一种纤维缠绕大型模具控温内缩无损脱模结构的制作方法

1.本实用新型涉及复合材料缠绕生产领域，尤其是涉及一种纤维缠绕大型模具控温内缩无损脱模结构。


背景技术：

2.近些年来，玻璃纤维和碳纤维材料的需求不断增长。缠绕机是复合材料行业中使用的最为普遍的设备。在生产过程中，加热或常温下固化成制品，产品由于纤维的缠绕张力和树脂固化包裹力等非常大，大都是液压脱芯机强力脱模，对产品力学性能破坏较大。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的是为了能够减少复合材料产品脱模时对产品性能的损伤，提供一种纤维缠绕大型模具控温内缩无损脱模结构。
4.本实用新型提供的一种纤维缠绕大型模具控温内缩无损脱模结构，采用的如下的技术方案：
5.一种纤维缠绕大型模具控温内缩无损脱模结构，包括芯模筒，在芯模筒的轴向两端分别设置有轴颈法兰，在所述的芯模筒的内部还设置有内辊筒，所述的内辊筒的外壁与芯模筒的内壁之间形成有冷却介质通道，在内辊筒的轴向的两端还设置有密封机构将冷却介质通道轴向两端封闭；在冷却介质通道的一端连接有介质进料通道，在冷却介质通道的另一端连接有介质出料通道。
6.作为本实用新型的优选，在所述的内辊筒的外壁上设置有螺旋隔板，所述的螺旋隔板的一端与内辊筒的外壁固定，另一端与芯模筒的内壁抵触，且螺旋隔板与芯模筒的内壁之间为过盈配合。
7.作为本实用新型的优选，所述的密封机构包括连接法兰，所述的连接法兰与内辊筒端面以及与芯模筒内壁焊接连接，将冷却介质通道两端封闭，所述的介质进料通道设置在其中一个连接法兰上，介质出料通道设置在另一个连接法兰上。
8.作为本实用新型的优选，在所述的介质进料通道的进口处设置有快速接头；在所述的介质出料通道的出口处设置有快速接头。
9.作为本实用新型的优选，所述的轴颈法兰通过螺钉与芯模筒的端面固定，在轴颈法兰上还设置有芯模筒同轴设置的连接部，所述的连接部的外壁与芯模筒的内壁抵接。
10.作为本实用新型的优选，在所述的接部的外壁上还设置有沟槽，在所述的沟槽内设置有o型密封圈。
11.综上所述，本实用新型包括以下至少一种有益技术效果：
12.本实用新型提供的一种纤维缠绕大型模具控温内缩无损脱模结构，通过在芯模筒的内部设置有内辊筒，使得内辊筒的外壁与芯模筒的内壁之间形成有冷却介质通道，在脱模时，通过在冷却介质通道中通冷却介质对芯模筒进行降温，由于存在温差，热量充分交换，芯模筒的热量会不断被冷却带走，经过一段时间循环，芯模筒温度下降到设定值。利用
芯模筒和制得的产品两种材料存在线性膨胀系数差值，金属材料温度下降后，收缩尺寸大，径向产生间隙值，能够实现无任何作用力无损伤脱模。
13.通过在设置螺旋隔板，使得冷却介质在冷却介质通道中能够更加快速地对芯模筒进行降温，提高了脱模的效率。
附图说明
14.图1为本实用新型的结构示意图。
15.图2为本实用新型体现缠绕制品与芯模筒之间间隙的结构示意图。
16.附图标记说明：
17.1-轴颈法兰；2-o型密封圈；3-缠绕制品；4-芯模筒；5-内辊筒；6-快速接头；7-螺旋隔板；8-连接法兰；9-介质通道；10-介质进料通道；11-介质出料通道。
具体实施方式
18.下面结合附图1-2对本实用新型作进一步详细说明。
19.实施例1：
20.参照图1到图2，本实施例公开了一种纤维缠绕大型模具控温内缩无损脱模结构，包括芯模筒4，在芯模筒4的轴向两端分别设置有轴颈法兰1，本实施例中，轴颈法兰1通过螺钉与芯模筒4的端面固定，在轴颈法兰1上还设置有芯模筒4同轴设置的连接部11，连接部11的外壁与芯模筒4的内壁抵接。在连接部11的外壁上还设置有沟槽，在沟槽内设置有o型密封圈2，从而保证轴颈法兰1与芯模筒4之间连接处的密封性。
21.在芯模筒4的内部还设置有内辊筒5，所述的内辊筒5的外壁上设置有螺旋隔板7，所述的螺旋隔板7的一端与内辊筒5的外壁固定，另一端与芯模筒4的内壁抵触，且螺旋隔板7与芯模筒的内壁之间为过盈配合。这样内辊筒5、螺旋隔板7以及芯模筒4之间形成了一个从芯模筒4轴向一端向另一端延伸的螺旋的介质通道9。
22.在内辊筒5的轴向的两端还设置有密封机构将螺旋的冷却介质通道9轴向两端封闭；本实施例中，密封机构包括连接法兰8，所述的连接法兰8与内辊筒5端面以及与芯模筒4内壁焊接连接，将冷却介质通道9两端封闭。
23.在其中一个连接法兰8上开设有介质进料通道10，在另一个连接法兰8上开设有介质出料通道11。在介质进料通道10的进口处设置有快速接头6；在介质出料通道11的出口处设置有快速接头6。
24.缠绕制品3经过纤维缠绕后，包裹在芯模筒上，经过固化后，回牢靠包裹在芯模筒4。然后进行脱模，脱模的具体流程如下：
25.在介质进料通道10处的快速接头6接入冰机，工质经过螺旋筒隔板焊件5螺旋形通道，跟芯模筒4内壁接触，由于存在温差，热量充分交换。芯模筒4的热量回不断被工质带走，经过一段时间循环，芯模筒4温度下降到我们设定值。两种材料存在线性膨胀系数差值，金属材料温度下降后，收缩尺寸大，径向产生间隙值d0-d1，如图2所示，实现无任何作用力无损伤脱模。
26.芯模筒4温度下降的设定值采用以下原理进行计算：
27.线性膨胀系数
28.l＝原始长度
29.δl＝长度变化
30.δt＝温度变化
31.碳纤维α大约在0.15x10
―5k―1
；金属α大约1.2x10
―5k―1
；
32.经过公式变换：
33.为了获得脱模所需的间隙0.40mm(假设)，芯模直径1000mm(假设)，
34.

技术特征：
1.一种纤维缠绕大型模具控温内缩无损脱模结构，其特征在于：包括芯模筒，在芯模筒的轴向两端分别设置有轴颈法兰，在所述的芯模筒的内部还设置有内辊筒，所述的内辊筒的外壁与芯模筒的内壁之间形成有冷却介质通道，在内辊筒的轴向的两端还设置有密封机构将冷却介质通道轴向两端封闭；在冷却介质通道的一端连接有介质进料通道，在冷却介质通道的另一端连接有介质出料通道。2.根据权利要求1所述的一种纤维缠绕大型模具控温内缩无损脱模结构，其特征在于：在所述的内辊筒的外壁上设置有螺旋隔板，所述的螺旋隔板的一端与内辊筒的外壁固定，另一端与芯模筒的内壁抵触，且螺旋隔板与芯模筒的内壁之间为过盈配合。3.根据权利要求1所述的一种纤维缠绕大型模具控温内缩无损脱模结构，其特征在于：所述的密封机构包括连接法兰，所述的连接法兰与内辊筒端面以及与芯模筒内壁焊接连接，将冷却介质通道两端封闭，所述的介质进料通道设置在其中一个连接法兰上，介质出料通道设置在另一个连接法兰上。4.根据权利要求3所述的一种纤维缠绕大型模具控温内缩无损脱模结构，其特征在于：在所述的介质进料通道的进口处设置有快速接头；在所述的介质出料通道的出口处设置有快速接头。5.根据权利要求1所述的一种纤维缠绕大型模具控温内缩无损脱模结构，其特征在于：所述的轴颈法兰通过螺钉与芯模筒的端面固定，在轴颈法兰上还设置有芯模筒同轴设置的连接部，所述的连接部的外壁与芯模筒的内壁抵接。6.根据权利要求5所述的一种纤维缠绕大型模具控温内缩无损脱模结构，其特征在于：在所述的接部的外壁上还设置有沟槽，在所述的沟槽内设置有o型密封圈。

技术总结
本实用新型公开了纤维缠绕大型模具控温内缩无损脱模结构，包括芯模筒，在芯模筒的轴向两端分别设置有轴颈法兰，在芯模筒的内部还设置有内辊筒，内辊筒的外壁与芯模筒的内壁之间形成有冷却介质通道，在内辊筒的轴向的两端还设置有密封机构将冷却介质通道轴向两端封闭；在冷却介质通道的一端连接有介质进料通道，在冷却介质通道的另一端连接有介质出料通道。在芯模筒的内部设置有内辊筒，使内辊筒的外壁与芯模筒的内壁之间形成有冷却介质通道，在脱模时，通过在冷却介质通道中通冷却介质对芯模筒进行降温，利用芯模筒和制得的产品两种材料存在线性膨胀系数差值，金属材料温度下降后，收缩尺寸大，径向产生间隙值，能够实现无任何作用力无损伤脱模。何作用力无损伤脱模。何作用力无损伤脱模。


技术研发人员：刘涛 李光友 李艳菊 侯燕
受保护的技术使用者：威海光威精密机械有限公司
技术研发日：2022.11.18
技术公布日：2023/3/24