一种网架式筒体缠绕成型模具制造技术

本发明专利技术公开了一种网架式筒体缠绕成型模具，包括网架式中段，所述网架式中段的两端可拆卸连接有对称设置的封头，所述封头的中心设有一根端轴，所述网架式中段的外部连接有中段壳体。本发明专利技术模具采用两端轴的结构，无中间主轴，大大减轻了模具自身重量和制造成本，同时在模具内部增加双层节点球网架结构，一方面网架结构与壳体、前后封头连接形成整体构型，增加了模具的整体刚度，实现了超大型筒体的缠绕成型，另一方面端轴从两端抽轴且网架结构采用可拆卸连接方式，还具有装拆方便、连接可靠、变形小等特点。

【技术实现步骤摘要】
一种网架式筒体缠绕成型模具
本专利技术涉及机械设计及制造
，更具体涉及一种网架式筒体缠绕成型模具。
技术介绍
纤维缠绕成型工艺是将浸过树脂胶液的连续纤维按照一定规律缠绕到芯模上，经固化、脱模获得制品。对于制造超大型（长度大于15米，直径大于3米）筒体产品，模具的制造一直是制造产品的核心技术之一，成型模具要有足够的强度和刚度，还要能够承受制品成型加工过程中施加于芯模的各种载荷（如自重、制品重、缠绕张力、固化应力等）。芯模需要拆装稳定（每次拆装后制造出来的产品尺寸基本一制），还要有良好的实用性，即产品固化后，方便快捷的将芯模从制品中脱出。目前筒体缠绕成型模具大多采用芯轴和支撑杆支撑的结构形式，如将现有的模具结构形式应用于超大型筒体缠绕成型，会因模具自身重量大、强度刚度不足而在使用过程中出现变形，从而影响最终产品的尺寸精度。基于此，做出本申请案。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本专利技术提供了一种网架式筒体缠绕成型模具，适用于超大型火箭发动机燃烧室外筒或其他筒体结构成型，强度大，便于拆卸。为实现上述目的，本专利技术提供了如下技术方案：一种网架式筒体缠绕成型模具，包括网架式中段，所述网架式中段的两端可拆卸连接有对称设置的封头，所述封头的中心设有一根端轴，所述网架式中段的外部连接有中段壳体。端轴采用阶梯轴与缠绕设备连接，使用前，先将两端封头装配到定位装置上，再将网架式中段组装好，然后与封头装配完成。缠绕前，在模具的外表面可采用一次性易碎、易熔材料，如石膏，石蜡等用于缠绕后产品的脱模。使用时，将本专利技术模具架于缠绕机上，进行产品的缠绕成型，缠绕成型完毕后，可将前后端轴从两端抽出，同时工作人员可直接进入筒体内部，拆除网架结构和壳体等并清理石膏、石蜡等，达到快速、高效地完成产品和模具分离的目的。本专利技术模具采用两端轴的结构，无中间主轴，大大减轻了模具自身重量和制造成本，同时在模具内部增加网架结构，一方面网架结构壳体、前后封头连接形成整体构型，增加了模具的整体刚度，实现了超大型筒体的缠绕成型，另一方面端轴从两端抽轴且网架结构采用可拆卸连接方式，还具有装拆方便、连接可靠、变形小等特点。进一步，所述网架式中段包括若干间隔排列的支撑架，所述支撑架之间通过长桁串接，所述支撑架的内部连接有双层网架结构。支撑架与长桁组成支撑结构与中段壳体连接，起支撑和连接作用，长桁通过螺钉与中段壳体固定并增加轴向刚度，每个支撑架的内部对应设置一个双层网架结构，起支撑作用并能提高模具的整体刚度。进一步，所述支撑架由槽钢和不等边角铁连接而成，所述槽钢采用分瓣式结构。进一步，两端的所述支撑架的外侧均连接有连接框，所述连接框与所述封头连接。进一步，所述连接框采用U型框，U型框与槽钢通过螺栓连接，起支撑和连接前后封头壳体与中段壳体的作用。进一步，所述双层网架结构是由节点球和空间管连接组成的双层节点球网架结构，节点球与空间管固定，组合成网架起支撑作用，增加刚度。进一步，所述封头包括框体，所述框体上连接有封头壳体，所述框体的两端各连接有一个腹板，所述腹板的中心处设置有安装所述端轴的法兰，所述端轴与所述封头壳体之间设有若干支撑杆，所述支撑杆沿所述端轴的周向呈辐射状均匀分布。腹板起支撑作用，与框体和法兰连接，刚度好；支撑杆一端固定在端轴上，一端固定在缝头壳体上，起支撑作用，增加强度。进一步，所述框体采用分瓣式结构，所述腹板采用分瓣式钢板，便于拆卸和组装。进一步，所述端轴上安装有支撑脚盒，所述支撑杆固定在所述支撑脚盒上。进一步，所述中段壳体和所述封头壳体均采用分瓣式结构，每瓣可单独组装和拆卸。综上所述，本专利技术模具采用两端轴的结构，无中间主轴，大大减轻了模具自身重量和制造成本，同时在模具内部增加双层节点球网架结构，一方面网架结构与壳体、前后封头连接形成整体构型，增加了模具的整体刚度，实现了超大型筒体的缠绕成型，另一方面端轴从两端抽轴且网架结构采用可拆卸连接方式，还具有装拆方便、连接可靠、变形小等特点。附图说明图1为本专利技术整体结构示意图；图2为本专利技术局部拆开结构示意图；图3为本专利技术封头结构示意图；图4为本专利技术的网架式中段结构示意图；图5为本专利技术双层节点球网架结构示意图；图6为本专利技术中支撑架示意图；图7为本新型的封头与中间节点球网架结构连接方式示意图。标注说明：1、前封头；2、网架式中段；3、后封头；11、端轴；12、支撑杆；13、支撑脚盒；14,、框体；15、腹板；16、法兰；17、封头壳体；21、节点球；22、空间管；23、槽钢；24、支撑架；25、长桁；26、中段壳体；27、不等边角铁；28、U型框。具体实施方式参照图1至图7对本专利技术一种网架式筒体缠绕成型模具的具体实施方式作进一步的说明。结合图1和图2所示，一种网架式筒体缠绕成型模具，由前封头1、网架式中段2和后封头3构成。如图3所示，前封头1分为端轴11、支撑杆12、支撑角盒13、框体14、腹板15、法兰16、封头壳体17，端轴11为阶梯轴，连接缠绕设备；支撑角盒13沿端轴11均匀分布，通过螺钉与端轴11固定；支撑杆12一端连接封头壳体17，一端连接支撑角盒13；框体14为分瓣式结构，与封头壳体17通过螺钉连接；法兰16通过螺钉与端轴11固定；腹板15为分瓣式钢板，一端连接法兰16，另一端连接框体14。如图4所示，网架式中段2分为节点球21、空间管22、槽钢23、组合框24、长桁25、中段壳体26、不等边角铁27、U型框28，节点球21与空间管22连接成双层网架结构（见图5），起支撑作用并提高模具刚度；槽钢23为分瓣式结构，与中段壳体26通过螺钉连接；网架结构通过节点球21与槽钢23连接；支撑架24由槽钢23和不等边角铁27由螺栓连接组合而成(见图6)，通过螺钉与中段壳体26连接，起支撑和连接壳体的作用；U型框28与槽钢23通过螺栓连接，起支撑和连接前后封头壳体17与中间壳体26的作用；长桁25通过螺钉与中段壳体26固定并增加轴向刚度。前封头1、后封头3与网架式中段2通过腹板15与U型框28、节点球21固定连接（见图7）。一种网架式筒体缠绕成型模具，其制备过程和方法如下：（1）根据产品长度、直径和允许变形量，计算出前后端轴11长度、直径、节点球21数量、空间管22长度、框架14数量、槽钢23数量和中段壳体26和封头壳体17厚度；（2）机加制得壳板、腹板15、框架14、支撑杆12、支撑角盒13、前后端轴11、法兰16、长桁25、U型框28；（3）固定前后端轴11；（4）将支撑角盒13和法兰16用螺钉与端轴11固定；然后支撑杆12固定到支撑角盒13上，腹板15固定到法兰16上，使用螺栓将框架14一瓣一瓣的安装到腹板15上；每瓣框架14之间用连接板固定；（5）将前后封头壳体17一瓣一瓣的安装到框架14和法兰16上；（6）将节点球21和空间管22组装成网架结构；（7）将槽本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种网架式筒体缠绕成型模具，其特征在于：包括网架式中段，所述网架式中段的两端可拆卸连接有对称设置的封头，所述封头的中心设有一根端轴，所述网架式中段的外部连接有中段壳体。/n

【技术特征摘要】
1.一种网架式筒体缠绕成型模具，其特征在于：包括网架式中段，所述网架式中段的两端可拆卸连接有对称设置的封头，所述封头的中心设有一根端轴，所述网架式中段的外部连接有中段壳体。


2.根据权利要求1所述的网架式筒体缠绕成型模具，其特征在于：所述网架式中段包括若干间隔排列的支撑架，所述支撑架之间通过长桁串接，所述支撑架的内部连接有双层网架结构。


3.根据权利要求2所述的网架式筒体缠绕成型模具，其特征在于：所述支撑架由槽钢和不等边角铁连接而成，所述槽钢采用分瓣式结构。


4.根据权利要求3所述的网架式筒体缠绕成型模具，其特征在于：两端的所述支撑架的外侧均连接有连接框，所述连接框与所述封头连接。


5.根据权利要求4所述的网架式筒体缠绕成型模具，其特征在于：所述连接框采用U型框。


6.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙国飞，邹尚武，李玉娟，胡纪根，陈立峰，
申请(专利权)人：精功绍兴复合材料技术研发有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33