一种外径可变的圆柱形模具的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种模具，尤其涉及一种外径可变的圆柱形模具，可以用作生产管状纺织复合材料的芯模。
【背景技术】
[0002]生产碳纤维、玻璃纤维、芳纶等纤维增强管状纺织复合材料的工艺过程是:先利用编织或机织工艺生产出圆筒状纤维编织物，套在相同直径的圆柱模具外侧，其次将织物和芯模一起浸到树脂里，使树脂充分渗透到织物的缝隙中，然后，用塑胶布或带状织物紧紧缠绕在其外侧，以挤出多余的树脂，最后在烘箱加热的情况下或自然环境下干燥固化。待材料固化后，将芯模从中间抽出。由于编织工艺的特性及纤维的柔性，纤维编织物的直径往往不能精确到与芯模的直径完好相匹配，而是在一定范围内变化，这就会引起复合过程中出现如下两种情形:情形一，纤维编织物直径小于芯模直径，造成织物往模具上套装时困难，织物的纱线走向发生偏移或扭曲，影响复合材料最终的力学性能；情形二，编织物直径大于芯模直径，织物可以轻松地套装到芯模上，但固化时由于外侧缠绕膜的挤压作用，使纤维没有处于完全拉伸状态，也会严重影响最终复合材料的力学性能。另外一方面，圆柱形芯模的脱模比较困难。
[0003]专利“生产玻璃钢管用的可变径模具”(申请号2006100663240)可以解决上述问题。但是，它采用的驱动方式为液压或气压驱动，因此整个模具比较庞大、复杂，且携带不便。此外，模具直径变大后，若欲使直径变小，依靠的是模具的弹性势能，在某些情况下，如模具弹性势能不太好或模具与基体材料粘接在一起时，脱模仍旧比较困难。
【发明内容】
[0004]本发明要解决的技术问题是提供一种适应性强、携带方便、脱模容易、造价低的直径可变的圆柱形模具。
[0005]为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是提供一种外径可变的圆柱形模具，其特征在于:包括支撑筒，支撑筒上设有斜孔，外壁同轴设于支撑筒外侧，外壁内侧设有与支撑筒上的斜孔相互配合的斜块；外壁连接驱动装置；
[0006]当驱动装置给予外壁沿支撑筒轴向的驱动力时，外壁上的斜块沿支撑筒上的斜孔运动，带动整个外壁同时沿支撑筒轴向和径向运动，实现外壁外径的变化。
[0007]优选地，所述斜孔沿支撑筒圆周均匀分布，且沿轴向分布。
[0008]优选地，所述外壁的主体部分由内径与所述支撑筒外径相同的圆柱筒沿圆周均匀切割而成。
[0009]优选地，所述外壁一端外侧设有挡环。
[0010]优选地，所述挡环由圆形挡环沿其圆周分隔而成。
[0011]优选地，所述外壁沿支撑筒圆周均匀分布，沿支撑筒圆周分布的外壁数量大于或等于三个。
[0012]优选地，所述外壁上的斜块与支撑筒上的斜孔相互配合时，多个外壁外表面组成的形状为圆柱面。
[0013]优选地，所述驱动装置由主动件、左连接件和右连接件组成；
[0014]主动件为套筒形状，通过螺纹连接同轴设于支撑筒外侧，主动件右端向外翻折且与所述外壁左端面接触；
[0015]左连接件和右连接件均为一端向内翻折的圆筒状，两者的圆筒面之间螺纹连接；左连接件的左端向内翻折且翻折后的端面设于主动件的向外翻折处的左侧，右连接件的右端向内翻折且翻折后的端面设于外壁的挡环的右侧。
[0016]优选地，增大直径时，旋转主动件，主动件向右运动，与外壁左端面接触，使外壁沿支撑筒的斜孔的右斜面向斜上方运动，从而使外壁膨胀；减小直径时，左连接件和右连接件相对静止，右连接件和外壁接触，逆时针旋转主动件，主动件向左运动，带动外壁沿斜孔的左斜面向斜下方运动，从而使外壁收缩。
[0017]本发明使用机械方式实现了模具直径的增大或缩小，且模具沿长度方向等径，没有锥度，具有适应性强、携带方便、脱模容易、造价低的优点。
【附图说明】
[0018]图1为本发明提供的外径可变的圆柱形模具增大直径时的结构示意图；
[0019]图2为本发明提供的外径可变的圆柱形模具减小直径时的结构示意图；
[0020]图3为图2中的A-A剖面图；
[0021 ] 图4为支撑筒的结构示意图；
[0022]图5为外壁的结构示意图。
【具体实施方式】
[0023]为使本发明更明显易懂，兹以一优选实施例，并配合附图作详细说明如下。
[0024]结合图1?图3，本发明提供了一种外径可变的圆柱形模具，由支撑筒1、主动件2、左连接件3、右连接件4和外壁5组成。
[0025]结合图4，支撑筒I具有一定的厚度，支撑筒I上开有斜孔11，且斜孔11沿支撑筒I圆周均匀分布，且沿轴向分布。
[0026]结合图5，外壁5分为主体部分53、斜块52、挡环51 ;主体部分是由内径与支撑筒I外径相同的圆柱筒沿圆周均匀切割而成；斜块52有多个，位于主体部分53内表面中间位置，斜块52可与支撑筒I上的斜孔11相互配合；挡环51由圆形挡环沿其圆周分隔而成，位于主体部分53的外表面上。
[0027]外壁5同轴套在支撑筒I外侧，且沿支撑筒圆周均匀分布，沿支撑筒圆周分布的外壁数量大于或等于三个。斜块52位于斜孔11内，从而使外壁5可以与支撑筒I配合并沿支撑筒斜面11运动。外壁5个数与支撑筒I上沿其圆周方向均匀分布的斜孔11个数相同，这样，外壁上斜块与支撑筒上的斜孔相互配合时，多个外壁外表面组成的图形为圆柱面或近似圆柱面。
[0028]当外壁5受驱动装置支撑筒方向的轴向力时，外壁上斜块52可以沿支撑筒上斜孔11运动，从而带动整个外壁5同时沿支撑筒轴向和径向运动，实现外壁外表面所组成的圆柱面或类圆柱面的直径的变化。
[0029]驱动装置由主动件2和连接件组成。
[0030]其中主动件2为套筒形状，通过螺纹连接套在支撑筒I外面，其右端向外翻折且与外壁主体部分53左端面接触，旋转主动件2，主动件2可以通过与外壁主体部分53的接触面给于外壁轴向力。主动件2还通过连接件连接到外壁上的挡环51部分，反方向旋转主动件2时，可给于外壁反向轴向力。
[0031]连接件包括左连接件3和右连接件4，都为一端向内翻折的圆筒状，两者位置相对固定，为了装配、维修方便，两者的圆筒面之间是螺纹连接。左连接件3的左端向内翻折且翻折后的端面位于主动件2的向外翻折处的左侧，右连接件4的右端向内翻折且翻折后的端面位于外壁5的挡环51的右侧。
[0032]增大直径时:如图1，左连接件3、右连接件4、外壁的挡环51不工作。旋转主动件2，主动件2向右运动，通过与外壁5的左端面平面接触，给于外壁5向右的轴向力，使外壁上的斜块52沿支撑筒I的斜孔的右斜面向斜上方运动，从而使外壁5膨胀。
[0033]减小直径时:如图2，此时，主动件2与左连接件3接触，左连接件3和右连接件4相对静止，右连接件4和外壁的挡环51接触。逆时针旋转主动件2，主动件2向左运动，给于外壁5向左的轴向力，可带动外壁的斜块52沿斜孔11的左斜面向斜下方运动，从而使外壁5收缩。
【主权项】
1.一种外径可变的圆柱形模具，其特征在于:包括支撑筒(1)，支撑筒(1)上设有斜孔(11)，外壁(5)同轴设于支撑筒⑴外侧，外壁(5)内侧设有与支撑筒⑴上的斜孔(11)相互配合的斜块(52);外壁(5)连接驱动装置； 当驱动装置给予外壁(5)沿支撑筒(1)轴向的驱动力时，外壁(5)上的斜块(52)沿支撑筒(1)上的斜孔(11)运动，带动整个外壁(5)同时沿支撑筒(1)轴向和径向运动，实现外壁(5)外径的变化。2.如权利要求1所述的一种外径可变的圆柱形模具，其特征在于:所述斜孔(11)沿支撑筒(1)圆周均匀分布，且沿轴向分布。3.如权利要求1所述的一种外径可变的圆柱形模具，其特征在于:所述外壁(5)的主体部分(53)由内径与所述支撑筒(1)外径相同的圆柱筒沿圆周均匀切割而成。4.如权利要求1所述的一种外径可变的圆柱形模具，其特征在于:所述外壁(5)—端外侧设有挡环(51)。5.如权利要求4所述的一种外径可变的圆柱形模具，其特征在于:所述挡环(51)由圆形挡环沿其圆周分隔而成。6.如权利要求1或3所述的一种外径可变的圆柱形模具，其特征在于:所述外壁(5)沿支撑筒(1)圆周均匀分布，沿支撑筒(1)圆周分布的外壁(5)数量为奇数，且大于或等于三个。7.如权利要求6所述的一种外径可变的圆柱形模具，其特征在于:所述外壁(5)上的斜块(52)与支撑筒(1)上的斜孔(11)相互配合时，多个外壁(5)外表面组成的形状为圆柱面。8.如权利要求4所述的一种外径可变的圆柱形模具，其特征在于:所述驱动装置由主动件(2)、左连接件(3)和右连接件(4)组成； 主动件(2)为套筒形状，通过螺纹连接同轴设于支撑筒(1)外侧，主动件(2)右端向外翻折且与所述外壁(5)左端面接触； 左连接件(3)和右连接件(4)均为一端向内翻折的圆筒状，两者的圆筒面之间螺纹连接；左连接件(3)的左端向内翻折且翻折后的端面设于主动件(2)的向外翻折处的左侧，右连接件(4)的右端向内翻折且翻折后的端面设于外壁(5)的挡环(51)的右侧。9.如权利要求8所述的一种外径可变的圆柱形模具，其特征在于:增大直径时，旋转主动件(2)，主动件(2)向右运动，与外壁(5)左端面接触，使外壁(5)沿支撑筒(1)的斜孔(11)的右斜面向斜上方运动，从而使外壁(5)膨胀；减小直径时，左连接件(3)和右连接件(4)相对静止，右连接件⑷和外壁(5)接触，逆时针旋转主动件(2)，主动件⑵向左运动，带动外壁(5)沿斜孔(11)的左斜面向斜下方运动，从而使外壁(5)收缩。
【专利摘要】本发明提供了一种外径可变的圆柱形模具，包括支撑筒，支撑筒上设有斜孔，外壁同轴设于支撑筒外侧，外壁内侧设有与斜孔配合的斜块；当驱动装置给予外壁沿支撑筒轴向的驱动力时，外壁上的斜块沿支撑筒上的斜孔运动，带动整个外壁同时沿支撑筒轴向和径向运动，实现外壁外径的变化。驱动装置包括套筒形状的主动件，其右端向外翻折且与外壁左端面接触；左、右连接件均为一端向内翻折的圆筒状，两者的圆筒面连接；左连接件的左端向内翻折且设于主动件向外翻折处左侧，右连接件的右端向内翻折且设于外壁挡环右侧。本发明使用机械方式实现了模具直径的增大或缩小，且模具沿长度方向等径，没有锥度，具有适应性强、携带方便、脱模容易、造价低的优点。
【IPC分类】B29L23/00, B29C33/44, B29C70/54
【公开号】CN105291317
【申请号】CN201510769574
【发明人】孙志宏, 代辉业
【申请人】东华大学
【公开日】2016年2月3日
【申请日】2015年11月12日