[发明专利]一种网架式筒体缠绕成型模具

说明书

本发明公开了一种网架式筒体缠绕成型模具，包括网架式中段，所述网架式中段的两端可拆卸连接有对称设置的封头，所述封头的中心设有一根端轴，所述网架式中段的外部连接有中段壳体。本发明模具采用两端轴的结构，无中间主轴，大大减轻了模具自身重量和制造成本，同时在模具内部增加双层节点球网架结构，一方面网架结构与壳体、前后封头连接形成整体构型，增加了模具的整体刚度，实现了超大型筒体的缠绕成型，另一方面端轴从两端抽轴且网架结构采用可拆卸连接方式，还具有装拆方便、连接可靠、变形小等特点。

技术领域

本发明涉及机械设计及制造技术领域，更具体涉及一种网架式筒体缠绕成型模具。

背景技术

纤维缠绕成型工艺是将浸过树脂胶液的连续纤维按照一定规律缠绕到芯模上，经固化、脱模获得制品。对于制造超大型（长度大于15米，直径大于3米）筒体产品，模具的制造一直是制造产品的核心技术之一，成型模具要有足够的强度和刚度，还要能够承受制品成型加工过程中施加于芯模的各种载荷（如自重、制品重、缠绕张力、固化应力等）。芯模需要拆装稳定（每次拆装后制造出来的产品尺寸基本一制），还要有良好的实用性，即产品固化后，方便快捷的将芯模从制品中脱出。目前筒体缠绕成型模具大多采用芯轴和支撑杆支撑的结构形式，如将现有的模具结构形式应用于超大型筒体缠绕成型，会因模具自身重量大、强度刚度不足而在使用过程中出现变形，从而影响最终产品的尺寸精度。

基于此，做出本申请案。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种网架式筒体缠绕成型模具，适用于超大型火箭发动机燃烧室外筒或其他筒体结构成型，强度大，便于拆卸。

为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：一种网架式筒体缠绕成型模具，包括网架式中段，所述网架式中段的两端可拆卸连接有对称设置的封头，所述封头的中心设有一根端轴，所述网架式中段的外部连接有中段壳体。

端轴采用阶梯轴与缠绕设备连接，使用前，先将两端封头装配到定位装置上，再将网架式中段组装好，然后与封头装配完成。缠绕前，在模具的外表面可采用一次性易碎、易熔材料，如石膏，石蜡等用于缠绕后产品的脱模。使用时，将本发明模具架于缠绕机上，进行产品的缠绕成型，缠绕成型完毕后，可将前后端轴从两端抽出，同时工作人员可直接进入筒体内部，拆除网架结构和壳体等并清理石膏、石蜡等，达到快速、高效地完成产品和模具分离的目的。

本发明模具采用两端轴的结构，无中间主轴，大大减轻了模具自身重量和制造成本，同时在模具内部增加网架结构，一方面网架结构壳体、前后封头连接形成整体构型，增加了模具的整体刚度，实现了超大型筒体的缠绕成型，另一方面端轴从两端抽轴且网架结构采用可拆卸连接方式，还具有装拆方便、连接可靠、变形小等特点。

进一步，所述网架式中段包括若干间隔排列的支撑架，所述支撑架之间通过长桁串接，所述支撑架的内部连接有双层网架结构。支撑架与长桁组成支撑结构与中段壳体连接，起支撑和连接作用，长桁通过螺钉与中段壳体固定并增加轴向刚度，每个支撑架的内部对应设置一个双层网架结构，起支撑作用并能提高模具的整体刚度。

进一步，所述支撑架由槽钢和不等边角铁连接而成，所述槽钢采用分瓣式结构。

进一步，两端的所述支撑架的外侧均连接有连接框，所述连接框与所述封头连接。

进一步，所述连接框采用U型框，U型框与槽钢通过螺栓连接，起支撑和连接前后封头壳体与中段壳体的作用。

进一步，所述双层网架结构是由节点球和空间管连接组成的双层节点球网架结构，节点球与空间管固定，组合成网架起支撑作用，增加刚度。