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内有导向轨和环形加强筋的复合材料管缠绕成型方法技术

技术编号:39982110 阅读:7 留言:0更新日期:2024-01-09 01:36
内有导向轨和环形加强筋的复合材料管缠绕成型方法所述的一种内有导向轨和环形加强筋的复合材料管缠绕成型方法,包括芯模制作、导向轨一体成型、纤维缠绕以及固化工序,可有效控制复合材料管内导向轨的变形,管以及导向轨的直线度好、强度高,管的同轴度、圆度好,质量的一致性、经济性好,适用于湿法缠绕工艺,尤其用于有导向轨或其它凸起物的成型加工,有效降低了内有导向轨管材的整体重量。本发明专利技术导向轨和环形加强筋及管体的轴向变形控制方法工艺简单,适用于常规缠绕设备,可实现自动化操作,生产效率高,尤其适用于内有导向轨及其它矩形轨的复合材料管的成型加工。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及复合材料成型加工,具体地说是一种内有导向轨和环形加强筋的复合材料管缠绕成型方法


技术介绍

1、以往内设导向轨的管道的制作,大都是先浇铸或冲压出金属管材,然后在金属管的内表面刻蚀导向槽,之后在金属管导向槽内镶嵌金属导向轨,制作时的成型难度较大,加工成本较高,所制作出管道的整体重量偏大,不仅加工效率低,制作所得重量偏大的管道也不便于使用。


技术实现思路

1、本专利技术的目的在于提供一种内有导向轨和环形加强筋的复合材料管缠绕成型方法,采用湿法复合材料缠绕成型及导向轨一体成型方法,实现内有导向轨和环形加强筋的复合材料管的成型制造,解决了现有技术中的问题。

2、本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是:一种内有导向轨和环形加强筋的复合材料管缠绕成型方法,包括有下述步骤:①取一个圆柱状芯模,芯模长度方向的两端均开设环形凹槽,各环形凹槽位置处的芯模外周开设有沿轴向布置的四根条形凹槽,其中环形凹槽与复合材料管内的环形加强筋相配合,条形凹槽与复合材料管内的轴向导向轨相配合,环形凹槽和条形凹槽相连通,条形凹槽长度方向的两端均设有斜坡;②在芯模外表面和条形凹槽上均匀涂抹一层脱模剂;③脱模剂涂抹完成之后,在芯模外表面和条形凹槽内用毛刷均匀涂刷一层环氧乙烯基胶衣;④待步骤③中的环氧乙烯基胶衣涂刷完成之后,在芯模外表面和条形凹槽内铺设一层厚度为0.2mm的玻璃纤维毡;⑤待步骤④中的玻璃纤维毡铺设完成之后,在玻璃纤维毡的外表面均匀涂刷一层环氧乙烯基胶衣;⑥待步骤⑤中的环氧乙烯基胶衣涂刷完成之后,使用高性能环氧树脂浸润充分的定长高强玻璃纤维纱平行铺放在条形凹槽内,直至填到高于芯模条形凹槽表面1-2mm,使纤维层与芯模圆周面平滑过渡;⑦填充完高强玻璃纤维纱之后,在条形凹槽长度方向两端的斜坡位置处填充浸胶碎纱,采用同样的方式对剩余的导向轨进行成型制作,再用浸胶纤维纱将纤维层捆绑固定;⑧制作完成导向轨之后,使用高性能环氧树脂浸润充分的高强玻璃纤维纱填充芯模上的环形凹槽,直至填到高于环形凹槽表面1-2mm;⑨待环形加强筋制作完成之后,按常规工艺缠绕管材至预期厚度,旋转固化得到内有导向轨和环形加强筋的复合材料管;⑩将步骤⑨中制作所得复合材料管长度方向的两端进行竖直切断,得到端面平齐的复合材料管。步骤①中的芯模包括有能拆分组合的拼装模、模套以及中心轴,其中模套位于拼装模的两端,拼装模和模套均包裹在心轴的外周,拼装模的端部开设有环形凹槽,拼装模和模套外周开设有相对应的条形凹槽,所述拼装模包括至少三组拼装单元,各拼装单元均包括有体积较小的楔形模块和体积较大的扇形模块,楔形模块的底部设有第一弧形凸块,扇形模块的底部设有第二弧形凸块,所有拼装单元的第一弧形凸块和第二弧形凸块能形成围绕在中心轴外周的环形圈,模套包裹在环形圈的外周,实现对拼装单元的周向限位,在其中一个模套和中心轴上还开设有定位孔,定位孔内配合安装有定位销。步骤③和步骤⑤中的环氧乙烯基胶衣配制比例为环氧乙烯基树脂:白水:紫水:导电碳黑=100:1:1:0.5。在步骤⑥中的高性能环氧树脂体系配比为ag80:e-51:甲基四氢苯酐:二甲基苄胺:三氧化二锑=100:25:105:1.5:15:2。在步骤⑨的缠绕操作工艺为:先进行环向缠绕,参数为:纱片宽35mm,张力130n,缠绕厚度2mm;再进行螺旋缠绕,参数为:缠绕角50°,纱片宽35mm,张力120n,缠绕厚度4mm后,缠绕角45°,纱片宽35mm,张力100n,直至缠绕到预期厚度。在步骤⑨的固化工艺为:旋转固化过程的旋转速度介于40-60转/分钟之间,固化制度为80℃/1h+130℃/2h+160℃/3h。

3、本专利技术的积极效果在于:本专利技术所述的一种内有导向轨和环形加强筋的复合材料管缠绕成型方法,包括芯模制作、导向轨一体成型、纤维缠绕以及固化工序,可有效控制复合材料管内导向轨的变形,管以及导向轨的直线度好、强度高,管的同轴度、圆度好,质量的一致性、经济性好,适用于湿法缠绕工艺,尤其用于有导向轨或其它凸起物的成型加工,有效降低了内有导向轨管材的整体重量。本专利技术导向轨和环形加强筋及管体的轴向变形控制方法工艺简单,适用于常规缠绕设备,可实现自动化操作,生产效率高,尤其适用于内有导向轨及其它矩形轨的复合材料管的成型加工。

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【技术保护点】

1.一种内有导向轨和环形加强筋的复合材料管缠绕成型方法,其特征在于:包括有下述步骤:

2.根据权利要求1所述的一种内有导向轨和环形加强筋的复合材料管缠绕成型方法,其特征在于:步骤①中的芯模包括有能拆分组合的拼装模、模套(11)以及中心轴(12),其中模套(11)位于拼装模的两端,拼装模和模套(11)均包裹在心轴(12)的外周,拼装模的端部开设有环形凹槽(1),拼装模和模套(11)外周开设有相对应的条形凹槽(2),所述拼装模包括至少三组拼装单元,各拼装单元均包括有体积较小的楔形模块(13)和体积较大的扇形模块(14),楔形模块(13)的底部设有第一弧形凸块(15),扇形模块(14)的底部设有第二弧形凸块(16),所有拼装单元的第一弧形凸块(15)和第二弧形凸块(16)能形成围绕在中心轴(12)外周的环形圈,模套(11)包裹在环形圈的外周,实现对拼装单元的周向限位,在其中一个模套(11)和中心轴(12)上还开设有定位孔(17),定位孔(17)内配合安装有定位销(18)。

3.根据权利要求1所述的一种内有导向轨和环形加强筋的复合材料管缠绕成型方法,其特征在于:步骤③和步骤⑤中的环氧乙烯基胶衣(6)配制比例为环氧乙烯基树脂:白水:紫水:导电碳黑=100:1:1:0.5。

4.根据权利要求1所述的一种内有导向轨和环形加强筋的复合材料管缠绕成型方法,其特征在于:在步骤⑥中的高性能环氧树脂体系配比为AG80:E-51:甲基四氢苯酐:二甲基苄胺:三氧化二锑=100:25:105:1.5:15:2。

5.根据权利要求1所述的一种内有导向轨和环形加强筋的复合材料管缠绕成型方法,其特征在于:在步骤⑨的缠绕操作工艺为:先进行环向缠绕,参数为:纱片宽35mm,张力130N,缠绕厚度2mm;再进行螺旋缠绕,参数为:缠绕角50°,纱片宽35mm,张力120N,缠绕厚度4mm后,缠绕角45°,纱片宽35mm,张力100N,直至缠绕到预期厚度。

6.根据权利要求1所述的一种内有导向轨和环形加强筋的复合材料管缠绕成型方法,其特征在于:在步骤⑨的固化工艺为:旋转固化过程的旋转速度介于40-60转/分钟之间,固化制度为80℃/1h+130℃/2h+160℃/3h。

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【技术特征摘要】

1.一种内有导向轨和环形加强筋的复合材料管缠绕成型方法,其特征在于:包括有下述步骤:

2.根据权利要求1所述的一种内有导向轨和环形加强筋的复合材料管缠绕成型方法,其特征在于:步骤①中的芯模包括有能拆分组合的拼装模、模套(11)以及中心轴(12),其中模套(11)位于拼装模的两端,拼装模和模套(11)均包裹在心轴(12)的外周,拼装模的端部开设有环形凹槽(1),拼装模和模套(11)外周开设有相对应的条形凹槽(2),所述拼装模包括至少三组拼装单元,各拼装单元均包括有体积较小的楔形模块(13)和体积较大的扇形模块(14),楔形模块(13)的底部设有第一弧形凸块(15),扇形模块(14)的底部设有第二弧形凸块(16),所有拼装单元的第一弧形凸块(15)和第二弧形凸块(16)能形成围绕在中心轴(12)外周的环形圈,模套(11)包裹在环形圈的外周,实现对拼装单元的周向限位,在其中一个模套(11)和中心轴(12)上还开设有定位孔(17),定位孔(17)内配合安装有定位销(18)。

3.根据权利要求1所述的一种内有导向轨和环形加强筋的复...

【专利技术属性】
技术研发人员:邓建鹏陈丰雨袁森王康王君哲卢圣涛李迎忠
申请(专利权)人:山东北方现代化学工业有限公司
类型:发明
国别省市:

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