[发明专利]一种细长结构复合材料制品旋转固化用支撑装置

说明书

本发明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。

技术领域

本发明属于复合材料制品生产辅助装置技术领域，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。

背景技术

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。

发明内容

本发明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，本发明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。