[发明专利]大尺寸缠绕复合材料环的成型装置及方法

权利要求书

1.大尺寸缠绕复合材料环的成型装置，包括带整轴和两端封头的缠绕成型组件（1），其特征在于所述的缠绕成型组件（1）两端封头的外侧均安装可拆卸的环形挡纱组件（2），所述的环形挡纱组件（2）与缠绕成型组件（1）同轴设置，且沿轴向从缠绕成型组件（1）封头落纱位置向外伸出，以防止纱线在缠绕成型组件（1）封头的落纱位置滑脱；

所述的环形挡纱组件（2）由多个从内到外依次套装的挡纱筒（21）组成，所述的挡纱筒（21）同轴对齐，且相邻的挡纱筒（21）沿径向和轴向均隔开设置，挡纱筒（21）可拆卸的安装在缠绕成型组件（1）上。

2.根据权利要求1所述的大尺寸缠绕复合材料环的成型装置，其特征在于所述的缠绕成型组件（1）包括主模柱体（11）、固定在主模柱体（11）两端的封头（12）和与主模柱体（11）固定且沿中轴线贯穿主模柱体（11）和封头（12）的主轴（13），环形挡纱组件（2）一端与封头（12）接触，另一端与主轴（13）可拆卸固定。

3.根据权利要求2所述的大尺寸缠绕复合材料环的成型装置，其特征在于所述的主模柱体（11）内具有沿径向设置的支撑板（11.1），主轴（13）与支撑板（11.1）固定，封头（12）与主模柱体（11）连接的一端呈台阶形状，插入主模柱体（11）中与支撑板（11.1）和主模柱体（11）端部分别抵靠，与主轴（13）螺纹配合的螺母（14）旋紧在主轴（13）上，并沿轴向压紧封头（12）。

4.根据权利要求1所述的大尺寸缠绕复合材料环的成型装置，其特征在于所述的挡纱筒（21）的数量为两至四个，且挡纱筒（21）沿径向均匀间隔，位于最内层的挡纱筒（21）与缠绕成型组件（1）螺栓连接，相邻的挡纱筒（21）螺栓连接。

5.根据权利要求1所述的大尺寸缠绕复合材料环的成型装置，其特征在于所述的挡纱筒（21）上均开有具有左旋螺纹且沿轴向设置的反向螺纹孔（21.1）。

6.据权利要求1述的大尺寸缠绕复合材料环的成型装置，其特征在于所述的缠绕成型组件（1）封头外壁上开有与挡纱筒（21）相对应的环形凹槽（15），挡纱筒（21）的一端伸入环形凹槽（15）。

7.根据权利要求1所述的大尺寸缠绕复合材料环的成型装置，其特征在于所述的环形凹槽（15）的深度为2~5mm，宽度大于挡纱筒（21）的壁厚3~6mm。

8.大尺寸缠绕复合材料环的成型方法，采用权利要求1至权利要求7任一项所述的大尺寸缠绕复合材料环的成型装置成型，步骤如下：

一、根据大尺寸缠绕复合材料环的预定厚度设定环形挡纱组件（2）的结构和尺寸，并将环形挡纱组件（2）安装到缠绕成型组件（1）上，组成所述的大尺寸缠绕复合材料环的成型装置；

二、将所述的大尺寸缠绕复合材料环的成型装置安装到数控缠绕机上，启动缠绕机，带动大尺寸缠绕复合材料环的成型装置旋转，在缠绕成型组件（1）外表面均匀覆盖一层脱模剂；

三、准备好树脂、纱线，在缠绕机中调出已编制好的缠绕程序，将浸渍树脂的纱线按程序缠绕在缠绕成型组件（1）上；

四、当纱线缠绕至缠绕成型组件（1）的封头上时，调整缠绕程序使纱线在缠绕成型组件（1）封头上与环形挡纱组件（2）相切，防止纱线滑脱，缠绕至大尺寸缠绕复合材料环的预定厚度，折卸环形挡纱组件（2）；

五、停止纱线缠绕，保持缠绕成型组件（1）旋转，直至树脂凝胶后，将缠绕有浸渍树脂纱线的缠绕成型组件（1）送入固化炉中固化；

六、固化后，切割缠绕成型组件（1）的两端封头，之后进行脱模得到大尺寸缠绕复合材料环。

9.根据权利要求8所述的大尺寸缠绕复合材料环的成型方法，其特征在于所述的步骤四具体为：

首先，根据大尺寸缠绕复合材料环的预定厚度，预定调整缠绕程序的次数及相邻两次的调整缠绕程序之间的缠绕厚度；

然后，第N次调整缠绕程序，纱线在缠绕成型组件（1）封头上与由外至内第N层的挡纱筒（21）相切，防止纱线滑脱，缠绕达到相邻两次的调整缠绕程序之间的缠绕厚度，拆下由外至内第N层的挡纱筒（21），直至缠绕厚度等于大尺寸缠绕复合材料环的预定厚度，将环形挡纱组件（2）完全拆卸。