一種可翻轉(zhuǎn)半軸的纏繞芯模的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型涉及一種纏繞芯模，具體涉及一種可翻轉(zhuǎn)半軸的纏繞芯模，屬于材料 科學(xué)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 纏繞成型工藝是將浸過樹脂膠液的連續(xù)纖維按照一定規(guī)律纏繞到芯模上，然后經(jīng) 固化、脫模獲得制品的工藝技術(shù)。對于直徑大于1000 mm以上球形復(fù)合材料承力結(jié)構(gòu)，一般 采用鋪放對模成型工藝，且至少應(yīng)做兩套外模，需要大量人工制作預(yù)浸料、裁剪、鋪放和合 模，費(fèi)時費(fèi)力，成本高、周期長，如果產(chǎn)品為夾層結(jié)構(gòu)，外蒙皮無法施加更大的壓力保證蒙皮 的密實(shí)性，給成型帶來很大困難。采用纖維纏繞工藝是可以最大程度發(fā)揮材料性能的最佳 選擇，而且成型機(jī)械化程度高、工藝相對簡單、工藝穩(wěn)定、省時省力，但這種直徑較大半球形 結(jié)構(gòu)球面極頂一端沒有開口，不符合通用纏繞機(jī)雙軸夾持纏繞要求，給工藝成型帶來很大 困難。 【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003] 本實(shí)用新型為解決現(xiàn)有直徑較大半球形結(jié)構(gòu)球面極頂一端沒有開口，不符合通用 纏繞機(jī)雙軸夾持纏繞要求，給工藝成型帶來很大困難的問題，進(jìn)而提出一種可翻轉(zhuǎn)半軸的 纏繞芯模。
[0004] 本實(shí)用新型為解決上述問題采取的技術(shù)方案是：本實(shí)用新型包括模具主體、主軸、 配重盤安裝件、配重盤和纏繞機(jī)夾持旋轉(zhuǎn)連接軸，模具主體、主軸、配重盤安裝件、纏繞機(jī)夾 持旋轉(zhuǎn)連接軸由左至右依次連接，配重盤套裝在配重盤安裝件上。
[0005] 本實(shí)用新型的有益效果是：本實(shí)用新型設(shè)計(jì)的可翻轉(zhuǎn)帶配重半軸纏繞芯模和支撐 方式，解決了產(chǎn)品本身重量和半軸模具的重量較大在通用纏繞機(jī)上無法實(shí)現(xiàn)單軸懸臂裝卡 既要安全固定，又要在纏繞纖維張力的作用下線型穩(wěn)定的問題，本實(shí)用新型使在纏繞機(jī)上 單軸懸臂夾持大直徑半球模具進(jìn)行纏繞得以實(shí)現(xiàn)。
【附圖說明】
[0006] 圖1是可翻轉(zhuǎn)半軸的纏繞芯模的整體結(jié)構(gòu)示意圖，圖2是纏繞坐標(biāo)系的示意圖，圖 3是球面上繞絲嘴運(yùn)動軌跡與纖維纏繞軌跡示意圖，圖4是繞絲嘴運(yùn)動軌跡示意圖，圖5是 軌跡控制點(diǎn)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
【具體實(shí)施方式】 [0007] 一：結(jié)合圖1說明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式所述一種可翻轉(zhuǎn)半軸的 纏繞芯模包括模具主體1、主軸2、配重盤安裝件3、配重盤4和纏繞機(jī)夾持旋轉(zhuǎn)連接軸5,模 具主體1、主軸2、配重盤安裝件3、纏繞機(jī)夾持旋轉(zhuǎn)連接軸5由左至右依次連接，配重盤4套 裝在配重盤安裝件3上。
【具體實(shí)施方式】 [0008] 二：結(jié)合圖1說明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式所述一種可翻轉(zhuǎn)半軸的 纏繞芯模的主軸2中部的設(shè)有可旋轉(zhuǎn)支承點(diǎn)6。其它組成及連接關(guān)系與一相 同。
【具體實(shí)施方式】 [0009] 三：結(jié)合圖1說明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式所述一種可翻轉(zhuǎn)半軸的 纏繞芯模的模具主體1與主軸2連接處的端面為平端面2-1。其它組成及連接關(guān)系與具體 實(shí)施方式一相同。
【具體實(shí)施方式】 [0010] 四：結(jié)合圖1至圖5說明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式所述一種可翻轉(zhuǎn)半 軸的纖維復(fù)合材料纏繞方法是通過如下步驟實(shí)現(xiàn)的：
[0011] 步驟一、建立纏繞坐標(biāo)系：
[0012] 以模具主體1的平面封頭1-1的幾何中心為原點(diǎn)，以模具主體1的軸向?yàn)閅軸，以 模具主體1的徑向?yàn)閆軸，以模具主體1的圓周方向?yàn)閄軸建立XOYZ坐標(biāo)系；
[0013] 步驟二、確定纏繞軌跡；
[0014] 步驟三、確定繞絲嘴運(yùn)動軌跡；
[0015] 步驟四、計(jì)算繞絲嘴運(yùn)動坐標(biāo)，在半球纖維纏繞軌跡上設(shè)定若干控制點(diǎn)，分別計(jì)算 半球部分的繞絲嘴運(yùn)動坐標(biāo)；
[0016] 步驟五、縫合繞絲嘴運(yùn)動軌跡的縫合點(diǎn)；
[0017] 步驟六、對纏繞軌跡芯摸纏繞比進(jìn)行處理。
【具體實(shí)施方式】 [0018] 五：結(jié)合圖1至圖5說明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式所述一種可翻轉(zhuǎn) 半軸的纖維復(fù)合材料纏繞方法，其特征在于：步驟四中計(jì)算繞絲嘴運(yùn)動坐標(biāo)的具體步驟如 下：
[0019] 步驟四（一）、輸入原始數(shù)據(jù)，原始數(shù)據(jù)包括半球半徑R，簡筒長度L，繞絲嘴距球面 距離St，筒段纏繞角a，沙寬方向前進(jìn)量B;
[0020] 步驟四（二）、計(jì)算落紗點(diǎn)距繞絲嘴距離：
[0022] 步驟四（三）、計(jì)算球面X坐標(biāo)：
[0023] 球面部分有n個控制點(diǎn)i= 0.....n,Mi=arctg{(sina) ?tg[Pi+arctg(F/ R)]}
[0024] SM1M1JiJX1=M1，若M1SX1JlJX1= 180+Mi，其中 ％表示中間變量，X11 表示 主軸轉(zhuǎn)角，0 ,表示控制點(diǎn)角度坐標(biāo)；
[0025] 步驟四（四）、計(jì)算球面Y坐標(biāo)：
[0026] Yi= (R+St) ?sin[ 0j+arctg(F/R) ] ?cosa(2)；
[0027] 步驟四（五）、計(jì)算球面Z坐標(biāo)：
[0031] 第二點(diǎn)X2，=X/ +L.tga/R，Y2，=Y/ _L，Z2，=Z/，
[0032] 步驟四（七）、平面封頭有5個控制點(diǎn)，輸入繞絲嘴距圓柱面距離St"
[0033] 第一點(diǎn)X1" = 0,Y1" = 0,Z1" = 0，
[0036] 第四點(diǎn)X4" = 180-2a-X2"，Y4" = 50,Z4" =Z2"，
[0037] 第五點(diǎn)X5" = 180-2a，Y5" = 0,Z5" =R。
[0038] 其它組成及連接關(guān)系與【具體實(shí)施方式】四相同。
【具體實(shí)施方式】 [0039] 六：結(jié)合圖1至圖5說明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式所述一種可翻轉(zhuǎn)半 軸的纖維復(fù)合材料纏繞方法，其特征在于：步驟六中對纏繞軌跡芯摸纏繞比進(jìn)行處理的具 體步驟如下：
[0040] 步驟六（一）、計(jì)算纏繞速比：
[0042] 公式（4)中i。表示纏繞速比，X1表示球面處主軸轉(zhuǎn)角，X1'表示柱面處主軸轉(zhuǎn)角，X1 "表示平面處主軸轉(zhuǎn)角；
[0044] 公式（5)中i。表示纏繞速比，M表示正整數(shù)，k/n表示最簡真分?jǐn)?shù)，n表示切點(diǎn)數(shù)， B表示紗片設(shè)計(jì)寬度，D表示圓筒直徑；
[0045] 步驟六（三）、在圓整后，芯模的纏繞角總和會發(fā)生變化，產(chǎn)生變量AX;
[0046] 步驟六（四）、將繞絲嘴纏繞角修正至滿足i的要求后，即可編程纏繞。
[0047] 其它組成及連接關(guān)系與【具體實(shí)施方式】四相同。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種可翻轉(zhuǎn)半軸的纏繞芯模，其特征在于：所述一種可翻轉(zhuǎn)半軸的纏繞芯模包括模 具主體（1)、主軸（2)、配重盤安裝件（3)、配重盤（4)和纏繞機(jī)夾持旋轉(zhuǎn)連接軸（5)，模具主 體（1)、主軸（2)、配重盤安裝件（3)、纏繞機(jī)夾持旋轉(zhuǎn)連接軸（5)由左至右依次連接，配重盤 (4)套裝在配重盤安裝件（3)上。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述一種可翻轉(zhuǎn)半軸的纏繞芯模，其特征在于：主軸（2)中部的設(shè) 有可旋轉(zhuǎn)支承點(diǎn)（6)。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述一種可翻轉(zhuǎn)半軸的纏繞芯模，其特征在于：模具主體（1)與主 軸（2)連接處的端面為平面封頭（1-1)。
【專利摘要】一種可翻轉(zhuǎn)半軸的纏繞芯模，它涉及一種纏繞芯模，具體涉及一種可翻轉(zhuǎn)半軸的纏繞芯模。本實(shí)用新型為了解決現(xiàn)有直徑較大半球形結(jié)構(gòu)球面極頂一端沒有開口，不符合通用纏繞機(jī)雙軸夾持纏繞要求，給工藝成型帶來很大困難的問題。本實(shí)用新型包括模具主體、主軸、配重盤安裝件、配重盤和纏繞機(jī)夾持旋轉(zhuǎn)連接軸，模具主體、主軸、配重盤安裝件、纏繞機(jī)夾持旋轉(zhuǎn)連接軸由左至右依次連接，配重盤套裝在配重盤安裝件上。本實(shí)用新型用于材料科學(xué)領(lǐng)域。
【IPC分類】B29C53/56, B29C53/82
【公開號】CN204773541
【申請?zhí)枴緾N201520593649
【發(fā)明人】趙洪斌, 侯傳禮, 婁小杰
【申請人】哈爾濱玻璃鋼研究院
【公開日】2015年11月18日
【申請日】2015年8月7日