一种小型纤维缠绕压力容器砂芯模成型装置

技术领域

本发明涉及压力容器砂芯模成型领域，具体涉及一种小型纤维缠绕压力容器砂芯模成型装置。

背景技术

砂芯模是纤维缠绕压力容器成型最重要的支撑结构，容器内腔表面的尺寸精度及表观质量都直接与砂芯模相关，在砂芯模制作过程中，模具的设计、使用对于砂芯模制作周期、制作质量有着至关重要的影响。对于批量生产的小型压力容器砂芯模而言，不仅需要其几何形状、尺寸精度、尺寸稳定性和表面质量满足容器内型面的要求，而且要求砂芯模制作工序简单，脱模容易，表面光洁度好、制作周期短、成本低等优点。

现有的砂芯模成型多采用图1所示工装，将配置好的砂芯装填到模具中并夯实，然后进行固化、脱模，脱模后的砂芯首先进行机械加工，加工到要求的几何形状和尺寸精度后进行砂芯表面修补，使其满足表观质量。为使得砂芯模满足要求，需对成型后的砂芯模的几何形状和尺寸进行机加，对表观质量进行修补，增加了砂芯模制作工序和制作时间，已不能适应纤维压力容器的批量生产。

目前，现有的砂芯模成型装置如图1所示，将芯棒装入阴模内，用螺母锁紧，轴套套入芯轴后，向阴模内装填砂芯，其制作工艺流程如图2所示。

在小型纤维缠绕压力容器砂芯模制作中存在以下问题：

(1)脱模困难;

(2)砂芯模制作周期长、工序多；

(3)原材料成本高。

发明内容

本发明要解决的技术问题

本发明提供一种小型纤维缠绕压力容器砂芯模成型装置，旨在解决目前小型纤维缠绕压力容器砂芯模成型工序多、成型过程繁琐等问题。

为解决技术问题本发明采用的技术方案

一种小型纤维缠绕压力容器砂芯模成型装置，包括凸模砂芯成型工装和凹模砂芯成型工装，成型后的砂芯为对模形式，相互配合及限位，

所述凸模砂芯成型工装由阴模、凸模盖、阳模、底座、轴套、螺栓及螺母组成，所述螺栓及螺母固定阴模，所述底座插入阴模通孔处，所述轴套套入底座，轴套下端面与阴模接触，阳模置于轴套上方，轴套内孔对阳模进行导向、限位且轴套端面与阳模接触，所述凸模盖压盖在阴模上；

所述凹模砂芯成型工装由阴模、凹模盖、阳模、底座、轴套、螺栓及螺母组成，所述螺栓及螺母固定阴模，所述底座插入阴模通孔处，所述轴套套入底座，轴套下端面与阴模接触，阳模置于轴套上方，轴套内孔对阳模进行导向、限位且轴套端面与阳模接触，所述凹模盖压盖在阴模上。

进一步地，所述阴模为两件分瓣阴模。

进一步地，所述砂芯成型工装还包括垫圈，配合螺栓及螺母固定两件分瓣阴模。

进一步地，所述阴模表面烧结聚四氟乙烯，烧结厚度O.04mm～O.08mm。

本发明获得的技术效果

本发明缩短砂芯模制作周期，脱模后的砂芯模直接进行装配，不需进行机械加工和表面处理；本发明采用分瓣结构且工装进行表面处理，容易脱模；将轴套嵌入芯模内部且芯模内部″中空″，增加芯模强度，降低原材料消耗，节约成本。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本发明的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1：与本发明相近方案装置结构示意图；

图2：与本发明相近方案模具所采用的砂芯模制作流程图；

图3：凸模砂芯成型模具结构示意图；

图4：凹模砂芯成型模具结构示意图；

图5：凸模砂芯结构示意图；

图6：凹模砂芯结构示意图；

图7：本发明砂芯模制作流程图；

图8：装配后的砂芯模结构示意图；

其中：1-阴模，2-凸模盖，3-阳模，4-底座，5-轴套，6-螺栓，7-螺母，8-垫圈，9-凹模盖，10-凸砂芯，11-凹砂芯，12-主轴，13-锁紧螺母，14-接头定位套，15-绝热接头。

具体实施方式

如图3、图4所示，砂芯模成型装置共两部分组成，分别为凸模砂芯成型工装和凹模砂芯成型工装，凸模砂芯成型工装由阴模、凸模盖、阳模、底座、轴套、螺母、螺栓、垫圈八种零件组成，凹模砂芯成型工装与凸模砂芯成型工装相似，仅为将凸模盖换为凹模盖。成型后的砂芯为对模形式，即凸模和凹模相互配合和限位，如图5、图6所示。装配后组成芯模，不需进行机械加工和表面处理，结构如图8所示。

为使本发明所提出的技术方案的目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面将结合附图，对本发明所提出的技术方案的实施例进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是所提出的技术方案的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例，均属于本发明保护的范围。

如图3、图4所示，凸模砂芯成型模具工作过程：将两件分瓣阴模通过销钉进行定位，通过三对螺栓和螺母将两分瓣阴模进行连接，将底座插入阴模通孔处，用内六角螺钉进行连接并紧固，将轴套套入底座，使其下端面与阴模接触，将阳模放置轴套上方，轴套内孔对阳模进行导向、限位且轴套端面与阳模接触，向型腔内填砂并夯实，砂芯填满后，将凸模盖按图所示压盖在阴模上，待砂芯模固化后，通过吊环螺钉依次取下凸模盖、阳模，将销钉、螺钉、内六角螺钉、底座拆除后，砂芯模成型完毕。凹模砂芯成型模具工作过程与凸模砂芯相似，仅为将凸模模盖更换为凹模模盖。成型后的芯模结构示意图如图5、图6所示。

本发明涉及的模具将阴模分解为两件分瓣阴模，同时阴模表面进行烧结聚四氟乙烯处理，烧结厚度0.04mm～0.08mm，方便了模具的清理和装配，同时使得砂芯模脱模容易，不需进行表面修补；将压力容器内型面及尺寸在考虑收缩率的前提下“移植”到成型模具上，即成型后的砂芯模不需进行机械加工，满足几何形状、尺寸精度要求；将轴套嵌入成型后的砂芯模内部，增加了芯模强度。

砂芯模装配过程如图8所示，凸模砂芯的轴套与主轴轴肩进行定位，将凸模砂芯穿于主轴，凹模砂芯的轴套与主轴另一侧轴肩进行定位，凹模砂芯穿于主轴，外侧端得砂芯处凸模与凹模相互定位和配合；使用螺钉将绝热接头与接头定位套连接后，将放置于主轴两侧并通过锁紧螺母固定、锁紧接头定位套。砂芯模装配完毕。