[实用新型]一种用于制备纤维增强树脂环的模具

说明书

技术领域

本实用新型属于机械设备技术领域，特别是涉及一种用于制备纤维增强树脂环的模具。

背景技术

树脂基复合材料也称纤维增强塑料，是目前技术比较成熟且应用最为广泛的一类复合材料。这种材料是利用短切或连续纤维及其织物增强热固性或热塑性树脂基体，并经复合而制成。目前，以玻璃纤维作为增强相的树脂基复合材料在世界范围内已形成产业，在我国俗称玻璃钢。纤维复合材料是将各种纤维增强体置于基体材料内复合而制成，其是复合材料中应用最广、用量最大的一种，由于具有比重小、比强度和比模量大等特点，因此用途广泛。

目前常用作航空航天、机械和汽车等领域的纤维增强树脂环都是采用先制备成大块型的纤维增强树脂复合材料，然后采用后加工的方法制成。由于纤维增强树脂复合材料的可加工性能比钢材差，因此采用这种方法加工后一方面会使原材料的浪费大，另一方面加工后还需要进行表面处理，所以生产周期长。由于纤维增强树脂环性能要求主要为轴向的弯曲强度和拉伸强度，所以采用在轴上直接预浸树脂缠绕法制备纤维增强树脂环。

发明内容

为了解决上述问题，本实用新型的目的在于提供一种可减少浪费，并且能够提高生产效率的用于制备纤维增强树脂环的模具。

为了达到上述目的，本实用新型提供的用于制备纤维增强树脂环的模具包括芯轴、连接轴、多个缠绕环、多个成型环和加热装置；其中芯轴为空心管状，一端中心部位连接有一个与传动装置相连的连接轴，另一端外圆周面上形成有螺纹；多个缠绕环和多个成型环以交替的方式紧密排布在壳体的外圆周面上，其中成型环的两端外部圆周处呈对称的斜坡状，并且最外端处的外径等于缠绕环的外径，由此在两个成型环和一个缠绕环之间形成一个截面为倒梯形的凹槽；加热装置由多条相隔距离设置在芯轴内表面上的环向加热线圈组成，并且所有加热线圈均与电源相连接。

所述的芯轴采用钢管制成。

所述的成型环中部外圆周面向外凸出形成一环形凸台。

本实用新型提供的用于制备纤维增强树脂环的模具能够采用直接预浸树脂缠绕法制备纤维增强树脂环，并且一次可同时生产多个产品，而且只有一个需要加工的面，因此与以有技术相比可以大幅度减少加工面和原料的浪费，并且能够利用模具直接加热以进行树脂固化，大大缩短固化时间，同时缠绕环及成型环拆卸方便，所以可以提高生产效率和降低生产成本。另外，可利用改变缠绕环及成型环形状的方法来生产不同截面的纤维增强树脂环，十分方便。此外，加热芯轴时模具变形量一致，因此不会出现普通玻璃钢模具中玻璃钢层和金属层分离的情况。

附图说明

图1为本实用新型提供的用于制备纤维增强树脂环的模具纵向结构剖视图。

图2为图1中A部位放大示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型提供的用于制备纤维增强树脂环的模具进行详细说明。

如图1-图2所示，本实用新型提供的用于制备纤维增强树脂环的模具包括芯轴1、连接轴2、多个缠绕环3、多个成型环4和加热装置；其中芯轴为空心管状，一端中心部位连接有一个与传动装置相连的连接轴2，另一端外圆周面上形成有螺纹5；多个缠绕环3和多个成型环4以交替的方式紧密排布在壳体1的外圆周面上，其中成型环4的两端外部圆周处呈对称的斜坡状，并且最外端处的外径等于缠绕环3的外径，由此在两个成型环4和一个缠绕环3之间形成一个截面为倒梯形的凹槽6，凹槽6的空间形状即为待生产的纤维增强树脂环形状；加热装置由多条相隔距离设置在芯轴1内表面上的环向加热线圈7组成，并且所有加热线圈均与电源相连接。

所述的芯轴1采用钢管制成，比如30#钢管。

所述的成型环4中部外圆周面向外凸出形成一环形凸台8，位于相邻两个凸台8之间的环形区域中的纤维增强树脂环的外部圆周为表面修整部位。

现将利用本实用新型提供的模具生产纤维增强树脂环的过程阐述如下：首先利用传动装置带动连接轴2以及芯轴1一同转动，然后在每一凹槽6内按照传统的方法依次缠绕上内衬层、结构层及外保护层，由此形成纤维增强树脂环坯件，停止芯轴1的转动，之后接通加热装置的电源，使加热线圈7产生热量，该热量将通过芯轴1传递给缠绕环3和成型环4，由此对位于凹槽6内的纤维增强树脂环坯件中的树脂进行固化，待树脂固化完成后，停止加热，之后将多个缠绕环3和多个成型环4从芯轴1上依次取下，再将固化好的纤维增强树脂环坯件从缠绕环3上取下，最后将上述纤维增强树脂环坯件外圆周面处的凸台8进行修整即可制成所述的成品纤维增强树脂环。