CN109702929A - 一种纤维缠绕压力容器砂芯模的成型模具 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种纤维缠绕压力容器砂芯模的成型模具，分为凸模砂芯成型工装和凹模砂芯成型工装，凸模砂芯成型工装包括芯棒、阴模和凸模盖，芯棒安装固定在阴模通孔中，凸模盖盖在阴模上，芯棒、阴模和凸模盖组成的空腔成型后的砂芯为凸模砂芯；凹模砂芯成型工装与凸模砂芯成型工装相似，仅将凸模盖换为凹模盖；成型后的凸模砂芯和凹模砂芯为对模形式，装配对接后的凸模砂芯和凹模砂芯相互配合和限位，组成砂芯模。本发明将阴模分解为分瓣阴模，阴模表面烧结聚四氟乙烯处理，使得工装的装配和砂芯模的脱模更容易实现，缩短了砂芯模制作周期，脱模后的砂芯模直接进行装配，不需进行机械加工和表面处理，提高了效率。

Description

一种纤维缠绕压力容器砂芯模的成型模具

技术领域

本发明涉及一种砂芯模的成型模具，特别涉及一种纤维缠绕压力容器砂芯模的成型模具。

背景技术

砂芯模是纤维缠绕压力容器成型最重要的支撑结构，容器内腔表面的尺寸精度及表观质量都直接与砂芯模相关，在砂芯模制作过程中，模具的设计、使用对于砂芯模制作周期、制作质量有着至关重要的影响。对于批量生产的小型压力容器砂芯模而言，不仅需要其几何形状、尺寸精度、尺寸稳定性和表面质量满足容器内型面的要求，而且要求砂芯模制作工序简单，脱模容易，表面光洁度好、制作周期短等优点。

现有的砂芯模成型多采用图1所示工装，将配置好的砂芯装填到模具中并夯实，然后进行固化、脱模，脱模后的砂芯首先进行机械加工，加工到要求的几何形状和尺寸精度后进行砂芯表面修补，使其满足表观质量。为使得砂芯模满足要求，需对成型后的砂芯模的几何形状和尺寸进行机加，对表观质量进行修补，增加了砂芯模制作工序和制作时间，已不能适应纤维压力容器的批量生产。

目前，现有的砂芯模成型工装如图1所示，将芯棒装入阴模内，用螺母锁紧，轴套套入芯轴后，向阴模内装填砂芯，其制作工艺流程如图2所示。

在小型纤维缠绕压力容器砂芯模制作中存在以下问题：

（1）脱模较困难；

（2）砂芯模制作周期长、工序多。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种纤维缠绕压力容器砂芯模的成型模具，以解决小型纤维缠绕压力容器砂芯模成型工序多、成型过程繁琐的问题。

为解决存在的技术问题，本发明采用的技术方案为：一种纤维缠绕压力容器砂芯模的成型模具，所述成型模具分为凸模砂芯成型工装和凹模砂芯成型工装，凸模砂芯成型工装包括芯棒、阴模和凸模盖，芯棒安装固定在阴模通孔中，凸模盖盖在阴模上，芯棒、阴模和凸模盖组成的空腔成型后的砂芯为凸模砂芯；所述凹模砂芯成型工装与凸模砂芯成型工装相似，仅将凸模盖换为凹模盖，凸模盖的型腔面与凹模盖的型腔面相对应配合，芯棒、阴模和凹模盖组成的空腔成型后的砂芯为凹模砂芯；所述成型后的凸模砂芯和凹模砂芯为对模形式，装配对接后的凸模砂芯和凹模砂芯相互配合和限位，组成砂芯模。

特别地，为了便于工装的装配和砂芯模的脱模，本发明所述阴模优选由两件分瓣阴模对接固定组成；本发明所述阴模优选表面进行烧结聚四氟乙烯处理。

有益效果：

本发明缩短了砂芯模制作周期，脱模后的砂芯模直接进行装配，不需进行机械加工和表面处理；采用分瓣结构且工装进行表面处理，容易脱模。

本发明突破了原有的纤维缠绕压力容器砂芯模成型装置设计结构，进而使得制作流程由7工序变为5工序，不需进行机械加工和表面修补，缩减了制造工序和周期且保证了成型质量，适于批量的小型非金属压力容器生产；将阴模分解为分瓣阴模，阴模表面烧结聚四氟乙烯处理，使得工装的装配和砂芯模的脱模更容易实现，提高了效率。

附图说明

图1为常用工装示意图，图中：1-芯棒，2-轴套，3-阴模，4-紧固螺母；

图2为砂芯模制作流程图；

图3 为凸模砂芯成型工装结构示意图，图中：1-芯棒，2-分瓣阴模，3-凸模盖，4-紧固螺母，5-螺母，6-螺栓，7-销钉；

图4 为凹模砂芯成型工装结构示意图，图中：8-凹模盖；

图5 为改进工装后的砂芯模制作流程图；

图6 为改进后的工装实物示意图；

图7 为砂芯模实物示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明做详细的说明。

如图3、图4所示，砂芯模的成型模具共两部分组成，分别为凸模砂芯成型工装和凹模砂芯成型工装，凸模砂芯成型工装由芯棒1、阴模、凸模盖3、紧固螺母4、螺母5、螺栓6、销钉7七部分组成，凹模砂芯成型工装与凸模砂芯成型工装相似，仅为将凸模盖3换为凹模盖8。成型后的砂芯为对模形式，即凸模和凹模相互配合和限位，装配后组成砂芯模，不需进行机械加工和表面处理，缩短生产周期。

阴模分解为分瓣阴模2，同时阴模表面进行烧结聚四氟乙烯处理，便于工装的装配和砂芯模的脱模；

由于砂芯模固化过程存在收缩率且封头处多为椭球面，在考虑收缩率的前提下设计型腔尺寸，使得固化后的芯模一次成型，不需进行机械加工且尺寸稳定性好。

如图6所示，凸模砂芯成型模具工作过程：首先将两件分瓣阴模通过销钉进行定位，通过三对螺栓和螺母将两分瓣阴模进行连接，将芯棒插入阴模通孔处，用螺母进行连接，将芯棒紧固在阴模上，向型腔内填砂、夯实，砂芯填满后，将凸模盖按图所示压盖在阴模上，固化后成型芯模。凹模砂芯成型模具工作过程与凸模砂芯相似，仅为将凸模盖更换为凹模盖。

改进后的工装将阴模分解为两件分瓣阴模，同时阴模表面进行烧结聚四氟乙烯处理，方便了模具的清理和装配，同时使得砂芯模脱模容易，不需进行表面修补；将压力容器内型面及尺寸在考虑收缩率的前提下“移植”到成型模具上，即成型后的砂芯模不需进行机械加工，满足几何形状、尺寸精度要求；模具由凸模砂芯成型工装和凹模砂芯成型工装两部分组成，即成型后的凸模和凹模装配过程相互定位和配合，不需加工配合面。

成型后的砂芯模实物如图7所示。制作流程由7个工序变为5个工序，不需进行机械加工和表面修补。

本发明已应用到小型纤维缠绕压力容器生产中，各型面尺寸均能满足要求。通过实物解剖及探伤，容器内部无脱粘、孔隙等缺陷。

Claims (3)

1.一种纤维缠绕压力容器砂芯模的成型模具，其特征在于：

所述成型模具分为凸模砂芯成型工装和凹模砂芯成型工装，凸模砂芯成型工装包括芯棒、阴模和凸模盖，芯棒安装固定在阴模通孔中，凸模盖盖在阴模上，芯棒、阴模和凸模盖组成的空腔成型后的砂芯为凸模砂芯；

所述凹模砂芯成型工装与凸模砂芯成型工装相似，仅将凸模盖换为凹模盖，凸模盖的型腔面与凹模盖的型腔面相对应配合，芯棒、阴模和凹模盖组成的空腔成型后的砂芯为凹模砂芯；

所述成型后的凸模砂芯和凹模砂芯为对模形式，装配对接后的凸模砂芯和凹模砂芯相互配合和限位，组成砂芯模。

2.根据权利要求1所述的成型模具，其特征在于：所述阴模由两件分瓣阴模对接固定组成。

3.根据权利要求1或2所述的成型模具，其特征在于：所述阴模表面进行烧结聚四氟乙烯处理。