一种成型带金属连接件复合材料压力容器的模具的制作方法

文档序号:15280297发布日期:2018-08-28 23:27阅读:203来源:国知局

本发明属于复合材料制品技术领域,涉及复合材料制品成型技术,特别涉及小口复合材料容器成型用模具设计技术。



背景技术:

纤维缠绕复合材料压力容器类制品较金属压力容器因其具备轻质、高强的优点,已经得到广泛的应用,目前制作复合材料压力容器类制品主要有两类方法:一类是利用水溶性芯模材料成型,这类方法虽脱模较为容易,但该类模具为一次性消失模,无法重复利用,易造成产品质量一致性差,另外,模具表面光洁度不高,成型的制品内表面容易形成气孔。另一类方法是利用金属或木制式瓣模模具成型,通过瓣模定位块6和瓣模锁紧螺母5定位并锁紧瓣模7,金属连接件4分别从两端组装到芯轴1上,依靠端头定位盘3和端头锁紧螺母2完成金属连接件的定位,通过两次定位锁紧完成模具的组装(结构如附图1所示),该方法成型的制品质量好,内表面无气泡产生,并且可以重复使用,但该模具结构采用瓣模凹槽8镶嵌定位,对瓣模结构强度要求高(增加设计厚度),结构复杂、组装过程繁琐、要求高,两次定位影响产品同轴度。



技术实现要素:

本发明的目的在于提供一种成型带金属连接件复合材料压力容器类制品的模具,利用压力容器两端金属连接件开口端与定位块之间的环形槽实现瓣模和容器金属连接件的一次定位,进而完成模具的组装,操作简便。

本发明的目的是这样实现的:利用容器金属连接件与定位块之间预置的环形凹槽,结合瓣模两端设置的定位凸台,实现瓣模和容器金属连接件的一次定位组装。

本发明涉及的成型带金属连接件的复合材料压力容器的模具,由芯轴1、瓣模7、金属连接件4和定位与锁紧结构组成,其特征在于:定位与锁紧结构包括由端头锁紧螺母2、定位块6、和瓣模两端沿母线方向延伸的定位凸台9组成,定位块为带中心孔的变外径圆柱体,大径端为限位段10,与金属连接件内径间隙配合,小径端为定位段11,与瓣模合拢后的环形定位凸台内径间隙配合,瓣模合拢后的环形定位凸台外径与金属连接件内径间隙配合;模具结构如附图2所示。

本发明涉及的成型带金属连接件的复合材料压力容器的模具,由芯轴1、瓣模7、金属连接件4和定位与锁紧结构组成,其特征在于:定位块6为带中心孔的变外径台阶圆柱体,限位端长度不超过金属连接件长度的60%。

本发明涉及的成型带金属连接件的复合材料压力容器的模具,由芯轴1、瓣模7、金属连接件4和定位与锁紧结构组成,其特征在于:芯轴上设有限位台阶12,两端定位块与芯轴限位段(两端限位台阶12的距离)的总长度不超过容器总长度的98%。

本发明涉及的成型带金属连接件的复合材料压力容器的模具,由芯轴1、瓣模7、金属连接件,4和定位与锁紧结构组成,其特征在于:金属连接件4与定位块6形成的环形定位槽的深度不小于金属连接件长度的35%。

本发明涉及的成型带金属连接件的复合材料压力容器的模具,结构简单,可设计性强,瓣模与金属连接件一次定位,组装精度高,成型完毕后,拆解方便,适用于复合材料压力容器类制品的成型。

附图说明

图1两次定位模具结构组装示意图

图2本发明涉及的模具组装示意图

图3台阶型定位块结构示意图

图4本发明涉及的瓣模结构示意图

图5本发明涉及的瓣模分瓣结构示意图

其中:1-芯轴,2-端头锁紧螺母,3-端头定位盘,4-金属连接件,5-瓣模锁紧螺母,6-定位块,7-瓣模,8-瓣模定位槽,9-定位凸台,10-限位段,11-定位段,12-限位台阶,13-窄瓣,14-宽瓣。

具体实施方式

下面结合附图对本发明涉及的技术方案做详细说明,但不作为对发明内容的限制,任何以实现本法发明目的常规技术手段均构成本发明的一部分。

以内径150mm,长度301mm,金属件开口内径72mm的复合材料压力容器缠绕成型模具为例,模具结构如附图2所示。

芯轴1总长607mm,在距离左端167mm处和距离右端142mm处分别预设台阶,两台阶之间的长度为239mm。

金属连接件3总长为32mm。

瓣模7总长度为257.4mm,厚度15mm,组合外径150mm;凸台厚度5mm,高度10mm。分为12瓣,宽瓣8块,窄瓣4块,其中窄瓣13为矩形瓣,宽瓣14为扇形瓣,瓣模分瓣结构如附图5所示,凸台结构如图4所示。

定位块6为带中心孔的变外径台阶圆柱体,定位段外径φ62mm,长度为12mm。限位段外径φ72mm,长度为15mm。

模具组装按以下顺序实施:

在芯轴1的一端依次装入定位块6、金属连接件4,备紧端头锁紧螺母2,定位块6和容器金属连接件4之间形成环形定位槽。将12个瓣模7的凸台端依序号顺时针依次插入环形定位槽中。从另一端端装入定位块6、金属连接件4,将定位块的定位段装配至瓣模4的凸台合拢形成的内径圆中,装入端锁紧螺母,用扳手将模具两端锁紧螺母锁紧,完成模具组装。

成型后用扳手松开并取下一端锁紧螺母2,从另一端将芯轴连同定位块6和锁紧螺母一起取下;先取出4块窄瓣,再取出8块宽瓣,实现脱模。

对于两端不同口径的压力容器,模具组装方法相同,拆解时芯轴从大口端抽出。



技术特征:

技术总结
本发明属于复合材料制品技术领域。利用容器金属连接件与定位块之间预置的环形凹槽,结合瓣模两端设置的定位凸台,实现瓣模和容器金属连接件的一次定位组装。本发明涉及的成型带金属连接件的复合材料压力容器的模具,由芯轴(1)、瓣模(7)、金属连接件(4)、端头锁紧螺母(2)、定位块(6)组成,瓣模两端沿母线方向延伸的定位凸台(9),定位块为带中心孔的变外径圆柱体,大径端与金属连接件内径间隙配合,小径端与瓣模合拢后的环形定位凸台内径间隙配合,瓣模合拢后的环形定位凸台外径与金属连接件内径间隙配合。该模具,结构简单,可设计性强,瓣模与金属连接件一次定位,组装精度高,拆解方便,适用于复合材料压力容器类制品的成型。

技术研发人员:孟祥武;郑志才;孙士祥;陈艳;王强;王尚;常燕
受保护的技术使用者:山东非金属材料研究所
技术研发日:2017.12.26
技术公布日:2018.08.28
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