磁鐵固定在龍門架的橫梁上；龍門架的立柱上設有高低調節裝置；

彎曲變形測量儀用于測量芯模主體的彎曲方向及程度，高低調節裝置用于根據芯模主體的彎曲方向及程度，調節弧形永磁鐵與芯模主體之間的距離，通過磁力調節對芯模主體的作用力從而消除彎曲變形。

進一步的，所述弧形永磁鐵與所述芯模主體同心，并呈小于等于120°弧形環抱于所述芯模主體的正上方。

進一步的，所述龍門架的立柱包括底座，所述高低調節裝置包括升降導柱、軸承頂座、軸承和升降調節螺栓，所述轉軸與軸承配合，軸承設置在底座的頂端，軸承頂座設置在軸承的上方，底座和軸承頂座將軸承固定，升降導柱固定在軸承頂座的上方并嵌入所述龍門架的柱體內，所述龍門架的柱體上設有升降調節螺栓，升降調節螺栓的底部支撐在軸承頂座上。

進一步的，所述芯模主體由鐵磁性材料制成，所述芯模主體的軸線與所述龍門架的橫梁平行。

一種消除大長徑比鐵磁性圓柱型芯模彎曲變形的方法，包括以下步驟：

在芯模主體的上方設有外部永磁鐵；

獲取芯模主體的直線度；

響應于芯模主體的直線度至超出設定的直線度閾值，調整外部永磁鐵與芯模主體之間的距離，改變外部永磁鐵對芯模主體的作用力，進而消除芯模主體的彎曲變形。

本發明與現有技術相比具有以下有益效果。