CN217553178U - 一种预浸丝缠绕单向板成型制样装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于复合材料缠绕设备技术领域，公开了一种预浸丝缠绕单向板成型制样装置。该预浸丝缠绕单向板成型制样装置包括缠绕模片、盖板以及传动组件。其中，缠绕模片的端面上设有缠绕凹槽，缠绕模片的侧壁上设有切割槽。盖板与缠绕模片相连，盖板与缠绕凹槽围设形成缠绕空间。传动组件的一侧与所缠绕模片相连，缠绕机与传动组件的另一侧驱动连接，缠绕机能够驱动传动组件旋转。上述预浸丝缠绕单向板成型制样装置，能够保证预浸丝缠绕单向板的厚度一致性，并解决了预浸丝缠绕单向板脱模困难的问题。

Description

一种预浸丝缠绕单向板成型制样装置

技术领域

本实用新型涉及复合材料缠绕设备技术领域，尤其涉及一种预浸丝缠绕单向板成型制样装置。

背景技术

针对复合材料缠绕成型构件的性能水平，对其进行机械强度测试时需要制备标准试样，最为常见的是缠绕单向板试样，其性能水平直接反应层合结构的强弱程度，具有重要参考价值。

目前，针对预浸丝缠绕单向板试样的制作，一般利用缠绕机将预浸丝连续缠绕在一个硬质薄板上，缠绕一定厚度后，通过压板加压并进行固化，便可得到两块试验用板材。但是，这种方法制成的单向板脱模困难，且厚度不一，影响测试数据的准确性。

因此，亟需提出一种预浸丝缠绕单向板成型制样装置，以解决上述问题。

实用新型内容

本实用新型提供一种预浸丝缠绕单向板成型制样装置，能够保证预浸丝缠绕单向板的厚度一致性，并解决了预浸丝缠绕单向板脱模困难的问题。

为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种预浸丝缠绕单向板成型制样装置，包括：

缠绕模片，所述缠绕模片的端面上设有缠绕凹槽，所述缠绕模片的侧壁上设有切割槽；

盖板，与所述缠绕模片相连，所述盖板与所述缠绕凹槽围设形成缠绕空间；以及

传动组件，所述传动组件的一侧与所缠绕模片相连，缠绕机与所述传动组件的另一侧驱动连接，所述缠绕机能够驱动所述传动组件旋转。

可选地，沿缠绕方向，所述缠绕凹槽的外缘设有圆弧型倒角。

可选地，所述缠绕模片上设有定位孔，第一螺栓穿过所述盖板和所述定位孔与第一螺母螺纹连接。

可选地，所述缠绕模片的相对两个端面上均设有所述缠绕凹槽，所述缠绕模片的相对两个端面上均设有所述盖板。

可选地，所述缠绕凹槽的深度为1mm-2mm。

可选地，所述传动组件包括：

传动轴，所述缠绕机与所述传动轴的一端驱动连接；

连接件，所述连接件的一侧与所述缠绕模片相连，另一侧与所述传动轴的另一端相连。

可选地，所述连接件上设有卡槽，所述缠绕模片与所述卡槽卡接。

可选地，所述卡槽的外壁上设有第一连接孔，所述缠绕模片上设有第二连接孔，所述第一连接孔和所述第二连接孔一一对应设置，第二螺栓穿过所述第一连接孔和所述第二连接孔与第二螺母螺纹连接。

可选地，所述传动组件设有两个，沿所述缠绕模片的轴向方向，两个所述传动组件设置在所述缠绕模片的相对两侧。

可选地，所述传动轴的端部设有传动卡头。

本实用新型的有益效果：

本实用新型提供一种预浸丝缠绕单向板成型制样装置，包括缠绕模片、盖板和传动组件。通过在缠绕模片上设置缠绕凹槽，能够通过设置缠绕凹槽的深度制造处复合要求厚度的预浸丝缠绕单向板，进而保证预浸丝缠绕单向板的厚度一致性，提高了测试结果的准确性。

通过在盖板的侧壁上设置切割槽，在对固化后的预浸丝缠绕单向板进行脱模时，只需沿切割槽进行切割即可实现预浸丝缠绕单向板的脱模，简化了脱模工序，降低了工作人员的劳动强度，提高了脱模效率。

通过设置盖板与缠绕模片相连，并使盖板与缠绕凹槽围设形成缠绕空间，在预浸丝缠绕单向板固化的过程中，预浸丝缠绕单向板位于缠绕空间内，能够避免预浸丝缠绕单向板在固化过程中因应力作用而膨胀或因失去张力而变形，提高了预浸丝缠绕单向板的制样精度。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对本实用新型实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据本实用新型实施例的内容和这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型实施例提供的缠绕模片的结构示意图；

图2是图1在A处的局部放大图；

图3是本实用新型实施例提供的预浸丝缠绕单向板成型制样装置的结构示意图。

图中：

100、缠绕模片；110、缠绕凹槽；120、切割槽；130、缠绕空间；140、定位孔；150、第二连接孔；200、盖板；300、传动组件；310、传动轴；320、连接件；400、传动卡头。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部结构。

在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本实施例的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。

本实用新型提供一种预浸丝缠绕单向板成型制样装置，能够保证预浸丝缠绕单向板的厚度一致性，并解决了预浸丝缠绕单向板脱模困难的问题。

具体地，如图1-3所示，该预浸丝缠绕单向板成型制样装置包括缠绕模片100、盖板200以及传动组件300。其中，缠绕模片100的端面上设有缠绕凹槽110，预浸丝缠绕在缠绕凹槽110内，在制作预浸丝缠绕单向板时，当预浸丝填平缠绕凹槽110时，停止缠绕，因此，缠绕凹槽110的深度为制作的预浸丝缠绕单向板的厚度，因此，可以据需要设置缠绕凹槽110的深度。在本实施例中，缠绕凹槽110的深度为1mm-2mm，示例性地，可以为1mm、1.2mm、1.4mm、1.6mm、1.8mm或2mm等，根据实际需要设置即可。通过设置缠绕凹槽110，与传统的通过硬质薄板缠绕相比，能够保证制作的预浸丝缠绕单向板的厚度相同，提高了预浸丝缠绕单向板厚度的一致性，进而提高了测试结果的准确性。缠绕模片100的侧壁上设有切割槽120，预浸丝缠绕单向板完成固化后需要从缠绕模片100上脱模，通过设置切割槽120，使预浸丝缠绕单向板脱模时只需沿切割槽120切割即可，简化了脱模工序，提高了脱模效率。盖板200与缠绕模片100相连，在预浸丝缠绕单向板固化时，预浸丝被夹在盖板200与缠绕凹槽110围设形成的缠绕空间130内，能够避免预浸丝在固化过程中因应力远离或张力消失而产生变形，提高了预浸丝缠绕单向板的制样精度。传动组件300的一侧与缠绕模片100相连，缠绕机与传动组件300的另一侧相连，缠绕机能够驱动传动组件300旋转，驱动组件旋转能够带动缠绕模片100旋转，进而将预浸丝缠绕在缠绕模片100上。

优选地，继续参见图1，沿缠绕方向，即图1中X轴方向，缠绕凹槽110的外缘设有圆弧型倒角。由于预浸丝需要缠绕在缠绕模片100上，因此，在缠绕凹槽110的外缘上设置圆弧型倒角，能够避免因缠绕凹槽110的外缘太过尖锐损坏预浸丝而影响预浸丝的缠绕张力，保证预浸丝缠绕导向板的制样质量。圆弧型倒角应覆盖整个预浸丝的缠绕长度。

进一步地，继续参见图1，盖板200与缠绕模片100通过可拆卸连接的方式相连，便于盖板200的安装于拆卸。在本实施例中，缠绕模片100上设有定位孔140，第一螺栓穿过盖板200和定位孔140与第一螺母螺纹连接。当然，在其他实施例中，盖板200与缠绕模片100的连接方式也可以为其他，如卡接等，根据实际需要设置即可。

具体地，在本实施例中，缠绕凹槽110设置在缠绕模片100的中部，因此，缠绕模片100的两端为凸台，定位孔140设置在凸台上，盖板200的两端分别与两个凸台相连。通过设置盖板200的两端分别与两个凸台相连，与只设置盖板200的一端与缠绕模片100相连相比，提高了盖板200与缠绕模片100之间的连接强度，进而提高了盖板200防止预浸丝在固化过程中产生变形工作的可靠性。

可选地，继续参见图1，在本实施例中,每个凸台上设置两个定位孔140，两个定位孔140沿X轴方向间隔设置。当然，在其他实施例中，定位孔140的数量和设置方式也可以为其他，根据实际需要设置即可。

进一步地，在缠绕模片100的相对两端面上均设有缠绕凹槽110。通过在缠绕模片100的相对两端面上均设置缠绕凹槽110，在预浸丝缠绕单向板脱模后，能够形成两个所需的预浸丝缠绕单向板，提高了预浸丝缠绕单向板的制样效率。

进一步地，继续参见图3，传动组件300包括传动轴310和连接件320。其中，缠绕机与传动轴310的一端驱动连接，连接件320的一侧与传动轴310的另一端相连，连接件320的另一侧与缠绕组件相连。通过连接件320实现传动轴310与缠绕模片100的连接，能够提高传动轴310与缠绕模片100之间的连接强度，保证传动轴310带动缠绕模片100旋转工作的可靠性。

优选地，连接件320上开设有卡槽，缠绕模片100与卡槽卡接，结构简单，安装效率高。在本实施例中，卡槽为通槽，在连接件320与缠绕模片100的安装过程中，可以将缠绕模片100的一部分先卡入卡槽内，然后沿图3中X轴方向推动缠绕模片100，使缠绕模片100在卡槽内滑动，完成缠绕模片100的安装。卡槽的深度根据需要设置，既能保证连接件320与缠绕模片100连接的可靠性，又不能妨碍盖板200的安装。

作为优选的技术方案，在卡槽的外壁上设有第一连接孔，在缠绕模片100上设有第二连接孔150，第一连接孔和第二连接孔150一一对应设置。第二螺栓穿过第一连接孔以及和该第一连接孔相对的第二连接孔150并与第二螺母螺纹连接。通过第二螺栓和第二螺母将连接件320和缠绕组件相连，能够进一步提高缠绕模片100与连接件320之间的连接强度，避免因缠绕模片100旋转而使缠绕模片100脱离连接件320，保证传动组件300驱动缠绕模片100旋转的可靠性。

进一步地，连接件320和传动轴310之间可以通过焊接的方式相连，焊接工艺简单，连接稳定性较高。

优选地，传动组件300设有两个，沿缠绕模片100的轴向方向，即图3中Y轴方向，两个传动组件300分别设置在缠绕模片100的相对两侧。通过设置两个传动组件300，与只设置一个传动组件300相比，提高了传动组件300与缠绕模片100传动连接的可靠性。

进一步，可以在传动轴310的端部设置传动卡头400，便于传动轴310与缠绕机相连。在本实施例中，传动卡头400为六边形结构。在其他实施例中，传动卡头400的结构也可以为其他，只要与缠绕机相匹配，又能保证缠绕机能够很好地驱动传动轴310旋转即可。

为了便于理解，现对上述预浸丝缠绕单向板成形制样装置的工作过程进行简单介绍：

首先，完成上述预浸丝缠绕单向板成型制样装置的组装，并将传动轴310与缠绕机相连。缠绕前，将预浸丝的始端固定在一个传动轴310上，一般通过打结的方式将预浸丝固定在传动轴310上，在打结处可以用四氟乙烯胶带或脱模剂提前处理，然后将预浸丝进行打结固定，便于后期的拆卸。

然后，根据预设的生产缠绕张力、速度以及铺层角度等要求进行预浸丝的缠绕。观察缠绕层的厚度，可以采用钢板尺平行卡住缠绕模片100的方式观察钢板尺间隙，以判断缠绕层是否铺满缠绕凹槽110。当缠绕层饱满且铺满缠绕凹槽110时停止缠绕，盖上盖板200，并将缠绕后的预浸丝尾端固定在另一个传动轴310上，打结前同样要用四氟乙烯胶带或脱模剂进行处理，以便于脱模。

最后，将上述预浸丝缠绕单向板成型制样装置从缠绕机上拆下，装入固化炉，根据工艺设定进行固化，传动轴310端部的传动卡头400可以与驱动装置进行连接，通过驱动装置驱动传动轴310转动，模拟气瓶固化过程。

本实用新型提供的预浸丝缠绕单向板成型制样装置，可以提供准确的厚度空间避免预浸丝缠绕单向板在固化过程中发生形变，能够有效模拟浸胶碳纤维缠绕气瓶的加工工艺过程。上述预浸丝缠绕单向板成型制样装置适用于湿法和干法预浸丝缠绕单向板的制样。

显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为了清楚说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本实用新型的保护范围。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种预浸丝缠绕单向板成型制样装置，其特征在于，包括：

缠绕模片(100)，所述缠绕模片(100)的端面上设有缠绕凹槽(110)，所述缠绕模片(100)的侧壁上设有切割槽(120)；

盖板(200)，与所述缠绕模片(100)相连，所述盖板(200)与所述缠绕凹槽(110)围设形成缠绕空间(130)；以及

传动组件(300)，所述传动组件(300)的一侧与所缠绕模片(100)相连，缠绕机与所述传动组件(300)的另一侧驱动连接，所述缠绕机能够驱动所述传动组件(300)旋转。

2.根据权利要求1所述的预浸丝缠绕单向板成型制样装置，其特征在于，沿缠绕方向，所述缠绕凹槽(110)的外缘设有圆弧型倒角。

3.根据权利要求1所述的预浸丝缠绕单向板成型制样装置，其特征在于，所述缠绕模片(100)上设有定位孔(140)，第一螺栓穿过所述盖板(200)和所述定位孔(140)与第一螺母螺纹连接。

4.根据权利要求1所述的预浸丝缠绕单向板成型制样装置，其特征在于，所述缠绕模片(100)的相对两个端面上均设有所述缠绕凹槽(110)，所述缠绕模片(100)的相对两个端面上均设有所述盖板(200)。

5.根据权利要求1所述的预浸丝缠绕单向板成型制样装置，其特征在于，所述缠绕凹槽(110)的深度为1mm-2mm。

6.根据权利要求1-5任一项所述的预浸丝缠绕单向板成型制样装置，其特征在于，所述传动组件(300)包括：

传动轴(310)，所述缠绕机与所述传动轴(310)的一端驱动连接；

连接件(320)，所述连接件(320)的一侧与所述缠绕模片(100)相连，另一侧与所述传动轴(310)的另一端相连。

7.根据权利要求6所述的预浸丝缠绕单向板成型制样装置，其特征在于，所述连接件(320)上设有卡槽，所述缠绕模片(100)与所述卡槽卡接。

8.根据权利要求7所述的预浸丝缠绕单向板成型制样装置，其特征在于，所述卡槽的外壁上设有第一连接孔，所述缠绕模片(100)上设有第二连接孔(150)，所述第一连接孔和所述第一连接孔一一对应设置，第二螺栓穿过所述第一连接孔和所述第二连接孔(150)与第二螺母螺纹连接。

9.根据权利要求6所述的预浸丝缠绕单向板成型制样装置，其特征在于，所述传动组件(300)设有两个，沿所述缠绕模片(100)的轴向方向，两个所述传动组件(300)设置在所述缠绕模片(100)的相对两侧。

10.根据权利要求6所述的预浸丝缠绕单向板成型制样装置，其特征在于，所述传动轴(310)的端部设有传动卡头(400)。

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