[实用新型]一种超大型筒体缠绕成型模具

说明书

本实用新型公开了一种超大型筒体缠绕成型模具，包括芯轴，所述芯轴的两端设置有壳板法兰，两个所述壳板法兰之间连接有壳板，所述壳板和所述芯轴之间设有若干支撑机构，所述壳板采用分瓣式，相互交错设置且相邻壳板之间通过连接板固定。本实用新型壳板采用分瓣式铸铝壳板，同时壳板之间用连接板相连，壳板安装时前后错位，增加了壳板整体的抗压及抗扭能力；壳板与芯轴之间安装了支撑机构实现了大长度、大直径筒体的缠绕成型；芯轴中段不整体机加，只机加焊接的安装面，大大降低了机加时间及难度。本实用新型还具有装拆方便、定位可靠、基准明确、刚度大、变形小和成本低等特点，实现了超大型火箭燃烧室外壳或其他筒体结构的缠绕成型。

技术领域

本实用新型涉及机械成型技术领域，更具体涉及一种超大型筒体缠绕成型模具。

背景技术

纤维缠绕成型工艺是碳丝在一定的张力下，按一定的规律缠绕在芯模上，然后固化成型的一种制造工艺。对于成型超大尺寸（长度大于20米，直径大于4米）且两端带有收口的筒体产品，模具的制造一直是核心技术之一，现有的缠绕成型模具一般用于直径小于2米的筒体，且筒体内部缺少支撑，如果将此结构的模具用于超大尺寸的筒体成型，就无法保证产品的外形尺寸，所以创造一种具备较好的刚度强度且变形量小于4.5mm的芯模，用来制造超大型筒体产品势在必行，此模具还需要克服旋转时产生的扭力，以及成型过程中出现的各种载荷。并且芯模还需基准明确，拆装稳定，保证成型出来的产品尺寸稳定，脱模时方便芯模从两端的收口处取出。

基于此，做出本案申请。

实用新型内容

针对现有技术的不足，本实用新型提供了一种超大型筒体缠绕成型模具，适用于超大型火箭发动机燃烧室外壳或其它筒体结构成型，组装拆卸方便，刚度大、变形小。

为实现上述目的，本实用新型提供了如下技术方案：一种超大型筒体缠绕成型模具，包括芯轴，所述芯轴的两端设置有壳板法兰，两个所述壳板法兰之间连接有壳板，所述壳板和所述芯轴之间设有若干支撑机构，所述壳板采用分瓣式，相互交错设置且相邻壳板之间通过连接板固定。

壳板为分瓣式铸铝壳板，通过螺钉与支撑机构固定，壳板安装时互相交错且每两块壳板之间通过连接板互相连接，增加壳板整体的刚度及抗扭强度。

使用前，将芯轴夹持于缠绕机上，通过支撑机构及壳板法兰将壳板安装完成，最后安装壳板的连接板。缠绕前，在壳板外可涂抹易碎、易熔材料，（如水溶性石膏，石蜡等用于缠绕后产品的脱模）。缠绕时，缠绕机根据工作指令在石膏或石蜡表面进行缠绕，缠绕结束后模具和纤维整体进入烘箱固化；产品热压固化后，工作人员可在筒体外部拆除壳板法兰，然后进入筒体内部拆卸支撑机构，拆卸完支撑机构后将芯轴从一端抽出，并清理石膏、石蜡，快速，高效地完成产品和模具的分离。

进一步，所述支撑机构包括环框，所述环框沿所述芯轴长度方向等间距设置，所述环框的外表面与所述壳板连接，所述环框的内表面与所述芯轴之间设置有若干支撑杆，所述支撑杆沿所述芯轴的周向呈辐射状均匀分布。

进一步，所述支撑机构还包括设置在所述芯轴两端的斜支撑，所述斜支撑与所述壳板连接，斜支撑的设置增加了轴向的刚度。

进一步，所述芯轴上设有连接支座，所述支撑杆与所述斜支撑固定在所述连接支座上。连接支座为单个零件，通过螺钉连接在芯轴上，支撑杆或斜支撑一端与连接支座连接，另一端直接与环框或者壳板连接。

进一步，所述环框为分瓣式结构，截面为T型的拉挤型材。

进一步，所述芯轴为阶梯型管状结构，其中间粗两端小，所述芯轴中间段表面设置有用于安装所述连接支座的支座安装面。中间段芯轴不整体加工，只需机加焊接的支座安装面，大大降低了机加时间及难度，且安装面作为装配基准，保证了装配精度。

进一步，所述壳板法兰为圆形法兰盘。