一种厚壁多角度纤维复合材料辊筒的成型装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术提出一种厚壁多角度纤维复合材料辊筒的成型装置，属于纤维复合材料制造领域，两个纱片定位环分别安装在芯模两端的配合位置处，并在厚壁辊筒缠绕时起切割垫板作用。安装好纱片定位环的芯模通过前端定位孔和后端顶尖孔和缠绕机的前端装卡盘和后端顶尖连接定位，通过缠绕机的多轴控制实现芯模的转动和纱片的缠绕。该成型方法实现了无封头直筒纤维复合材料辊筒的连续纤维测地线缠绕成型，并解决了大厚度尺寸的辊筒缠绕成型时两端厚度的堆积问题，实现了纤维复合材料辊筒的一次成型。该成型装置安装定位简单，纱片定位环可重复利用，小角度缠绕时的超越行程短，可成型大厚度尺寸辊筒，应力变形小，节省了原材料，提高了效率。了效率。了效率。

【技术实现步骤摘要】
一种厚壁多角度纤维复合材料辊筒的成型装置


[0001]本技术属于纤维复合材料设计制造领域，特别是涉及一种厚壁多角度纤维复合材料辊筒的成型装置。

技术介绍

[0002]纤维复合材料以其轻质高强的优异特性在各行各业的应用越来越多，在纺织领域，相比于传统纺织交叉铺网机用金属工作辊，纤维复合材料辊具有低挠曲度、重量轻、低转动惯性、转动速度高等优点。这就对不同厚度、不同尺寸型号规格的纤维复合材料纺织辊成型设计提出了要求。
[0003]而纤维复合材料纺织辊两端没有封头，在成型过程中，如何在直筒段上进行纤维连续缠绕成型，特别是对小角度缠绕的复合材料辊筒在成型中如何实现测地线连续缠绕是个问题，而厚度较大时，如何解决连续缠绕过程中两端相对较快堆积起来的厚度避免对产品段缠绕线型的影响，并使用多团纱宽纱片实现大前进量一次性成型也是丞待解决的问题。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，本技术旨在提出一种厚壁多角度纤维复合材料辊筒的成型装置及其成型方法，实现了无封头直筒纤维复合材料辊筒的连续纤维测地线缠绕成型，并解决了大厚度尺寸的辊筒缠绕成型时两端厚度的堆积问题，实现了纤维复合材料辊筒的一次成型。该成型方法安装定位简单、纱片定位环可重复利用，小角度缠绕时的超越行程短，可成型大厚度尺寸辊筒，应力变形小，节省了原材料，降低了成本，提高了效率。
[0005]为实现上述目的，本技术采用以下技术方案：一种厚壁多角度纤维复合材料辊筒的成型装置，包括芯模、前端纱片定位环、前端定位孔、后端顶尖孔和后端纱片定位环，所述前端纱片定位环和后端纱片定位环分别安装在芯模前后两端的配合位置处，所述芯模的前端设置有前端定位孔，后端设置有后端顶尖孔。
[0006]更进一步的，所述前端定位孔和缠绕机前端连接，所述后端顶尖孔和缠绕机的后端顶尖连接定位。
[0007]更进一步的，所述前端纱片定位环和后端纱片定位环结构相同，均由定位环底座和定位针构成，所述定位环底座的周向均匀分布有若干定位针。
[0008]更进一步的，所述定位针的长度根据纤维复合材料辊筒的壁厚可调节长短。
[0009]更进一步的，所述定位针通过粘接剂和定位环针孔连接固定，尖端部位为圆角过渡以免损伤纤维。
[0010]更进一步的，所述定位环底座的周向均匀分布有间距为8mm的定位针。
[0011]更进一步的，所述前端纱片定位环和后端纱片定位环均为可拆卸结构。
[0012]与现有技术相比，本技术所述的一种厚壁多角度纤维复合材料辊筒的成型装置及其成型方法的有益效果是：
[0013](1)本技术所述的一种厚壁多角度纤维复合材料辊筒的成型装置及其成型方法，实现了无封头直筒纤维复合材料辊筒的连续纤维测地线缠绕成型，并解决了大厚度尺寸的辊筒缠绕成型时两端厚度的堆积问题，实现了纤维复合材料辊筒的一次成型。
[0014](2)本技术设计了可拆卸式纱片定位环，纱片定位环上安装有可拆卸式定位针，将纱片定位环安装到无封头直筒型模具的两端，在缠绕成型过程中连续纤维在两端落纱后，通过定位针对纤维在端头的固定，保证了纤维随缠绕机在Y轴运动中通过芯模的X轴转动将纤维沿测地线展落在芯模上，保证在Y 轴运动中，芯模上持续展落的纤维线型稳定，尤其对小角度缠绕时，挂线环的使用不需要考虑超越行程，降低了对模具长度和挠度的要求，并且节省了原材料。
[0015](3)本技术对于厚壁纤维复合材料辊筒，在纵向成型时，两端包角和转角会使两端端头的厚度涨幅比筒身厚度的快，缠绕至一定层数时，就会影响堆厚区附近产品纤维的稳定和产品的孔隙率、含胶量。本技术通过对端头固定后，在挂线环处设计切断工艺，并可以根据厚度多次进行该工艺设计，解决了厚壁辊筒纵向成型时的厚度涨幅快的问题，实现了纤维复合材料辊筒的一次成型。
[0016](4)本技术所述的厚壁多角度纤维复合材料辊筒的成型装置，安装定位简单，通过芯模两端台阶的设计定位挂线环，定位挂线环从两端穿入至台阶处即可。
[0017](5)本技术的纱片定位环可重复利用，尤其小角度缠绕时，挂线钉将纤维在端头处固定，大幅缩短了小角度缠绕的超越行程，可成型大厚度尺寸辊筒，应力变形小，节省了原材料，降低了成本，提高了效率。
附图说明
[0018]构成本技术的一部分的附图用来提供对本技术的进一步理解，本技术的示意性实施例及其说明用于解释本技术，并不构成对本技术的不当限定。在附图中：
[0019]图1为本技术所述的一种厚壁多角度纤维复合材料辊筒的成型装置的主视图；
[0020]图2为本技术所述的定位环底座的结构示意图；
[0021]图3为本技术所述的纱片定位环的结构示意图；
[0022]图4为本技术所述的一种厚壁多角度纤维复合材料辊筒的成型装置的芯模端部示意图；
[0023]图5为本技术所述的一种厚壁多角度纤维复合材料辊筒的成型装置的局部示意图；
[0024]其中，1
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芯模、2
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前端纱片定位环、3
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纤维复合材料辊筒、4
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前端定位孔、5 后端顶尖孔、6
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后端纱片定位环、7
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定位环底座、8
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定位针、9
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纤维复合材料不完全壁厚、10
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切断区域、11
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芯模与定位环配合面。
具体实施方式
[0025]下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地阐述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本技术中的实施例及实施例中
的特征可以相互组合，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。
[0026]一、具体实施方式一，参见图1
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5说明本实施方式，一种厚壁多角度纤维复合材料辊筒，包括芯模1、前端纱片定位环2、前端定位孔4、后端顶尖孔5和后端纱片定位环6，所述前端纱片定位环2和后端纱片定位环6分别安装在芯模1前后两端的配合位置处，所述芯模1的前端设置有前端定位孔4，后端设置有后端顶尖孔5。
[0027]所述前端定位孔4和缠绕机前端连接，所述后端顶尖孔5和缠绕机的后端顶尖连接定位。通过前端定位孔4和缠绕机前端连接，保证缠绕过程中芯模1 无自转发生。
[0028]所述前端纱片定位环2和后端纱片定位环6结构相同，均由定位环底座7 和定位针8构成，所述定位环底座7的周向均匀分布有若干定位针8。上述纱片定位环也叫定位挂线环，主要用于纤维的定位和挂靠。
[0029]所述定位针8的长度根据纤维复合材料辊筒的壁厚可调节长短。
[0030]所述定位针8通过粘接剂和定位环针孔连接固定，尖端部位为圆角过渡以免损伤纤维。
[0031]纱片定位环由定位环底座7和定位针8构成，可重复使用。定位环底座7 的周向均匀分布有中本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种厚壁多角度纤维复合材料辊筒的成型装置，其特征在于：包括芯模(1)、前端纱片定位环(2)、前端定位孔(4)、后端顶尖孔(5)和后端纱片定位环(6)，所述前端纱片定位环(2)和后端纱片定位环(6)分别安装在芯模(1)前后两端的配合位置处，所述芯模(1)的前端设置有前端定位孔(4)，后端设置有后端顶尖孔(5)。2.根据权利要求1所述的厚壁多角度纤维复合材料辊筒的成型装置，其特征在于：所述前端定位孔(4)和缠绕机的前端连接，所述后端顶尖孔(5)和缠绕机的后端顶尖连接定位。3.根据权利要求1或2所述的厚壁多角度纤维复合材料辊筒的成型装置，其特征在于：所述前端纱片定位环(2)和后端纱片定位环(6)结构相同，均由定位环底座(7)和定位针(8)构成，所述定位环底座(7)的周向均匀分布有若干定位针(8)。4.根据权利要求3所述的厚壁多角度纤维复合材料辊筒的成型装置，其特征在于：所述定位针(8)的长度根据纤维复合材料辊筒的壁...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨志忠，张秀艳，吴伟萍，陈玉廷，费春东，
申请(专利权)人：哈尔滨玻璃钢研究院有限公司，
类型：新型
国别省市：