CN204505818U - 一种组合封头管模装置 - Google Patents

Abstract

一种组合封头管模装置，包括封头管模、四个哈夫定位块、两个O型密封圈，所述的封头管模包括管身和两端堵头，管身和两端堵头通过焊接连接成一体，一端堵头上设有排气孔，所述的管身上设有轴向定位槽和胶圈槽，所述的两端堵头设有封头曲面，封头曲面根部的堵头柄为一段锥面，所述的封头管模一端堵头上还设有脱模孔，模具通过脱模孔与脱管机连接，实现了两端含有金属连接环的纤维增强复合材料发射导向管的轴向小角度封头曲面螺旋缠绕和环向环形缠绕交替进行的综合湿法缠绕成形工艺，管模装置制造成本低，操作简单、方便、快捷，劳动强度低，生产效率高，能满足大批量产品生产的需求。

Description

一种组合封头管模装置

技术领域

本实用新型涉及一种纤维湿法缠绕组合封头管状模具装置，属于纤维增强复合材料综合成型工艺装备设计领域。

背景技术

一种纤维增强复合材料发射导向管两端设有金属连接环，连接环上设有螺纹结构，用金属螺纹结构连接导向管两端的制动机构，满足发射制动要求。发射导向管采用增强纤维湿法缠绕工艺成型，金属连接环在发射导向管湿法缠绕成型时通过缠绕工艺连接在发射导向管两端。为了满足发射导向管轴向和环向高强度要求，充分利用增强复合材料可设计性特点，采用螺旋缠绕和环形缠绕交替进行的综合湿法缠绕成形，特别是轴向采用小角度封头曲面螺旋缠绕。缠绕时，两个金属连接环分别套装在管状模具两端某一固定位置，由于连接环必须完全被缠绕在发射导向管毛坯料内表面，连接环不能采用传颂夹头装置紧固在模具上，连接环表面第一层小角度封头曲面螺旋缠绕时，连接环缠绕结合面受到纤维纱预张力的影响，连接环会向模具端头滑动，导致连接环轴向定位失效和纤维纱铺层线型紊乱，严重影响发射导向管的质量，所以连接环在模具上轴向定位结构是本模具设计关键、重要的技术难点。

目前广泛采用的一种封头管模装置，包括管模、两个活动封头、两个垫圈和两个螺母，两个活动封头分别用垫圈和螺母锁紧在管模上，金属连接环内表面一段与模具外表面小间隙配合装配，一段与活动封头配合段外表面小间隙配合装配，金属连接环轴向定位在活动封头的台阶端面上，其存在的不足之处在于：1、活动封头要求与连接环内径表面小间隙精密配合，同时与管模堵头柄外径表面小间隙精密配合，活动封头的两处配合段同轴度精度要求很高，活动封头的细长孔加工难度大，制造成本高；2、由于活动封头与连接环内径表面小间隙精密配合，同时与管模堵头柄外径表面小间隙精密配合，所以活动封头的装卸很困难，并且活动封头的细长孔有一段属于薄壁管结构，容易发生变形，导致活动封头的装卸更加困难；3、从管模上脱出产品坯件时必须先卸去两端活动封头，同时在有脱模孔一端的金属连接环内装上专用的脱模导引头，才能在脱管机设备上脱出产品坯件，操作十分繁琐；4、管模两端堵头柄须加工成细长杆结构，刚度比较差，在搬运和使用过程中易发生弯曲变形，导致模具报废，增加了生产成本；5、在车削连接螺纹段纤维增强复合材料时，为避免损伤螺纹，连接环螺纹必须在产品坯件从模具上脱出后再车削加工出螺纹，加工面处完全破坏了金属表面处理的保护层，且无法对连接环进行二次表面处理，严重影响螺纹的综合性能要求；6、连接环两端口部容易渗入树脂胶液，产品坯件脱出后，连接环内表面固化后的树脂壳清除困难。

实用新型内容

本实用新型其目的就在于提供一种组合封头管模装置，从而实现了两端含有金属连接环的纤维增强复合材料发射导向管的轴向小角度封头曲面螺旋缠绕和环向环形缠绕交替进行的综合湿法缠绕成形工艺，管模装置制造成本低，操作简单、方便、快捷，劳动强度低，生产效率高，能满足大批量产品生产的需求。

实现上述目的而采取的技术方案，包括封头管模、四个哈夫定位块、两个O型密封圈，所述的封头管模包括管身和两端堵头，管身和两端堵头通过焊接连接成一体，一端堵头上设有排气孔，所述的管身上设有轴向定位槽和胶圈槽，所述的两端堵头设有封头曲面，封头曲面根部的堵头柄为一段锥面，便于脱出从产品坯件上切断的封头曲面废料，所述的封头管模一端堵头上还设有脱模孔，模具通过脱模孔与脱管机连接，便于从模具上脱出产品，所述的封头管模另一端堵头上还设有方块和卡槽，便于模具装夹在缠绕机设备上，同时也便于模具装夹在烘房内的旋转烘架上。

所述的两个O型密封圈预先套装在封头管模的两处胶圈槽内，在封头管模两端分别套装上一个金属连接环，封头管模两端轴向定位槽内分别嵌装上两个哈夫定位块，所述的金属连接环一端口部与哈夫定位块端面靠齐，使金属连接环轴向准确定位在管模上，金属连接环螺纹段表面与哈夫定位块表面整齐缠绕上软质PVC膜耐高温胶带，软质PVC膜耐高温胶带层厚度为0.5mm～1mm。所述的软质PVC膜耐高温胶带层使哈夫定位块固定在轴向定位槽内，并使金属连接环固定在封头管模上，同时形成一层机械加工隔离层，保护车削去除金属连接环螺纹段纤维增强复合材料层时金属连接环外螺纹不受到硬性损伤。所述的软质PVC膜耐高温胶带层还避免树脂胶液从哈夫定位块与金属连接环的接触面处渗入金属连接环的内表面。所述的金属连接环另一端口部与O型密封圈外向边缘基本靠齐，依靠O型密封圈的压缩量而形成密封，防止金属连接环内表面渗入树脂胶液。所述的O型密封圈为耐高温的硅橡胶（MVQ）材料或氟橡胶（FPM）材料。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于：

1、由于采用了附带耐高温的O型密封圈和哈夫定位块的组合式固定封头管模的结构设计，利用软质PVC膜耐高温胶带层固定哈夫定位块与金属连接环，并利用软质PVC膜耐高温胶带层作为机械加工隔离保护层和树脂防渗漏层的特点，因而设计了一套用于两端含有金属连接环的纤维增强复合材料发射导向管的轴向小角度封头曲面螺旋缠绕和环向环形缠绕交替进行的综合湿法缠绕成形工艺的组合封头管模装置，设计原理可靠，模具结构简单，制造成本低，同时具有操作简单、方便、快捷，劳动强度低，生产效率高，提高了产品质量，大大降低了生产成本，能满足大批量发射导向管产品生产的要求。

2、本装置避免了纤维增强复合材料发射导向管两端金属连接环螺纹后加工工序，有利于保证金属连接环整体表面处理的保护层不受破坏，提高了金属连接环综合性能。

3、本装置避免了金属连接环两端口部渗入树脂胶液，保证产品坯件脱出后，连接环内表面没有固化后的树脂壳。

附图说明

下面结合附图对本实用新型作进一步详述。

图1为本装置结构示意图；

图2为封头管模1结构示意主视图；

图3为哈夫定位块3结构示意主视图；

图4为图3视图的左视图；

图5为本装置实施例结构示意主视图。

具体实施方式

本装置包括封头管模1、两个O型密封圈2、四个哈夫定位块3，如图1所示。

所述的封头管模1如图2所示，包括管身5和一端堵头4、另一端堵头6，管身5和堵头4、堵头6通过焊接连接成一体。所述的管身5上设有两处轴向定位槽10和两处胶圈槽11。所述的两端堵头设有封头曲面9，封头曲面9根部的堵头柄为一段锥面8，便于脱出从产品坯件上切断的封头曲面废料。所述的封头管模1一端堵头4上设有脱模孔7，模具通过脱模孔7与脱管机连接，便于从模具上脱出产品。所述的一端堵头4上轴向定位槽10的外端管模圆柱面可直接用作脱模导引头。所述的封头管模1另一端堵头6上设有排气孔12，排气孔12便于保持管模1内腔与外界气压平衡。所述的封头管模1的一端堵头6上还设有方块14和卡槽13，便于模具装夹在缠绕机设备上，同时也便于模具装夹在烘房内的旋转烘架上。

所述的哈夫定位块3设有内凸台15和端头缺口16，如图3、图4所示。所述的内凸台15卡装在封头管模1的轴向定位槽10内。所述的端头缺口16便于成对的两个哈夫定位块3从轴向定位槽10内脱出。

所述的O型密封圈为耐高温的硅橡胶（MVQ）材料或氟橡胶（FPM）材料。

实施例

如图5所示，本装置包括封头管模1、两个O型密封圈2、四个哈夫定位块3。所述的两个O型密封圈2预先套装在封头管模的两处胶圈槽内，在封头管模1两端分别套装上一个金属连接环18，封头管模1两端轴向定位槽内分别嵌装上两个哈夫定位块3。所述的金属连接环18一端口部与哈夫定位块3的端面靠齐，使金属连接环轴向准确定位在封头管模1上，金属连接环18的螺纹段表面与哈夫定位块3表面整齐缠绕上软质PVC膜耐高温胶带，软质PVC膜耐高温胶带层17的厚度为0.5mm～1mm。所述的软质PVC膜耐高温胶带层17使哈夫定位块3固定在轴向定位槽内，并使金属连接环18固定在封头管模1上，同时形成一层机械加工隔离层，保护车削去除金属连接环18的螺纹段纤维增强复合材料层时金属连接环外螺纹不受到硬性损伤。所述的软质PVC膜耐高温胶带层17还避免树脂胶液从哈夫定位块3与金属连接环18的接触面处渗入金属连接环18的内表面。所述的金属连接环18另一端口部与O型密封圈2外向边缘基本靠齐，依靠O型密封圈2的压缩量而形成密封，防止湿态纤维增强复合材料本体19的树脂胶液渗入金属连接环18的内表面。所述的O型密封圈2为耐高温的硅橡胶（MVQ）材料或氟橡胶（FPM）材料。

工作过程如下：

1）将封头管模1两端堵头柄8架设计在模具操作架上，在封头管模1两处胶圈槽11各放置一个O型密封圈2。

2）对模具表面进行清理，去除油污，使模具表面保持清洁，并在封头管模1的圆柱面和两处封头曲面9等表面均匀涂覆一层脱模剂。

3）把两个金属连接环18套装在封头管模1的圆柱面两端，封头管模1两端轴向定位槽内分别嵌装上两个哈夫定位块3，金属连接环18一端口部与哈夫定位块3的端面靠齐，使金属连接环轴向准确定位在封头管模1上。金属连接环18另一端口部与O型密封圈2外向边缘基本靠齐，依靠O型密封圈2的压缩量而形成密封，防止湿态纤维增强复合材料本体19的树脂胶液渗入金属连接环18的内表面。

4）金属连接环18的螺纹段表面与哈夫定位块3的圆柱表面整齐缠绕上软质PVC膜耐高温胶带，软质PVC膜耐高温胶带层17的厚度为0.5mm～1mm。用软质PVC膜耐高温胶带层17把哈夫定位块3和金属连接环18固定在封头管模1上，并形成一层机械加工隔离层，保护车削去除金属连接环18的螺纹段纤维增强复合材料层时金属连接环外螺纹不受到硬性损伤，同时避免树脂胶液从哈夫定位块3与金属连接环18的接触面处渗入金属连接环18的内表面。

 5）在堵头6的方块14处装上专用夹头装置，利用两端堵头上的中心孔，把模具装夹在数控缠绕机设备上，编辑缠绕线形程序。缠绕结束后，将缠有产品坯件的模具送入烘房内，把模具两端堵头架设在旋转烘架上，利用堵头6上的方块14和卡槽13将模具牢牢固定。

6）产品坯件树脂基完全固化后，从烘房内取出模具，装夹在车床设备上，根据产品图设计要求车削去除金属连接环18的螺纹段、哈夫定位块3的外表面层上的纤维增强材料，利用工具打开封头管模1两端哈夫定位块3。再利用工具将封头管模1两端的产品坯件封头曲面废料与封头管模1两端的封头曲面9分离。

7）从车床上取下模具，将封头管模1上两端的封头曲面废料从两端堵头脱出。通过堵头4上的脱模孔7与脱管机连接，利用封头管模1的端头模具管身圆柱面作为脱模导引头，从模具上脱出产品坯件。

使用情况表明，本装置能顺利实现两端含有金属连接环的纤维增强复合材料发射导向管的轴向小角度封头曲面螺旋缠绕和环向环形缠绕交替进行的综合湿法缠绕成形工艺，产品质量可靠，一致性好，模具结构简单，制造成本低，同时具有操作简单、方便、快捷，劳动强度低，生产效率高，降低了生产成本，能满足大批量纤维增强复合材料发射导向管产品生产的要求。

Claims (4)

1.一种组合封头管模装置，其特征在于，包括封头管模、四个哈夫定位块、两个O型密封圈，所述的封头管模包括管身和两端堵头，管身和两端堵头通过焊接连接成一体，一端堵头上设有排气孔，所述的管身上设有轴向定位槽和胶圈槽，所述的两端堵头设有封头曲面，封头曲面根部的堵头柄为一段锥面，所述的封头管模一端堵头上还设有脱模孔，模具通过脱模孔与脱管机连接，所述的封头管模另一端堵头上还设有方块和卡槽，所述的两个O型密封圈预先套装在封头管模的两处胶圈槽内，在封头管模两端分别套装上一个金属连接环，封头管模两端轴向定位槽内分别嵌装上两个哈夫定位块。

2.根据权利要求1所述的一种组合封头管模装置，其特征在于，所述的金属连接环一端口部与哈夫定位块端面靠齐，使金属连接环轴向准确定位在管模上，金属连接环螺纹段表面与哈夫定位块表面整齐缠绕上软质PVC膜耐高温胶带，软质PVC膜耐高温胶带层厚度为0.5mm～1mm。

3.根据权利要求1所述的一种组合封头管模装置，其特征在于，所述的金属连接环另一端口部与O型密封圈外向边缘基本靠齐，依靠O型密封圈的压缩量而形成密封。

4.根据权利要求1所述的一种组合封头管模装置，其特征在于，所述的O型密封圈为耐高温的硅橡胶MVQ材料或氟橡胶FPM材料。