小直徑軸類(lèi)產(chǎn)品碳纖維布纏繞成型裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種小直徑軸類(lèi)產(chǎn)品碳纖維布纏繞成型裝置，尤其適用于小直徑長(zhǎng)孔軸類(lèi)產(chǎn)品的碳纖維布復(fù)合材料纏繞成型。
【背景技術(shù)】
[0002]在現(xiàn)有技術(shù)中，纏繞設(shè)備一般為普通車(chē)床，普通纏繞裝置適應(yīng)性小，只能纏繞直徑較大，長(zhǎng)徑比不大的軸類(lèi)產(chǎn)品，但是對(duì)于小直徑長(zhǎng)孔軸類(lèi)產(chǎn)品的纏繞，普通纏繞機(jī)構(gòu)則無(wú)法完成?，F(xiàn)有的小直徑芯軸I包括軸體，軸體的一端為大端，另一端為小端，軸體大端處開(kāi)有卡槽，軸體小端處具有過(guò)渡錐面，參照?qǐng)D9，采用普通纏繞機(jī)構(gòu)，卡環(huán)2，3卡在軸體大端的卡槽上，然后將前擋板5套在芯軸上，并緊靠所述卡環(huán)2，3 ;軸體小端上套有后擋板8，并通過(guò)鎖緊螺母9鎖緊。工作時(shí)，由于纏繞機(jī)構(gòu)的芯軸太細(xì)太長(zhǎng)，纏繞時(shí)，來(lái)自車(chē)床的軸向夾緊力和碳纖維布的拉緊力會(huì)使纏繞機(jī)構(gòu)芯軸彎曲變形，甚至斷裂。這樣無(wú)法實(shí)現(xiàn)纏繞工藝裝置，也就無(wú)法用纏繞工藝方法成型產(chǎn)品。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]本實(shí)用新型旨在提供一種小直徑軸類(lèi)產(chǎn)品碳纖維布纏繞成型裝置，該成型裝置可解決小直徑長(zhǎng)孔類(lèi)產(chǎn)品零件在纏繞時(shí)夾緊力和碳纖維布的拉緊力導(dǎo)致纏繞機(jī)構(gòu)芯軸彎曲變形或斷裂的問(wèn)題。
[0004]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是:
[0005]一種小直徑軸類(lèi)產(chǎn)品碳纖維布纏繞成型裝置，包括芯軸，卡裝在芯軸大端卡槽處的卡環(huán)，套裝在芯軸上且與卡環(huán)側(cè)壁接觸的前擋板，套裝在芯軸小端處的后擋板；所述芯軸在前擋板與后擋板之間形成碳纖維布纏繞段；所述碳纖維布纏繞段靠近前擋板一側(cè)為第一直徑段，該纖維布纏繞段靠近后擋板一側(cè)為第二直徑段，第一直徑段的直徑大于第二直徑段的直徑，且第一直徑段與第二直徑段由過(guò)渡錐面過(guò)渡相連；其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是，所述碳纖維布纏繞段的第二直徑段上套裝有錐筒狀襯套，該襯套、過(guò)渡錐面和第二直徑段上套裝有喉襯，該喉襯分別與芯軸的過(guò)渡錐面和襯套的外錐面形成接觸配合。
[0006]根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例，還可以對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的優(yōu)化，以下為優(yōu)化后形成的技術(shù)方案:
[0007]所述喉襯包括套裝在第二直徑段上的喉口，套裝在過(guò)渡錐面上的第一錐形段，套裝在襯套外錐面上的第二錐形段；所述襯套的端面與后擋板的側(cè)壁接觸。進(jìn)一步地，所述第一錐形段與過(guò)渡錐面之間、第二錐形段與襯套外錐面之間、襯套的端面與后擋板的側(cè)壁之間均在碳纖維布纏繞成型時(shí)形成相應(yīng)的受力面。
[0008]所述后擋板通過(guò)螺母鎖定在芯軸的小端上，該后擋板上配合安裝有與芯軸同軸布置的套筒；所述套筒具有作為螺母安裝腔的盲孔，且套筒端面與后擋板的側(cè)壁之間接觸配合形成受力面。由此，后擋板右端面有盲孔，對(duì)套筒進(jìn)行定位，這樣保證了套筒和擋板裝配后的同軸度。同時(shí)這一盲孔和與芯軸配合的小孔有較好的同軸度，所以裝配后套筒和芯軸有較好的同軸度。車(chē)床三爪卡盤(pán)夾持芯軸的大端，也就保證了纏繞裝置和車(chē)床間的相對(duì)位置要求。
[0009]所述第一錐形段與過(guò)渡錐面之間、第二錐形段與襯套外錐面之間、襯套的端面與后擋板的側(cè)壁之間、以及套筒端面與后擋板的側(cè)壁之間形成的受力面為可傳遞扭轉(zhuǎn)的摩擦受力面。由此，實(shí)施例中的受力面a面、b面、c面、d面各接觸面的摩擦力傳遞扭轉(zhuǎn)。
[0010]所述后擋板的外端面開(kāi)有定位盲孔，所述套筒的開(kāi)口端置于所述后擋板的定位盲孔內(nèi)。進(jìn)一步地，所述套筒的開(kāi)口端具有成錐形。由此，套筒裝配后具有可以容納螺母的位置空間，套筒開(kāi)口端的外徑有一段錐度以方便和后擋板裝配。
[0011]作為該方案的進(jìn)一步改進(jìn)，套筒端面有中心孔，以便裝夾在車(chē)床上時(shí)，車(chē)床頂尖夾緊裝置。
[0012]所述第二錐形段的端面與后擋板之間不接觸。優(yōu)選地，襯套右端面要高出喉襯右端面，使得襯套和后擋板端面接觸，襯套錐度和喉襯錐度配合。
[0013]所述喉襯的外壁面上具有定位臺(tái)階，該喉襯與碳纖維布在纏繞成型后形成一體。由此，已加工產(chǎn)品零件喉襯在纏繞完成后，喉襯被碳纖維布包裹在一起成為部件(附圖3)。
[0014]作為上述方案的進(jìn)一步改進(jìn)，芯軸B段成型產(chǎn)品零件內(nèi)孔輪廓；芯軸錐面部分和喉襯錐面配合接觸；芯軸C段與后擋板，襯套，喉襯相應(yīng)孔間隙配合，對(duì)后擋板，襯套，喉襯有定位作用。芯軸C段有一和螺母配合的螺紋段，裝配后要保證螺紋長(zhǎng)度有一定的旋合余量。螺母鎖住后擋板，這里螺母有較小預(yù)緊力，機(jī)構(gòu)裝夾在車(chē)床上時(shí)預(yù)緊力進(jìn)一步減小。這樣即使整個(gè)裝置從機(jī)床上卸下來(lái)，也不會(huì)掉落。
[0015]藉由上述結(jié)構(gòu)，本實(shí)用新型的成型裝置主要由芯軸、卡環(huán)、螺釘、前擋板、喉襯、襯套、后擋板、螺母、套筒等組成。喉襯前錐面(第一錐形段)和芯軸錐面配合接觸，受力面為a面；喉襯后錐面(第二錐形段)和襯套錐面配合接觸，受力面為b面；襯套右端面與后擋板端面接觸，受力面為c面；后擋板和套筒配合接觸，受力面為d面；通過(guò)a面、b面、c面、d面改變了夾緊力的傳遞路徑，避開(kāi)小直徑芯軸C段承載力。
[0016]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果是:本實(shí)用新型改變了一般纏繞裝置夾緊力的傳遞路徑，避開(kāi)了芯軸薄弱部位細(xì)長(zhǎng)軸段，使其不受軸向夾緊力和碳纖維布繃緊力。解決了纏繞工序和車(chē)削工序中，芯軸薄弱部位C段剛度不足而變形，斷裂的問(wèn)題。
[0017]本實(shí)用新型巧妙利用產(chǎn)品結(jié)構(gòu)特征，利用喉襯的兩個(gè)錐面，使軸的錐面和襯套的錐面與之接觸配合，并通過(guò)軸向力，產(chǎn)生摩擦力。利用各接觸面的摩擦力傳遞扭矩，使整個(gè)機(jī)構(gòu)一起旋轉(zhuǎn)。
[0018]本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單可靠，便于從設(shè)備上裝卸，生產(chǎn)周期短，特別適合相應(yīng)科研產(chǎn)品的加工試制，也適合大批量產(chǎn)品的生產(chǎn)。
[0019]各零件的尺寸配合的合理設(shè)計(jì)使該機(jī)構(gòu)得以實(shí)現(xiàn)。
[0020]以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步闡述。
【附圖說(shuō)明】
[0021]圖1是本實(shí)用新型一個(gè)實(shí)施例的裝配原理圖；
[0022]圖2是本實(shí)用新型纏繞后的機(jī)構(gòu)圖
[0023]圖3是本實(shí)用新型纏繞后產(chǎn)品的剖視圖
[0024]圖4是本實(shí)用新型芯軸的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0025]圖5是本實(shí)用新型第一^^環(huán)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0026]圖6是圖5的左視圖；
[0027]圖7是本實(shí)用新型第二卡環(huán)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0028]圖8是圖7的左視圖；
[0029]圖9是現(xiàn)有纏繞成型裝置的結(jié)構(gòu)原理圖。
【具體實(shí)施方式】
[0030]一種小直徑軸類(lèi)產(chǎn)品碳纖維布纏繞成型裝置附圖1，該裝置主要由芯軸1、卡環(huán)2、3、螺釘4、前擋板5、喉襯6、襯套7、后擋板8、螺母9、套筒10組成。
[0031]工作時(shí)，將產(chǎn)品輪廓成型件芯軸I夾持在車(chē)床上；芯軸左端套裝有脫模零件前擋板5 ;第—^環(huán)2、第二卡環(huán)3和螺釘4卡在芯軸大端用于定位前擋板，以便脫模時(shí)快速拆卸零件；置于車(chē)床頂尖處的軸向力傳遞機(jī)構(gòu)為喉襯6、襯套7、后擋板8、套筒10 ;置于芯軸末端鎖緊螺母9。
[0032]所述芯軸I位于前擋板5與后擋板8之間為碳纖維布纏繞段；所述碳纖維布纏繞段靠近前擋板5 —側(cè)為第一直徑段11，該纖維布纏繞段靠近后擋板8 一側(cè)為第二直徑段13，第一直徑段11的直徑大于第二直徑段13的