本發(fā)明屬于復(fù)合材料制品成型技術(shù)領(lǐng)域，涉及壓力容器成型技術(shù)，特別涉及大長細(xì)比、大收口、高尺寸精度復(fù)合材料壓力容器纏繞成型技術(shù)。

背景技術(shù)：

纖維纏繞成型容器以其結(jié)構(gòu)可設(shè)計(jì)強(qiáng)、質(zhì)量輕、強(qiáng)度高等特點(diǎn)，已在越來越多領(lǐng)域得到應(yīng)用。這類容器共同特點(diǎn)是兩端收口大、長細(xì)比大、尺寸精度要求高。

目前，纏繞成型這類制品所用的模具主要有兩類：一類是采用翻砂工藝成型的一次性消失模，采用粘接劑將沙石或玻璃微珠等顆粒狀物體粘接成一體，通過機(jī)械加工出產(chǎn)品內(nèi)部形狀，制成纏繞成型模具，制品成型后，用溶劑將粘接劑溶解或手工清除模具。這類模具有以下幾個(gè)缺點(diǎn)：1、模具成型與脫模困難；2、該類模具為一次性消失模，無法重復(fù)利用，易造成產(chǎn)品質(zhì)量一致性差；3、模具表面光潔度不高，成型的制品內(nèi)表面容易形成氣孔。另一類是兩端擠壓定位方式的金屬分瓣模具由芯軸1、分割成細(xì)長條的瓣模條2、定位塊3和緊固螺母4組成，其組裝方式是采用定位塊將各瓣模及芯軸徑向定位，再用緊固螺母將兩端壓緊進(jìn)行軸向定位(見圖1)，兩端定位結(jié)構(gòu)相同。對于小開口、長細(xì)比大的容器，瓣?？缍却?，兩端擠壓易造成模具變形，進(jìn)而造成產(chǎn)品尺寸精度低。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為解決大長細(xì)比、高尺寸精度小開口復(fù)合材料容器纏繞成型模具存在的缺點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)模具可重復(fù)使用、提高制品內(nèi)表面質(zhì)量及質(zhì)量一致性，本發(fā)明提供一種結(jié)構(gòu)合理、精度高、可重復(fù)使用的金屬模具。

本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的：以兩端擠壓定位模具結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)，采用牽拉定位，實(shí)現(xiàn)瓣模定位的同時(shí)避免模具組裝過程產(chǎn)生的應(yīng)力變形；結(jié)合與支撐定位相結(jié)合的定位方式，實(shí)現(xiàn)減輕模具重量的同時(shí)保證制品精度的目的。

本發(fā)明涉及的小開口復(fù)合材料容器纏繞成型模具，由瓣模、芯軸和瓣模定位機(jī)構(gòu)組成，其特征在于：瓣模定位采用牽拉式定位，基準(zhǔn)定位端為內(nèi)定位，鎖緊定位端為外定位；瓣模基準(zhǔn)定位端內(nèi)側(cè)設(shè)置環(huán)帶內(nèi)定位槽5，鎖緊定位端外側(cè)設(shè)置帶螺紋孔6的環(huán)帶外定位槽7；內(nèi)定位結(jié)構(gòu)由帶有與瓣?；鶞?zhǔn)定位端內(nèi)定位槽5匹配的定位凸臺9的內(nèi)定位塊8和芯軸基準(zhǔn)定位端定位臺階10組成；外定位機(jī)構(gòu)包括與拉緊塊內(nèi)徑匹配的芯軸鎖緊定位端定位臺階11、外定位塊12和拉緊塊13；外定位塊12為變外徑階梯狀圓環(huán)，內(nèi)徑與芯軸匹配，小端帶外螺紋，大端設(shè)置與瓣模鎖緊定位端環(huán)帶外定位槽7匹配的鎖緊定位端定位凸臺14和與瓣模鎖緊定位端螺紋孔6匹配的通孔15，瓣模和外定位塊通過螺栓16連接；拉緊塊13為帶內(nèi)螺紋的圓環(huán)，環(huán)內(nèi)徑與芯軸鎖緊定位端定位臺階外徑匹配，內(nèi)螺紋與外定位塊外螺紋匹配，模具結(jié)構(gòu)如附圖2所示，鎖緊定位端局部放大結(jié)構(gòu)示意圖如附圖3所示。

本發(fā)明涉及的小開口復(fù)合材料容器纏繞成型模具，由瓣模、芯軸和瓣模定位機(jī)構(gòu)組成，其特征在于：瓣模定位采用牽拉式結(jié)構(gòu)，兩端均為外定位，結(jié)構(gòu)如附圖4所示。

本發(fā)明涉及的小開口復(fù)合材料容器纏繞成型模具，由瓣模、芯軸和瓣模定位機(jī)構(gòu)組成，其特征在于：瓣模長度方向設(shè)置n組支撐樁17，n為不大于4的整數(shù)，瓣模結(jié)構(gòu)如附圖5所示。

本發(fā)明涉及的小開口復(fù)合材料容器纏繞成型模具，由瓣模、芯軸和瓣模定位機(jī)構(gòu)組成，其特征在于：所述環(huán)帶定位槽和定位凸臺均為梯形。

本發(fā)明涉及的小開口復(fù)合材料容器纏繞成型模具，由瓣模、芯軸和瓣模定位機(jī)構(gòu)組成，其特征在于：所述支撐樁17為組合支撐結(jié)構(gòu)，由瓣模支撐樁17和支撐塊18組成，其中瓣模支撐樁預(yù)置沿長度方向有椎度的T型定位卡槽20，支撐塊為內(nèi)徑與芯軸1外徑匹配，高度與芯軸外徑到瓣模支撐樁內(nèi)端面高度差匹配，寬度不大于瓣模分割角度沿長線與芯軸1外徑相交所夾區(qū)域，長度不大于瓣模支撐樁長度，并帶有與瓣模支撐樁設(shè)置的T型卡槽20相匹配的T型卡臺19的金屬塊，結(jié)構(gòu)如附圖6所示。

本發(fā)明涉及的小開口復(fù)合材料容器纏繞成型模具，由瓣模、芯軸和瓣模定位機(jī)構(gòu)組成，其特征在于：芯軸1上設(shè)置與制品金屬件21安裝用的定位臺階22及安裝金屬件21用的螺紋,結(jié)構(gòu)如附圖7所示。

本發(fā)明涉及的小開口復(fù)合材料容器纏繞成型模具，重量輕，模具尺寸精度高、穩(wěn)定性好，使用方便，可重復(fù)組裝、使用。適用于小口容器纏繞成型，特別適用于大型大長細(xì)比小口容器纏繞成型。

附圖說明

圖1傳統(tǒng)壓擠定位纏繞成型組裝模具示意圖

圖2本發(fā)明涉及的纏繞成型組裝模具結(jié)構(gòu)示意圖

圖3本發(fā)明涉及的纏繞成型組裝模具沿不同時(shí)過螺紋孔中心、夾角大于135°半徑的剖面鎖緊定位結(jié)構(gòu)示意圖

圖4本發(fā)明涉及的兩端外定位纏繞成型組裝模具結(jié)構(gòu)示意圖

圖5本發(fā)明涉及的瓣模支撐樁結(jié)構(gòu)示意圖

圖6本發(fā)明涉及的組合支撐樁結(jié)構(gòu)示意圖

圖7本發(fā)明涉及的帶金屬件纏繞成型模具組合結(jié)構(gòu)示意圖

圖8本發(fā)明涉及的一種8瓣瓣模分解結(jié)構(gòu)示意圖

圖9本發(fā)明涉及的一種9瓣瓣模分解結(jié)構(gòu)示意圖

其中：1—芯軸，2—定位塊，3—瓣模，4—緊固螺母，5-內(nèi)定位槽，6-螺紋孔，7-外定位槽，8-內(nèi)定位塊，9-內(nèi)定位凸臺，10-基準(zhǔn)定位端定位臺階，11-鎖緊定位端定位臺階，12-外定位塊，13-拉緊塊，14-外定位凸臺，15-通孔，16-螺栓，17-支撐樁,18-支撐塊，19-T型卡臺，20-T型卡槽，21-金屬件，22-安裝金屬件用定位臺階，23-安裝金屬件用螺紋，24-寬瓣，25-窄瓣，26金屬件定位塊，27-金屬件安裝螺母

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合實(shí)施例對發(fā)明作進(jìn)一步說明，但不作為對發(fā)明內(nèi)容的限制。

實(shí)施例1

以內(nèi)徑180mm，長度1200mm，開口125mm的小口容器纏繞成型模具為例，模具組裝結(jié)構(gòu)如附圖2所示。

芯軸外徑φ100mm，總長1600mm，在距基準(zhǔn)定位端320mm和鎖緊定位端130mm兩處分別預(yù)置定位臺階為φ75mm。

瓣模總長度1200mm，組合外徑φ180mm，厚度12mm，支撐樁位于瓣模中間位置，長度20mm，瓣模分割為8瓣，寬瓣24和窄瓣25各4瓣，其中寬瓣為扇形瓣，寬度為91.3mm，窄瓣為矩形瓣，寬度46.4mm，瓣模支撐樁結(jié)構(gòu)如附圖5所示，分瓣結(jié)構(gòu)如附圖8所示。瓣?；鶞?zhǔn)定位端內(nèi)側(cè)以φ111mm為中心對稱加工環(huán)向梯形內(nèi)定位槽5，外端面槽寬6mm，內(nèi)端面槽寬4mm，槽深6mm；瓣模鎖緊定位端外側(cè)以φ111mm為中心對稱加工環(huán)向梯形外定位槽7，外端面槽寬6mm，內(nèi)端面槽寬4mm，槽深6mm，并在瓣模寬度中心線與φ111mm圓周交點(diǎn)處鉆有M8、深15mm的螺紋孔6。

內(nèi)定位塊8為內(nèi)徑φ100mm,外徑φ124mm，厚度16mm的圓盤，一側(cè)端面設(shè)置以φ111mm為中心對稱的環(huán)向梯形定位凸臺9，凸臺尺寸與內(nèi)定位槽5匹配。

外定位塊12為內(nèi)徑φ100mm，外徑φ124mm的階梯狀圓盤，在大端設(shè)置定位凸臺14和φ9通孔8個(gè)，凸臺結(jié)構(gòu)及通孔位置與外定位槽7和螺紋孔6匹配；在小端設(shè)置M116×2螺紋，螺紋長度15mm。

拉緊塊13為外徑φ124mm，長度20mm的圓環(huán)盤，一端設(shè)有M116×2內(nèi)螺紋，長度20mm，另一端內(nèi)徑為φ75mm。

模具組裝：先將芯軸基準(zhǔn)定位端向上豎直放置，將內(nèi)定位塊定位凸臺向上套入芯軸基準(zhǔn)定位端預(yù)制定位臺階位置，將8塊瓣模按窄瓣—寬瓣的順序依次安裝在內(nèi)定位塊上，從芯軸下端套入瓣模外定位塊，用M8的緊固螺栓通過外定位塊預(yù)制通孔與對應(yīng)瓣模旋緊連接，再從芯軸下端套入拉緊塊，與瓣模外定位塊旋緊螺紋，拉拽鎖緊完成模具組裝。

成型后脫模：產(chǎn)品纏繞成型后，依次松開拉緊塊和8個(gè)瓣模緊固螺栓，將芯軸從鎖緊定位端抽出，再將4個(gè)窄瓣依次取出，最后依次取出4個(gè)寬瓣，完成產(chǎn)品脫模。

實(shí)施例2

以內(nèi)徑φ161mm，長度533mm，基準(zhǔn)定位端開口φ58mm，鎖緊定位端開口φ110mm的小口容器纏繞成型模具為例，模具組裝結(jié)構(gòu)如附圖7所示。

芯軸外徑φ69mm，總長925mm，在距基準(zhǔn)定位端225mm和距鎖緊定位端248.5mm兩處分別預(yù)置定位臺階為φ63mm，長度均為20mm，在距基準(zhǔn)定位端200mm和距鎖緊定位端230mm處分別預(yù)制φ60mm的金屬件安裝定位臺階22，長度均為20mm；在距基準(zhǔn)定位端130mm和距鎖緊定位端221mm兩處分別預(yù)置M56×2的安裝金屬件螺紋23，長度均為20mm。

瓣?？傞L度463mm，組合外徑φ161mm，厚度8mm，在中間位置設(shè)置支撐樁1個(gè)，長度20mm，瓣模分割為9瓣，寬瓣24為6瓣，窄瓣25為3瓣，其中寬瓣為半扇形瓣，寬度為61.7mm，窄瓣為矩形瓣，寬度30mm，瓣模結(jié)構(gòu)如附圖9所示。瓣?；鶞?zhǔn)定位端內(nèi)側(cè)以φ77mm為中心對稱加工環(huán)向梯形內(nèi)定位槽5，外端面槽寬8mm，內(nèi)端面槽寬1.8mm，槽深8.5mm；瓣模鎖緊定位端外側(cè)以φ98mm為中心對稱加工環(huán)向梯形外定位槽7，外端面槽寬8mm，內(nèi)端面槽寬1.8mm，槽深8.5mm，并在瓣模寬度中心線與φ98mm圓周交點(diǎn)處鉆有M8、深15mm的螺紋孔6。

內(nèi)定位塊8為內(nèi)徑φ63mm,外徑φ85mm，厚度20mm的圓盤，一側(cè)端面設(shè)置以φ77mm為中心的環(huán)向梯形定位凸臺9，凸臺尺寸內(nèi)定位槽5匹配。

外定位塊12為內(nèi)徑φ69mm，外徑φ109mm的階梯狀圓盤，在大端設(shè)置定位凸臺14和φ9通孔8個(gè)，凸臺結(jié)構(gòu)及通孔位置與外定位槽7和螺紋孔6匹配；在小端設(shè)置M80×2螺紋，螺紋長度15mm。

拉緊塊13為外徑φ96mm，長度23mm的圓盤，一端設(shè)有M80×2內(nèi)螺紋，長度15mm，另一端內(nèi)徑為φ63mm。

模具組裝：組裝及方式參照例1，瓣模組裝順序按一窄瓣——兩寬瓣依次組裝，組裝完畢將模具放平，再將左右兩端金屬件21及金屬件定位塊26對應(yīng)套入芯軸兩端預(yù)制定位臺階，旋緊金屬件緊固螺母，組裝完畢。

成型后脫模：先松開兩端金屬件緊固螺母，取下兩端金屬件位塊，其余步驟參照例1，注意，窄瓣取出后，將寬瓣沿圓周方向集中后，再分別取出寬瓣。

實(shí)施例3

以內(nèi)徑φ225mm，長度1500mm，基準(zhǔn)定位端和鎖緊定位端開口均為φ98.5mm的小口容器纏繞成型模具為例，模具組裝結(jié)構(gòu)如附圖4所示。

芯軸外徑φ53mm，總長1826.8mm，在距基準(zhǔn)定位端和距鎖緊定位端192.5mm兩處分別預(yù)置定位臺階為φ48.3mm，長度均為13.8mm，在距基準(zhǔn)定位端和距鎖緊定位端178.6mm兩處分別預(yù)制金屬件安裝定位臺階φ43.3mm，長度均為24.7；在距基準(zhǔn)定位端和距鎖緊定位端153.9mm兩處分別預(yù)置安裝金屬件的M40×2螺紋，長度均為20mm。

瓣模總長度1362.3mm，組合外徑φ225mm，厚度20.9mm，在距瓣模兩端425.9mm處設(shè)置支撐樁2個(gè)，長度20mm，寬度與瓣模分割角度一致，高度38.8mm，瓣模支撐樁內(nèi)側(cè)中心位置設(shè)有T型定位卡槽20，距基準(zhǔn)定位端開口尺寸為：T型底部寬度5mm，高5mm，頂部寬10mm，高5mm，各寬度尺寸沿長度方向收窄1mm；支撐塊18內(nèi)徑與芯軸外徑匹配，長度20mm，寬度與瓣模分割角度一致，高度26.3mm，設(shè)有T型定位卡臺，卡臺尺寸和位置與支撐樁匹配，瓣模分割為9瓣，寬瓣24為6瓣，窄瓣25為3瓣，其中寬瓣為半扇形瓣，寬度為86.7mm，窄瓣為矩形瓣，寬度30mm，瓣模結(jié)構(gòu)如附圖5所示；。瓣模兩端外側(cè)以φ84.8mm為中心對稱加工環(huán)向梯形外定位槽7，外端面槽寬10.7mm，內(nèi)端面槽寬4.3mm，槽深8.4mm；并在瓣模寬度中心線與φ84.8mm圓周交點(diǎn)處鉆有M8、深15mm的螺紋孔6。

外定位塊12為內(nèi)徑φ53.3mm，外徑φ95.5mm的階梯狀圓盤，在大端設(shè)置定位凸臺14和φ9通孔9個(gè)，凸臺結(jié)構(gòu)及通孔位置與外定位槽7和螺紋孔6匹配；在小端設(shè)置M62×2螺紋，螺紋長度15mm。

拉緊塊13為外徑φ75mm，長度21.2mm的圓盤，一端設(shè)有M62×2內(nèi)螺紋，長度15mm，另一端內(nèi)徑為φ48.3mm。

模具組裝：將各支撐塊從基準(zhǔn)定位端對應(yīng)裝卡在各瓣模上，然后將基準(zhǔn)定位端外定位塊和拉緊塊旋緊螺紋后套在芯軸基準(zhǔn)定位端預(yù)置定位臺上，依次將瓣模用緊固螺栓固定在外定位塊上，剩余組裝及方式參照例2。

成型后脫模：脫模步驟參照例2，注意，芯軸取出后，將芯?；鶞?zhǔn)定位端向下分別取出各支撐塊后再依次取出各瓣模。