[发明专利]大型压力容器橡胶内衬层封头成型模具及其成型方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种成型工具，具体涉及一种用于大型压力容器橡胶内衬层封头成型的模具及其成型方法。

背景技术

目前大型压力容器橡胶内衬层封头成型使用的是金属模具，如2006年6月《航天制造技术》中湖北中国三江航天集团江北机械厂设计完成的金属模具，用于小直径压力容器橡胶内衬层封头的成型。

大型压力容器橡胶内衬层封头使用金属模具存在加工周期长、成本高、重量大的问题。由此，急需发明一种成本低、重量轻、易于制作的模具。

发明内容

本发明公开了一种用于大型压力容器橡胶内衬层封头成型的模具及其成型方法，解决了大型压力容器橡胶内衬层封头使用金属模具存在加工周期长、成本高、重量大的问题，有效降低了模具制造成本和制造难度。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种用于大型压力容器橡胶内衬层封头成型的模具的制作方法，其中模具包括法兰，阴模，脱模机构，定位盘，导向柱，阳模。该制作方法的具体步骤为：1)按照封头产品尺寸或要求加工定位盘和导向柱，其中定位盘表面加工定位凸台，导向柱与定位盘的配合面相应位置加工定位盲孔；2)使用高分子材料加工成封头成型模具的原模，其中用于阴模成型的原模相应位置带有盲孔，用于定位盘预埋过程的定位，用于阳模成型的原模带有与导向柱外径一致的盲孔，用于成型与导向柱的配合面；3)在阴模成型的原模表面避开导向柱与定位盘接触的区域铺放总厚度一半的增强材料，然后将定位盘放置在上面，通过原模上的盲孔定位，然后再铺放总厚度一半的增强材料，将定位盘完全覆盖，之后使用真空灌注的方式在增强材料的铺层内注入树脂，最后固化成型制作完成阴模，其中法兰与阴模同时成型；4)在阳模成型的原模表面铺放增强材料，使用真空灌注的方式在增强材料的铺层内注入树脂，最后固化成型制作完成阳模。

优选地，固化成型后在所述阴阳模上均匀钻出作为所述脱模机构的高压充气孔。

优选地，所述脱模机构还包括穿过阴模底部的顶丝。

优选地，在制作原模时，在位于所述法兰和阳模相接触的位置处预留空隙作为所述模具的溢料存储室。

优选地，采用的所述增强材料为玻璃纤维或碳布。

本发明还提供一种根据上述制造方法制备的用于大型压力容器橡胶内衬层封头成型的模具结构。

本发明又提供一种大型压力容器橡胶内衬层封头成型方法，采用上述用于大型压力容器橡胶内衬层封头成型的模具，具体步骤如下：

在阴模中依据厚度铺放绝热材料，使用导向柱定位将阳模与阴模合模，在所述模具外表面包裹透气毡和真空袋，连接真空管路，将所述模具整体放入热压罐中加压加热成型底层；使用阳模上的高压充气孔充气将阳模顶出。

优选地，配合所述顶丝将大型压力容器橡胶内衬层封头脱模。

本发明采用以上技术方案，同传统的金属模具相比具有以下优点。

(1)重量轻。纤维增强复合材料的密度为钢的1/3，考虑到钢模具的加工成本，钢模具的壁厚一般比较厚，复合材料模具可以做成薄壁结构，可以比钢模具减轻80％重量。

(2)成本低。所述纤维增强复合材料模具比同规格金属模具成本降低80％以上。

附图说明

图1是本发明的一种用于大型压力容器橡胶内衬层封头成型的模具整体结构图；

图2是本发明的一种用于大型压力容器橡胶内衬层封头成型的模具使用状态示意图；

图中所示构件的标记说明如下：

1.法兰

2.阴模

3.高压充气孔

4.顶丝

5.定位盘

6.导向柱

7.阳模

8.溢料储存室

9.透气毡

10.真空管路

11.真空袋

具体实施方式

下面通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭示的内容轻易地了解本发明的其他优点和功效。本发明还可通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修改或变化。

参阅附图1和2。需要说明的是，本实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构思。

本发明所涉及的用于大型压力容器橡胶内衬层封头成型的模具是采用玻璃纤维增强树脂或碳布增强树脂复合材料制成，模具制作工艺为真空灌注成型，技术成熟、工艺简单。具体步骤包括：