一种小直径复合材料筒体变径缠绕装置的制作方法

本发明涉及一种复合材料筒体缠绕装置，具体涉及一种小直径复合材料筒体的缠绕装置。

背景技术：

复合材料结构可设计性强，且具有耐腐蚀、高比刚度与比强度，及优越的抗震性能等优点，在汽车船舶、日常生活、航空航天等领域逐渐替代金属成为主承力构件，复合材料壳体在压力容器、日常贮存、发动机壳体等存储领域具有广阔应用前景。这些圆筒及壳体结构通常是在预制芯模表面采用纤维缠绕工艺整体成型，但影响复合材料壳体整体成型的因素有很多，作为纤维缠绕成型工艺设计的基础和必要步骤——芯模的设计成型首当其冲，模具作为制品成型的必备工艺装备，其结构、材料性能、精度在很大程度上决定了最终成型制件的精度。

现有复合材料缠绕模具主要采用金属骨架外敷石膏或是采用砂制模具的结构。金属骨架外敷石膏模具主要用于大直径复合材料筒体的成型，小直径复合材料筒体的成型主要采用砂制模具。其缺点在于：制作的砂芯需要配备相应的成型模具，成本高且加工周期较长；砂制表观质量粗糙，影响缠绕制品内表面质量；采用砂、金属等多种材料的缠绕模具，其材料在缠绕制品固化加热时热变形不协调，模具表面易产生开裂等问题，影响缠绕制品内表面成型质量；砂芯材料配方中含有一定量的粘接材料，对环境有一定污染，回收处理不方便。

发明专利内容

本发明所要解决的技术问题：

本发明提供一种小直径复合材料筒体的缠绕装置，该缠绕装置可以在一定尺寸范围内，实现了一套模具能够适用于不同外形尺寸的复合材料筒体。同时，本发明可以有效的减少复合材料筒体的成型周期，改善成型复合材料筒体内表面的表观质量，减少各类有毒材料对环境的污染。

本发明所采用的具体技术方案是：

一种小直径复合材料筒体变径缠绕装置，包括主轴1、前定位套3、前封头分瓣4、筒段分瓣5、后封头分瓣6、后定位套7、直径标定杆9、连杆11、转接环12和轴套13，所述前定位套3和后定位套7与主轴配合，所述前封头分瓣4、后封头分瓣6分别与前定位套3、后定位套7通过螺钉连接，所述筒段分瓣5通过螺钉与连杆11一端连接，所述连杆11另一端与转接环12连接，所述转接环12通过螺钉固定在轴套13上，所述锁套10与主轴1配合，通过轴向滑动带动连杆11运动。

进一步地，还包括两根直径标定杆9，所述两根直径标定杆9通过锁套10上的螺纹孔与锁套10连接。

进一步地，还包括锁套10，所述锁套10与主轴1配合并连接连杆11，通过轴向滑动带动连杆11运动控制直径变化。

进一步地，还包括前夹紧盘2和后夹紧盘8，所述前夹紧盘2和后夹紧盘8分别设有光孔，前夹紧盘2夹紧前定位套3，后夹紧盘8的光孔与锁套10上的螺纹孔连接，用于调整锁套10位置，两根直径标定杆9通过后加紧盘8的光孔、后定位套7的螺纹孔，使其端面与锁套10端面接触以固定锁套10。

进一步地，在筒体头部还设置有封头，所述前、后封头通过螺钉与前、后定位套连接。

本发明的有益效果：

1）通用性强，主轴以及变径组件为通用部件，可以实现对不同尺寸复合材料圆筒的成型，不仅具有良好的经济性，相比其他模具制作周期也更短；

2）相比较传统成型模具，该模具重量轻，操作便捷，同时全金属结构的刚度与强度更优秀；

3）模具精度高，成型制品内表面质量优秀，采用全金属模具成型的复合材料圆筒工艺性稳定，避免了以往模具因多种材料热变形不协调产生的问题；

4）减少了粘接剂等化学材料的使用，模具对环境无污染。

附图说明

图1.小直径复合材料筒体变径缠绕装置主视图剖面；

图2.小直径复合材料筒体变径缠绕装置右视图；

图3.小直径复合材料筒体变径缠绕装置俯视图；

图4.小直径复合材料筒体变径缠绕装置的轴套和转接环装配图；

图5.小直径复合材料筒体变径缠绕装置的锁套结构示意图；

其中，1.主轴，2.前夹紧盘，3.前定位套，4.前封头分瓣，5.筒段分瓣，6.后封头分瓣，7.后定位套，8.后夹紧盘，9.直径标定杆，10.锁套，11.连杆，12.转接环，13.轴套，14.螺钉，15.封头筒段整体分瓣，16.适配孔，17.连接孔。

具体实施方式

下面结合附图和具体实例对本发明专利进行详细说明。

如图1所示，一种小直径复合材料筒体变径缠绕装置，包括主轴1，前夹紧盘2，前定位套3，前封头分瓣4，筒段分瓣5，后封头分瓣6，后定位套7，后夹紧盘8，直径标定杆9，锁套10，连杆11，转接环12，轴套13，螺钉14。所述前定位套3和后定位套7与主轴配合，所述前封头分瓣4、后封头分瓣6分别与前定位套3、后定位套7通过螺钉连接，所述筒段分瓣5通过螺钉与连杆11一端连接，所述连杆11另一端与转接环12连接，所述转接环12通过螺钉固定在轴套13上，所述锁套10与主轴1配合，通过轴向滑动带动连杆11运动。所述两根直径标定杆9通过锁套10上的螺纹孔与锁套10连接。所述锁套10与主轴1配合并连接连杆11，通过轴向滑动带动连杆11运动控制直径变化。所述前夹紧盘2和后夹紧盘8分别设有光孔，前夹紧盘2夹紧前定位套3，后夹紧盘8的光孔与锁套10上的螺纹孔连接，用于调整锁套10位置，两根直径标定杆9通过后加紧盘8的光孔、后定位套7的螺纹孔，使其端面与锁套10端面接触以固定锁套10。所述前、后封头通过螺钉与前、后定位套连接。

如图2所示，所述前、后封头通过螺钉14与前、后定位套连接。

如图3所示，所述封头筒段整体分瓣，通过螺钉与前、后定位套连接定位。

如图4所示，所述的转接环通过螺钉固定在轴套上，通过转接环轴向位置的改变实现模具长度调整。

如图5所示，所述的锁套与主轴1配合，其前端面螺纹孔与直径标定杆9连接，锁套支臂上的光孔与连杆11上的光孔通过螺钉或其他方式连接固定。

技术特征：

技术总结
本发明涉及一种小直径复合材料筒体变径缠绕装置，包括主轴、前定位套、前封头分瓣、筒段分瓣、后封头分瓣、后定位套、直径标定杆、连杆、转接环和轴套，所述前定位套和后定位套与主轴配合，所述前封头分瓣、后封头分瓣分别与前定位套、后定位套通过螺钉连接，所述筒段分瓣通过螺钉与连杆一端连接，所述连杆另一端与转接环连接，所述转接环通过螺钉固定在轴套上，所述锁套与主轴配合，通过轴向滑动带动连杆运动。本发明提供一种小直径复合材料筒体的缠绕装置，该缠绕装置可以在一定尺寸范围内，实现了一套模具能够适用于不同外形尺寸的复合材料筒体。同时，本发明可以有效的减少复合材料筒体的成型周期，改善成型复合材料筒体内表面的表观质量，减少各类有毒材料对环境的污染。

技术研发人员：王锴;陈孝鹏;张悦;祁发强;薛丰;李冰;张强
受保护的技术使用者：内蒙古航天红岗机械有限公司
技术研发日：2018.12.21
技术公布日：2019.06.18