一种细长结构复合材料制品旋转固化用支撑装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种细长结构复合材料制品旋转固化用支撑装置，包括：至少一组支撑机构，设于复合材料制品的下方，支撑机构包括至少一个支撑辊；支撑辊的辊轴与复合材料制品的轴线平行，支撑辊的辊面与复合材料制品的回转面相切；第一滑动锁止机构，设于支撑机构的下方，适于使支撑机构沿复合材料制品的轴向方向移动并被锁止。本发明专利技术的细长结构复合材料制品旋转固化用支撑装置，可以为细长结构复合材料制品的旋转固化提供很好的支撑，减少细长结构复合材料制品在固化过程中由于自重产生的形变，提高制品的直线度和固化质量。

A supporting device for rotational curing of composite products with slender structure

【技术实现步骤摘要】
一种细长结构复合材料制品旋转固化用支撑装置
本专利技术属于复合材料制品生产辅助装置
，具体涉及一种细长结构复合材料制品旋转固化用支撑装置。
技术介绍
纤维增强树脂基复合材料制品因其低密度、高强度等特点逐渐成为21世纪主导材料之一，在航天、汽车、化工、医药、体育器材等很多领域都有应用。纤维增强树脂基复合材料是由树脂基体材料浸渍于纤维增强材料经固化成型得到。细长结构的复合材料制品是指轴向尺寸比径向尺寸大很多的细长条制品，细长结构制品多通过纤维缠绕工艺制备，纤维缠绕工艺是通过将浸渍过树脂胶液的连续纤维按照一定规律缠绕到芯模上，然后固化脱模成为复合材料制品。细长结构指长径比大于100的圆柱体结构，对于细长结构的复合材料制品，直线度是其重要的考核指标之一，其树脂基体材料的固化过程，通常通过将其芯模的两端支撑，并在烘箱中边旋转边固化完成。中国专利文献CN108177359公开了一种缠绕成型复合材料真空旋转固化装置，在将浸渍树脂胶液的纤维缠绕到芯模上之后，以两端支撑的方式固定芯模和产品，通过旋转接头带动复合材料制品边旋转边固化。该装置虽然可使树脂胶液在旋转过程中有效固化，但是，根据简支梁的挠度计算公式，圆柱形芯模在线密度μ与弹性模量E一定时，在自重下的变形量ε与长度L4成正比，直径d4成反比，因此在制品直线度的设计要求内，固化过程中芯模的长度与直径应满足一定的比例关系，芯模长度超过该比例关系合理的长度后，便无法满足制品的直线度，影响复合材料制品固化质量；另一方面，在制备中树脂基体材料需要经历由液态变成固态的旋转固化过程，即树脂体系发生不可逆的化学交联反应使纤维与树脂紧密联系形成复合材料，固化过程对复合材料制品的最终成型有直接影响，因此，对于细长结构的复合材料制品，由于轴向尺寸过长，在纤维缠绕工艺制备制品的过程中很容易在轴向上产生弯曲变形，而现有的装置无法防止旋转固化过程中芯模或产品受自重影响产生变形，无法保持细长结构复合材料制品旋转固化的直线度，因此无法保证制得的产品的直线度。
技术实现思路
本专利技术解决的技术问题是提供一种细长结构复合材料制品旋转固化用支撑装置，可以为细长结构复合材料制品的旋转固化提供支撑，保证制品的直线度和固化质量。为了解决上述问题，本专利技术提供一种细长结构复合材料制品旋转固化用支撑装置，包括：至少一组支撑机构，设于复合材料制品的下方，支撑机构包括至少一个支撑辊；支撑辊的辊轴与复合材料制品的轴线平行，支撑辊的辊面与复合材料制品的回转面相切；第一滑动锁止机构，设于支撑机构的下方，适于使支撑机构沿复合材料制品的轴向方向移动并被锁止。需要说明的是，本文中所指细长结构是指长径比大于100的圆柱体结构。该细长结构复合材料制品旋转固化用支撑装置的工作过程为：在使用缠绕工艺制备细长结构复合材料制品时，将浸渍过树脂胶液的连续纤维按照一定规律缠绕到芯模后，将其送至固化工艺，细长结构复合材料制品的两端支撑，将该细长结构复合材料制品旋转固化用支撑装置设置在复合材料制品中部下方，并使支撑辊的辊面与复合材料制品的回转面相切，使支撑辊在制品旋转固化过程中对制品起到支撑作用，减少细长复合材料制品由于自重而产生的形变，保证产品具有较好的线性度；还可设置多组支撑机构，并通过第一滑动锁止机构调节各组支撑机构在复合材料制品的轴向方向上的位置，以适应不同长度尺寸的复合材料制品，并可通过调节支撑机构的组数和位置使细长复合材料制品符合不同的线性度要求。其中，多组支撑机构之间的间距可根据复合材料制品的长度和所要满足的线性度进行调整，优选地，由复合材料制品的端部起，每间隔不大于L的距离设置一组所述支撑机构；其中，ε为可接受的所述复合材料制品的最大变形量；E为复合材料制品旋转固化用的芯模的弹性模量；d为所述复合材料制品的直径；μ为芯模与复合材料制品的线密度。根据简支梁的挠度计算公式，细长回转结构制品在重力载荷作用下的变形量为当线密度μ与弹性模量E一定时，变形量ε与制品的长度L4成正比，直径d4成反比，为保证复合材料制品的线性度为变形量小于ε，在复合材料制品、直径、芯模材料不变的情况下，需使复合材料制品的长度不大于L，因此，由复合材料制品的端部起，每间隔不大于L的距离设置一组支撑机构，可使不大于L长度范围内的复合材料制品的两端被支撑，保证每一不大于L长度的复合材料制品段变形量均小于ε，从而保证整个细长结构复合材料制品的线性度。优选地，支撑机构等间距设置。其中，第一滑动锁止机构为可使支撑机构沿复合材料制品的轴向方向移动，并可将支撑机构的位置锁紧的机构，现有技术中的滑轨与滑块的配合、滑杆与传设在滑杆上的滑块的配合等均可实现上述功能。作为一种优选方式，第一滑动锁止机构包括：第一底板，第一底板为电磁铁或第一底板使用铁、钴、镍中的一种或几种金属制成；底座，固定设于支撑机构的底部，并滑动设于第一底板上，底座为电磁铁或底座使用铁、钴、镍中的一种或几种金属制成，第一底板与底座中至少一个为电磁铁。可通过控制电磁铁是否通电，从而控制其是否具有磁性，或通过调节电流大小控制其磁性的大小，因此，在需要调节支撑机构的位置时，使第一底板或底座的电磁铁断电，使其磁性消失，底座可在第一底板上移动，使底座沿复合材料制品的轴向移动，调节好适当位置后，将电磁铁通电，使电磁铁具有强磁力后，会将底座牢固的吸在第一底板上，磁力的施加使底座与第一底板之间的相对摩擦力增加，从而使在第一底板上的位置固定。该第一滑动锁止机构结构简单，且调整支撑机构的位置更方便。作为另一种优选方式，第一滑动锁止机构包括：滑槽，滑槽与复合材料制品的轴线平行；滑块，设于支撑机构的底部，并且滑动嵌设于滑槽中；锁止结构，设于滑槽上，适于将滑块的位置固定。通过滑块在滑槽中的滑动，可使支撑机构在复合材料制品底部沿其轴向方向移动，并通过锁止结构可将滑块的位置固定，使支撑机构在设定位置固定。锁止结构的具体实现方式有多种，现有技术中已公开的各种可使部件位置锁定的结构均可实现。作为一种优选方式，锁止结构包括：多个锁孔，多个锁孔等间距设于滑槽的侧壁上；螺孔，设于滑块靠近滑槽内壁的侧壁上；螺栓，适于与螺孔配合锁紧。通过移动滑块将支撑机构的位置设置好后，可将螺栓穿过滑槽侧壁上的锁孔，并穿入滑块上的螺孔中，将螺栓拧紧，使滑块的位置被锁止。支撑机构的具体实现方式有多种，例如可直接设置为方形结构柱顶部铰接支撑辊。作为一种优选方式，支撑机构包括：支撑座，用于提供承载；两个支撑辊，对称设于复合材料制品的下方的两侧；两个支撑杆，每个支撑杆的一端与一个支撑辊铰接，另一端与支撑座的顶部铰接；两个支撑杆的上端之间连接有第一弹性元件。其中，第一弹性元件优选弹簧。两个支撑辊设置在复合材料制品的下方的两侧后，两个支撑辊对于复合材料制品的支持力由两个支撑杆提供，而两个支撑杆对支撑辊的力与支撑座对支撑辊的支持力和第一本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种细长结构复合材料制品旋转固化用支撑装置，其特征在于，包括：/n至少一组支撑机构，设于复合材料制品的下方，所述支撑机构包括至少一个支撑辊；所述支撑辊的辊轴与所述复合材料制品的轴线平行，所述支撑辊的辊面与所述复合材料制品的表面相切；/n第一滑动锁止机构，设于所述支撑机构的下方，适于使所述支撑机构沿所述复合材料制品的轴向方向移动并被锁止。/n

【技术特征摘要】
1.一种细长结构复合材料制品旋转固化用支撑装置，其特征在于，包括：
至少一组支撑机构，设于复合材料制品的下方，所述支撑机构包括至少一个支撑辊；所述支撑辊的辊轴与所述复合材料制品的轴线平行，所述支撑辊的辊面与所述复合材料制品的表面相切；
第一滑动锁止机构，设于所述支撑机构的下方，适于使所述支撑机构沿所述复合材料制品的轴向方向移动并被锁止。


2.根据权利要求1所述的细长结构复合材料制品旋转固化用支撑装置，其特征在于：
由所述复合材料制品的端部起，每间隔不大于L的距离设置一组所述支撑机构；



其中，ε为所述复合材料制品可接受的最大变形量；E为芯模的弹性模量；d为所述复合材料制品的直径；μ为所述芯模与所述复合材料制品的线密度。


3.根据权利要求2所述的细长结构复合材料制品旋转固化用支撑装置，其特征在于：所述支撑机构等间距设置。


4.根据权利要求1所述的细长结构复合材料制品旋转固化用支撑装置，其特征在于，所述第一滑动锁止机构包括：
第一底板，所述第一底板为电磁铁或所述第一底板使用铁、钴、镍中的一种或几种金属制成；
底座，固定设于所述支撑机构的底部，并滑动设于所述第一底板上，所述底座为电磁铁或所述底座使用铁、钴、镍中的一种或几种金属制成，所述第一底板与所述底座中至少一个为电磁铁。


5.根据权利要求1所述的细长结构复合材料制品旋转固化用支撑装置，其特征在于，所述第一滑动锁止机构包括：
滑槽，所述滑槽与所述复合材料制品的轴线平行；
滑块，设于所述支撑机构的底部，并且滑动嵌设于所述滑槽中；
锁止结构，设于所述滑槽上，适于将所述滑块的位置固定。


6.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄其忠，尹双双，王亚朋，田谋锋，刘红影，
申请(专利权)人：北京玻钢院复合材料有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11