一种可拼接、模块化的复合材料人防防护设备门扇的制作方法

本发明涉及一种可拼接、模块化的复合材料人防防护设备门扇，可在保证结构强度的基础上，有效解决大尺寸复合材料防护设备门扇的生产和加工难题，降低模具制造费用，属于人防工程防护设备领域。

背景技术：

人防防护设备是设置于人防工程口部的一类特种设备，通常具备防爆炸冲击波、防核辐射、防化学毒气等功能，是人防工程战时抵御武器打击、充分发挥防护效能的重要保障。防护设备通常由门扇、门框、闭锁、铰页等构件组成。

作为主要承受冲击波载荷的部件，防护设备门扇通常须满足强度可靠、坚固耐久、耐候性强等要求。现有防护设备门扇多采用钢筋混凝土或钢材制成，具有结构简单、强度可靠的优点。但由于上述材料密度大、耐腐蚀能力不强，导致钢筋混凝土和钢结构防护设备存在门扇笨重、耐候性差等缺陷，给防护设备的运输、安装、操纵以及维护保养带来一定困难。因此，为改善设备性能，降低门扇重量，科研人员研发出一种采用树脂基复合材料制成的复合材料人防防护设备门扇，有效解决了现有防护设备存在的问题，得到了广泛应用和推广。

树脂基复合材料是指以有机高分子材料为基体，以高性能连续纤维为增强材料，通过复合工艺制备的一类新型材料。目前已应用于人防防护设备领域的树脂基复合材料主要有玻璃纤维增强复合材料、玄武岩纤维增强复合材料以及碳纤维增强复合材料。

复合材料门扇加工成型技术是决定门扇是否满足材料强度、达到设计要求的关键。目前主要采用的成型技术包括：热压罐成型、缠绕成型、手动/自动铺放成型、真空注塑成型以及模压成型等。其中：热压罐成型技术复杂，对热压罐系统要求较高，成本投入大，因此尚未应用于防护设备门扇制造当中；缠绕成型多应用于制造复合材料管件，不适于防护设备门扇生产；真空注塑成型与手动/自动铺放成型产品强度较低，无法达到防护设备抗力需求，且生产效率低、产品质量不稳定，不适于大规模批量化生产。相比之下，模压成型技术产品强度高、成品质量稳定、生产效率高，因此最适宜制造加工防护设备门扇。

模压成型技术是指将一定量的模压料放入金属对模当中，在压力机作用(保持一定温度和压力)一段时间后使材料固化成型的技术。模具是决定模压成型产品优劣的关键因素，一方面，受模具制造平台(即数控铣床工作台)尺寸约束，模具尺寸一般限制3m*3m范围内；另一方面，模具制造过程复杂，制造周期长且造价极高。而人防防护设备通常具备多个尺寸系列，门扇尺寸范围分布较广(如大部分双扇防护设备单扇门扇长度≥3m)，若不考虑门扇的模块化设计，势必会增加制造成本，不利于复合材料防护设备的推广和应用。

技术实现要素：

为解决大尺寸以及系列化复合材料防护设备门扇加工成本高、制造周期长的问题，本发明提出了一种可拼接、模块化的复合材料人防防护设备门扇。在保证强度的基础上，仅依靠较少模具，即可实现不同尺寸大小、不同尺寸系列的复合材料防护设备制造生产，极大地降低了生产成本，具备较高的经济效益、战备效益和推广应用价值。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：

一种可拼接、模块化的复合材料人防防护设备门扇,所述复合材料人防防护设备门扇由至少两种门扇模块拼接而成，其包括中间门扇模块和两侧门扇模块，各个门扇模块均主要由门扇基体、嵌压板、预埋嵌件构成，所述嵌压板预埋在门扇当中，用于实现门扇与门框间的密封，预埋嵌件由六角螺母制成，预埋于门扇当中，用于固定设备闭锁、设备铰页；门扇上设有空腔；各个门扇模块侧边沿设有螺栓孔和圆柱销孔，拼接的各个门扇模块侧边沿的空腔部位采用六角头铰制螺栓连接，拼缝处填充有结构胶；拼接的各个模块侧边沿的实心部位采用圆柱销连接，拼缝处填充有结构胶；六角头铰制螺栓和圆柱销分别设置在螺栓孔和圆柱销孔内。

进一步地，所述两侧门扇模块中的嵌压板包括弧形嵌压板和垂直嵌压板。

进一步地，所述六角头铰制螺栓端部螺接有六角锁紧螺母，外侧套设有连接套管，所述六角头铰制螺栓以及六角锁紧螺母与连接套管间还设置有垫板。

进一步地，门扇上的螺栓孔错落、间隔布置，最小螺栓孔间距≥75mm；最小圆柱销间距≥85mm。

进一步地，所述门扇上预埋嵌件、嵌压板以及空腔均对称布置。

进一步地，为便于脱模，所述空腔的拔模斜度为1°。

进一步地，所述门扇的面板需单独模压制作，待拼接完成后通过结构胶固定于门扇内侧。

进一步地，所述复合材料人防防护设备门扇中的复合材料为smc复合材料。

进一步地，所述中间门扇模块的尺寸为：1000mm×1500mm×100mm，两侧门扇模块的尺寸为：1500mm×1500mm×100mm。

进一步地，所述复合材料人防防护设备门扇由两种门扇模块拼接而成，包括中间门扇模块和两侧门扇模块，或者所述复合材料人防防护设备门扇由三种门扇模块拼接而成。

相对于现有技术，本发明具有如下技术效果：

利用本发明涉及的模块化拼接技术即可实现设备门扇生产。在保证设备强度的基础上，不仅解决了大尺寸复合材料防护设备门扇无法制造的技术难题，还有效降低了生产成本，提高了生产效率，因而本发明具有极高的推广价值和重要的应用意义。

附图说明

图1是本发明的一种可拼接、模块化的复合材料人防防护设备门扇整体拼接示意图；

图2是图1前视图；

图3是图1侧视图；

图4是中间门扇模块示意图；

图5是图4前视图；

图6是图4侧视图；

图7是两侧门扇模块示意图；

图8是图7前视图；

图9是图7侧视图；

图10是空腔部位拼接示意图；

图11是实心部位拼接示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细说明。

实施例1

如图1-11所示，本发明的一种可拼接、模块化的复合材料人防防护设备门扇,复合材料人防防护设备门扇由两种模块拼接而成，门扇中的复合材料为smc复合材料，其包括中间门扇模块1和两侧门扇模块2，中间门扇模块1的尺寸为：1000mm×1500mm×100mm，两侧门扇模块2的尺寸为：1500mm×1500mm×100mm。各个门扇模块均主要由门扇基体3、嵌压板4、预埋嵌件5构成，嵌压板4预埋在门扇当中，用于实现门扇与门框间的密封。两侧门扇模块2中的嵌压板4包括弧形嵌压板41和垂直嵌压板42。通过模具镶块实现，实际生产过程中可根据需求更换不同镶块如更换为胶条槽预埋件镶块，从而实现不同模块生产类型之间的转换。预埋嵌件5由六角螺母制成，预埋于门扇当中，用于固定设备闭锁、设备铰页。门扇上设有空腔6，为便于脱模，空腔6的拔模斜度为1°。各个门扇模块侧边沿设有螺栓孔7和圆柱销孔8，拼接的各个门扇模块侧边沿的空腔部位采用六角头铰制螺栓9连接，拼缝处填充有结构胶10。拼接的各个模块侧边沿的实心部位采用圆柱销11连接，拼缝处填充有结构胶10。六角头铰制螺栓9和圆柱销11分别设置在螺栓孔7和圆柱销孔8内。六角头铰制螺栓9起到模块连接和调平的作用，其端部螺接有六角锁紧螺母12，外侧套设有连接套管13，六角头铰制螺栓9以及六角锁紧螺母12与连接套管13间还设置有垫板14，以避免六角头铰制螺栓直接与门扇表面接触造成smc材料破损。考虑到螺栓间距太小会影响smc材料填充效果，因此将门扇上的螺栓孔7错落、间隔布置，最小螺栓孔7间距≥75mm。最小圆柱销11间距≥85mm。其中，空腔6的具体位置和尺寸与预埋件位置相关，通过计算确定。门扇上预埋嵌件5、嵌压板4以及空腔6均对称布置。门扇的面板15需单独模压制作，待拼接完成后通过结构胶固定于门扇内侧。

实施例2

一种可拼接、模块化的复合材料人防防护设备门扇，其复合材料人防防护设备门扇由三种门扇模块拼接而成，其它结构同实施例1。

上述实施例只是为了更清楚说明本发明的技术方案做出的列举，并非对本发明的限定，本领域的普通技术人员根据本领域的公知常识对本申请技术方案的变通亦均在本申请保护范围之内，总之，上述实施例仅为列举，本申请的保护范围以所附权利要求书范围为准。