一种利用预浸纤维制备锥形补强环的方法技术

一种利用预浸纤维制备锥形补强环的方法，涉及一种制备补强环的方法。本发明专利技术是要解决现有的纤维缠绕压力容器的补强方式，采用纤维织物铺放补强或缠绕平面片状补强环的适形性较差，纤维易弯曲、松散，使用过程中受力时纤维强度不能完全发挥的技术问题。本发明专利技术：一、制备纤维为增强项的中低温固化预浸纤维；二、将预浸纤维在锥形补强环成型模具上采用缠绕成型锥形补强环。本发明专利技术涉及的预浸纤维中含胶量可控，锥形补强环的储存期长(25天‑35天)、软硬适中，与纤维缠绕壳体的封头处适形性好，易贴合。

【技术实现步骤摘要】
一种利用预浸纤维制备锥形补强环的方法
本专利技术涉及一种制备补强环的方法。
技术介绍
纤维缠绕压力容器由连续纤维缠绕成型，封头和接嘴处需要环向的强度较高。此外，由于设计和使用需要，需要在压力容器上开孔，开孔处周向的强度降低明显。上述两种情况均需要进行开孔周向补强。原有补强方式采用纤维织物铺放补强或缠绕平面片状补强环，适形性较差，纤维易弯曲、松散，使用过程中受力时纤维强度不能完全发挥。
技术实现思路
本专利技术是要解决现有的纤维缠绕压力容器的补强方式采用纤维织物铺放补强或缠绕平面片状补强环，适形性较差，纤维易弯曲、松散，使用过程中受力时纤维强度不能完全发挥的技术问题，而提供一种利用预浸纤维制备锥形补强环的方法。本专利技术的利用预浸纤维制备锥形补强环的方法是按以下步骤进行的：一、将基体树脂加入到缠绕机的浸胶槽中，在缠绕机上安装纱芯轴，将纤维依次经过缠绕机的浸胶槽、胶辊和丝嘴，并在纱芯轴上缠绕1圈～3圈，启动缠绕机将浸过树脂的纤维缠绕在纱芯轴上，得到预浸纤维纱团，纤维的缠绕角度为80°～85°，缠绕张力为20N～30N，纱芯轴上每层纤维中相邻纤维的间隔为3mm～4mm；将缠绕完预浸纤维纱团的纱芯轴从缠绕机上卸下安装在纱架上，穿过缠绕机的丝嘴备用；二、将模具的阳模1的斜面1-1上从外沿向内5cm～10cm宽度范围内喷涂胶粘剂，将脱模片粘贴在胶粘剂上，将模具的轴杆装卡在缠绕机上，将第一阴模2和阳模1用柱销7定位，将预浸纤维缠绕在阳模1的斜面1-1与第一阴模2之间的缝隙中2圈～3圈，启动缠绕机将预浸纤维进行缠绕至纤维填满阳模1的斜面1-1与第一阴模2之间的缝隙为止，缠绕角度为90°；将第二阴模3与第一阴模2用螺栓8定位连接，启动缠绕机进行缠绕至纤维填满阳模1的斜面1-1与第二阴模3之间的缝隙时为止，缠绕角度为90°；将第三阴模4与第二阴模3用螺栓8定位连接，启动缠绕机进行缠绕至纤维填满阳模1的斜面1-1与第三阴模4之间的缝隙时为止，缠绕角度为90°；将第四阴模5与第三阴模4用螺栓8定位连接，启动缠绕机进行缠绕至纤维填满阳模1的斜面1-1与第四阴模5之间的缝隙时为止，缠绕角度为90°；将第五阴模6与第四阴模5用螺栓8定位连接，启动缠绕机进行缠绕至纤维填满阳模1的斜面1-1与第五阴模6之间的缝隙时为止，缠绕角度为90°；三、剪断纤维，按照第五阴模6、第四阴模5、第三阴模4、第二阴模3和第一阴模2的顺序依次拆卸阴模，用螺栓8通过拧进第一阴模2的四个脱模螺栓孔2-2与阳模1进行第一阴模2的脱模，在阳模1的斜面1-1上得到锥形补强环，然后进行后处理即可。本专利技术涉及的预浸纤维中含胶量可控，锥形补强环的储存期长(25天-35天)、软硬适中，与纤维缠绕壳体的封头处适形性好，易贴合。附图说明图1为具体实施方式七的阳模1的示意图；图2为图1的C-C剖面图；图3为具体实施方式七的第一阴模2的示意图；图4为图3的B-B剖面图；图5为具体实施方式七的第二阴模3的示意图；图6为图5的D-D剖面图；图7为具体实施方式七的第三阴模4的示意图；图8为图7的E-E剖面图；图9为具体实施方式七的第四阴模5的示意图；图10为图9的F-F剖面图；图11为具体实施方式七的第五阴模6的示意图；图12为图11的A-A剖面图；图13为具体实施方式七的用预浸纤维成型锥形补强环的模具的整体示意图；图14为图13的G-G剖面图；图15为试验一中锥形补强片在碳纤维缠绕成型的压力容器表面的实物图。具体实施方式具体实施方式一：本实施方式为利用预浸纤维制备锥形补强环的方法是按以下步骤进行的：一、将基体树脂加入到缠绕机的浸胶槽中，在缠绕机上安装纱芯轴，将纤维依次经过缠绕机的浸胶槽、胶辊和丝嘴，并在纱芯轴上缠绕1圈～3圈，启动缠绕机将浸过树脂的纤维缠绕在纱芯轴上，得到预浸纤维纱团，纤维的缠绕角度为80°～85°，缠绕张力为20N～30N，纱芯轴上每层纤维中相邻纤维的间隔为3mm～4mm；将缠绕完预浸纤维纱团的纱芯轴从缠绕机上卸下安装在纱架上，穿过缠绕机的丝嘴备用；二、将模具的阳模1的斜面1-1上从外沿向内5cm～10cm宽度范围内喷涂胶粘剂，将脱模片粘贴在胶粘剂上，将模具的轴杆装卡在缠绕机上，将第一阴模2和阳模1用柱销7定位，将预浸纤维缠绕在阳模1的斜面1-1与第一阴模2之间的缝隙中2圈～3圈，启动缠绕机将预浸纤维进行缠绕至纤维填满阳模1的斜面1-1与第一阴模2之间的缝隙为止，缠绕角度为90°；将第二阴模3与第一阴模2用螺栓8定位连接，启动缠绕机进行缠绕至纤维填满阳模1的斜面1-1与第二阴模3之间的缝隙时为止，缠绕角度为90°；将第三阴模4与第二阴模3用螺栓8定位连接，启动缠绕机进行缠绕至纤维填满阳模1的斜面1-1与第三阴模4之间的缝隙时为止，缠绕角度为90°；将第四阴模5与第三阴模4用螺栓8定位连接，启动缠绕机进行缠绕至纤维填满阳模1的斜面1-1与第四阴模5之间的缝隙时为止，缠绕角度为90°；将第五阴模6与第四阴模5用螺栓8定位连接，启动缠绕机进行缠绕至纤维填满阳模1的斜面1-1与第五阴模6之间的缝隙时为止，缠绕角度为90°；三、剪断纤维，按照第五阴模6、第四阴模5、第三阴模4、第二阴模3和第一阴模2的顺序依次拆卸阴模，用螺栓8通过拧进第一阴模2的四个脱模螺栓孔2-2与阳模1进行第一阴模2的脱模，在阳模1的斜面1-1上得到锥形补强环，然后进行后处理即可。具体实施方式二：本实施方式与具体实施方式一不同的是：步骤一中所述的基体树脂按重量份数是由90份的环氧树脂，10份的环氧稀释剂，50份的胺类固化剂，1份的杂环类促进剂和1份的树脂阻聚剂组成。其他与具体实施方式一相同。具体实施方式三：本实施方式与具体实施方式二不同的是：所述的环氧树脂为TDE-85；所述的环氧稀释剂为乙二醇缩水甘油醚型环氧树脂；所述的树脂阻聚剂为气相白炭黑；所述的杂环类促进剂为2-乙基-4甲基咪唑；所述的胺类固化剂购买自佛山市凤华实业有限公司，型号为AF。其他与具体实施方式二相同。具体实施方式四：本实施方式与具体实施方式一不同的是：步骤一中所述的基体树脂按重量份数是由100份的环氧树脂、30份胺类固化剂和1份的树脂阻聚剂组成。其他与具体实施方式一相同。具体实施方式五：本实施方式与具体实施方式四不同的是：所述的环氧树脂为双酚A型环氧树脂E54；所述的树脂阻聚剂为气相白炭黑；所述的胺类固化剂购买自上海惠柏新材科技有限公司，型号为0528-B。其他与具体实施方式四相同。具体实施方式六：本实施方式与具体实施方式一不同的是：步骤一中所述的纤维为碳纤维或玻璃纤维。其他与具体实施方式一相同。具体实施方式七：本实施方式与具体实施方式四不同的是：如图1-图14所示，步骤二中所述的模具由阳模本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种利用预浸纤维制备锥形补强环的方法，其特征在于利用预浸纤维制备锥形补强环的方法是按以下步骤进行的：/n一、将基体树脂加入到缠绕机的浸胶槽中，在缠绕机上安装纱芯轴，将纤维依次经过缠绕机的浸胶槽、胶辊和丝嘴，并在纱芯轴上缠绕1圈～3圈，启动缠绕机将浸过树脂的纤维缠绕在纱芯轴上，得到预浸纤维纱团，纤维的缠绕角度为80°～85°，缠绕张力为20N～30N，纱芯轴上每层纤维中相邻纤维的间隔为3mm～4mm；将缠绕完预浸纤维纱团的纱芯轴从缠绕机上卸下安装在纱架上，穿过缠绕机的丝嘴备用；/n二、将模具的阳模1的斜面1-1上从外沿向内5cm～10cm宽度范围内喷涂胶粘剂，将脱模片粘贴在胶粘剂上，将模具的轴杆装卡在缠绕机上，将第一阴模2和阳模1用柱销7定位，将预浸纤维缠绕在阳模1的斜面1-1与第一阴模2之间的缝隙中2圈～3圈，启动缠绕机将预浸纤维进行缠绕至纤维填满阳模1的斜面1-1与第一阴模2之间的缝隙为止，缠绕角度为90°；/n将第二阴模3与第一阴模2用螺栓8定位连接，启动缠绕机进行缠绕至纤维填满阳模1的斜面1-1与第二阴模3之间的缝隙时为止，缠绕角度为90°；/n将第三阴模4与第二阴模3用螺栓8定位连接，启动缠绕机进行缠绕至纤维填满阳模1的斜面1-1与第三阴模4之间的缝隙时为止，缠绕角度为90°；/n将第四阴模5与第三阴模4用螺栓8定位连接，启动缠绕机进行缠绕至纤维填满阳模1的斜面1-1与第四阴模5之间的缝隙时为止，缠绕角度为90°；/n将第五阴模6与第四阴模5用螺栓8定位连接，启动缠绕机进行缠绕至纤维填满阳模1的斜面1-1与第五阴模6之间的缝隙时为止，缠绕角度为90°；/n三、剪断纤维，按照第五阴模6、第四阴模5、第三阴模4、第二阴模3和第一阴模2的顺序依次拆卸阴模，用螺栓8通过拧进第一阴模2的四个脱模螺栓孔2-2与阳模1进行第一阴模2的脱模，在阳模1的斜面1-1上得到锥形补强环，然后进行后处理即可。/n...

【技术特征摘要】
1.一种利用预浸纤维制备锥形补强环的方法，其特征在于利用预浸纤维制备锥形补强环的方法是按以下步骤进行的：
一、将基体树脂加入到缠绕机的浸胶槽中，在缠绕机上安装纱芯轴，将纤维依次经过缠绕机的浸胶槽、胶辊和丝嘴，并在纱芯轴上缠绕1圈～3圈，启动缠绕机将浸过树脂的纤维缠绕在纱芯轴上，得到预浸纤维纱团，纤维的缠绕角度为80°～85°，缠绕张力为20N～30N，纱芯轴上每层纤维中相邻纤维的间隔为3mm～4mm；将缠绕完预浸纤维纱团的纱芯轴从缠绕机上卸下安装在纱架上，穿过缠绕机的丝嘴备用；
二、将模具的阳模1的斜面1-1上从外沿向内5cm～10cm宽度范围内喷涂胶粘剂，将脱模片粘贴在胶粘剂上，将模具的轴杆装卡在缠绕机上，将第一阴模2和阳模1用柱销7定位，将预浸纤维缠绕在阳模1的斜面1-1与第一阴模2之间的缝隙中2圈～3圈，启动缠绕机将预浸纤维进行缠绕至纤维填满阳模1的斜面1-1与第一阴模2之间的缝隙为止，缠绕角度为90°；
将第二阴模3与第一阴模2用螺栓8定位连接，启动缠绕机进行缠绕至纤维填满阳模1的斜面1-1与第二阴模3之间的缝隙时为止，缠绕角度为90°；
将第三阴模4与第二阴模3用螺栓8定位连接，启动缠绕机进行缠绕至纤维填满阳模1的斜面1-1与第三阴模4之间的缝隙时为止，缠绕角度为90°；
将第四阴模5与第三阴模4用螺栓8定位连接，启动缠绕机进行缠绕至纤维填满阳模1的斜面1-1与第四阴模5之间的缝隙时为止，缠绕角度为90°；
将第五阴模6与第四阴模5用螺栓8定位连接，启动缠绕机进行缠绕至纤维填满阳模1的斜面1-1与第五阴模6之间的缝隙时为止，缠绕角度为90°；
三、剪断纤维，按照第五阴模6、第四阴模5、第三阴模4、第二阴模3和第一阴模2的顺序依次拆卸阴模，用螺栓8通过拧进第一阴模2的四个脱模螺栓孔2-2与阳模1进行第一阴模2的脱模，在阳模1的斜面1-1上得到锥形补强环，然后进行后处理即可。


2.根据权利要求1所述的一种利用预浸纤维制备锥形补强环的方法，其特征在于步骤一中所述的基体树脂按重量份数是由90份的环氧树脂，10份的环氧稀释剂，50份的胺类固化剂，1份的杂环类促进剂和1份的树脂阻聚剂组成。


3.根据权利要求2所述的一种利用预浸纤维制备锥形补强环的方法，其特征在于所述的环氧树脂为TDE-85；所述的环氧稀释剂为乙二醇缩水甘油醚型环氧树脂；所述的树脂阻聚剂为气相白炭黑；所述的杂环类促进剂为2-乙基-4甲基咪唑。


4.根据权利要求1所述的一种利用预浸纤维制备锥形补强环的方法，其特征在于步骤一中所述的基体树脂按重量份数是由100份的环氧树脂、30份胺类固化剂和1份的树脂阻聚剂组成。


5.根据权利要求4所述的一种利用预浸纤维制备锥形补强环的方法，其特征在于所述的环氧树脂为双酚A型环氧树脂E54；所述的树脂阻聚剂为气相白炭黑。


6.根据权利要求1所述的一种利用预浸纤维制备锥形补强环的方法，其特征在于步骤一中所述的纤维为碳纤维或玻璃纤维。


7.根据权利要求1所述的一种利用预浸纤维制备锥形补强环的方法，其特征在于步骤二中所述的模具由阳模(1)、第一阴模(2)、第二阴模(3)、第三阴模(4)、第四阴模(5)、第五阴模(6)、柱销(7)和螺栓(8)组成；
所述的阳模(1)为圆台形结构，圆台中心设置第一轴孔(1-2)且第一轴孔(1-2)为通孔，在圆台细端的表面对称设置两个第一销孔(1-3)，圆台粗端的中心部分为空心结构；
所述的第一阴模(2)是由细端(2-5)和粗端(2-1)组成，细端(2-5)和粗端(2-1)均为圆柱体结构且细端(2-5)和粗端(2-1)同轴设置，细端(2-5)和粗端(2-1)为一体结构，细端(2-5)在粗端(2-1)的上方，粗端(2-1)的下部中心处为空心结构，粗端(2-1)的下表面为由外沿向中心向上倾斜的结构；阳模(1)的圆台细端的上表面直径小于粗端(2-1)下表面的内径；第一阴模(2)的中心设置第二轴孔(2-6)且第二轴孔(2-6)为通孔；在粗端(2-1)的上表面且靠近细端(2-5)处均匀设置四个脱模螺栓孔(2-2)；在粗端(2-1)的上表面且靠近细端(2-5)处对称设置两个第二销孔(2-4)，第二销孔(2-4)为通孔；在粗端(2-1)的上表面且靠近外沿处均匀设置6个第一螺栓孔(2-3...

【专利技术属性】
技术研发人员：娄小杰，王威力，罗世文，陈春露，吴伟萍，侯涤洋，董鹏，
申请(专利权)人：哈尔滨玻璃钢研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：黑龙;23