[实用新型]一种用于制作树脂基纤维复合材料NOL环的缠绕模具组件

说明书

技术领域

本实用新型涉及复合材料的缠绕设备技术领域，具体是一种用于制作树脂基纤维复合材料NOL环的缠绕模具组件。

背景技术

树脂基纤维复合材料制品具有强度高、可靠性高、质量轻和耐腐蚀等优点，被广泛地应用于石油、化工、建筑、航空和环保等领域。在目前的技术中，常采用缠绕成型工艺制作树脂基纤维复合材料制品。该工艺方法首先将浸过树脂胶液的连续纤维或布带，按照一定规律缠绕到芯模上，然后固化脱模，最终得到树脂基纤维复合材料制品。

为了掌握树脂基纤维复合材料制品的性能特点，通常需要对树脂基纤维复合材料的机械强度进行测试。在GB/T1458-2008中规定了纤维缠绕增强塑料环试验的力学性能试验方法，在该标准中所采用的环形试样称为复合材料NOL环。NOL环性能的好坏是衡量纤维与树脂基体界面浸润性、粘接性及其在应力状态下传递应力能力的尺度，因此能够有效反映树脂基纤维复合材料的机械性能。通常情况下，在制作NOL环时，首先采用圆筒形状的缠绕芯模，将树脂基复合材料缠绕后，固化成型，再对环的外表面进行切割，得到标准中规定尺寸的NOL环。但是这种先缠绕后切割成环的方法存在一个问题，即切割后环的强度有所降低。这是因为从圆筒上切取环时，一些连续纤维被切断，降低了环的承载能力，使得测试结果不能真实地反映树脂基纤维复合材料的力学性能。

实用新型内容

本实用新型旨在针对现有技术中存在的问题作出改进，提供一种用于制作树脂基纤维复合材料NOL环的缠绕模具组件，以解决现有技术中采用圆筒形状模具缠绕复合材料后再切割成环的方法会导致NOL环强度降低、影响测试结果等问题。

本实用新型提供一种用于制作树脂基纤维复合材料NOL环的缠绕模具组件,所述缠绕模具组件包括芯轴和用于带动所述芯轴转动的传动机构,所述缠绕模具组件还包括设置在所述芯轴上的一个或多个单环缠绕模具，所述单环缠绕模具为由两个平行的侧面和一个圆周面围合而成的圆柱形模具，所述单环缠绕模具的中部设有沿其轴线方向延伸的、贯穿于所述侧面的轴孔，以将所述单环缠绕模具套设在所述芯轴上，所述单环缠绕模具圆周面上设有绕圆周方向延伸的环形凹槽，所述环形凹槽沿轴线方向的宽度为h，所述环形凹槽沿径向内凹的深度为d，4mm≤h≤8mm，1mm≤d≤3mm。

其中，4mm≤h≤8mm是指h为4～8mm内的任一点值，例如，h＝4mm、h＝5mm、h＝6mm、h＝7mm或h＝8mm。类似地，1mm≤d≤3mm是指d为1～3mm内的任一点值，例如，d＝1mm、d＝1.2mm、d＝1.5mm或2mm。

优选地，d＝6mm，h＝1.5mm。

可以理解的是，在本实用新型中，所述单环缠绕模具的数量可根据需要制作的树脂基纤维复合材料NOL环的数量确定，例如，设置1个、2个、3个、4个、5个、6个、7个、8个、9个或10个所述单环缠绕模具。

优选地，所述芯轴上设有六个所述单环缠绕模具。

进一步地，所述单环缠绕模具由位于中间的主体轴和分别位于所述主体轴两侧的套环组合而成，所述主体轴包括圆柱形部件，所述圆柱形部件的直径为D1，所述圆柱形部件沿轴线方向的宽度为H1，所述圆柱形部件的两侧设有从所述圆柱形部件两个平行侧面分别向外凸出、沿所述圆柱形部件的轴线方向延伸形成的凸起部件，所述单环缠绕模具的轴孔位于所述主体轴的中心轴线处并贯穿于所述主体轴；

所述套环是中间为空心的圆环部件，从所述套环的外边缘沿所述套环的轴线、朝向所述主体轴方向凸伸形成一圈侧壁，所述套环的外径为D2，所述侧壁沿所述套环的轴线方向凸伸出的宽度为H2，其中，d＝D2-D1，h＝H1-2*H2；

所述主体轴的凸起部件嵌设在所述套环的空心中，所述套环的侧壁包围在所述主体轴的圆柱形部件的部分圆周面上，使所述套环与所述主体轴组合在一起，所述圆柱形部件露在所述套环侧壁外部的圆周面以及所述套环的外侧圆周面共同形成所述单环缠绕模具的所述圆周面，所述凸起部件的侧面以及所述圆环部件的环形侧面共同形成所述单环缠绕模具的所述两平行侧面，且所述圆柱形部件露在所述套环侧壁外部的圆周面以及所述套环侧壁之间形成所述环形凹槽。

进一步地，所述主体轴和所述套环上均设有沿其轴线方向贯穿设置的螺纹孔，所述主体轴和位于所述主体轴两侧的所述套环通过螺丝穿过螺纹孔的螺接方式组合形成所述单环缠绕模具。

进一步地，所述单环缠绕模具为一体化结构。

进一步地，所述芯轴外表面设有部分外螺纹，所述单环缠绕模具的轴孔为表面设有内螺纹的螺纹孔，所述螺纹孔与所述外螺纹配合，使所述芯轴与所述单环缠绕模具连接。