CN103552259B - 真空辅助rtm工艺成型复合材料双壁容器的模具 - Google Patents

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Abstract

本发明属于复合材料加工技术领域，涉及双壁复合材料容器的加工技术。采用柔性阳模和刚性阴模组合结构，实现双壁容器一体成型。本发明涉及的真空辅助RTM工艺成型复合材料双壁容器的模具，为阴阳模组合结构，其特征在于：阳模（4）为整体柔性模，阴模（6）为环向多瓣组合刚性模；阴阳模对应位置分别设置独立树脂灌注***；沿罐体轴向平行设置2n+1排（n为自然数）注胶***，包括一排初始注胶口（5），2n排对称的过程注胶口（7），沿罐体轴向在起始注胶口远端设置排气***（8）。该模具，结构简单，可操作性好，成型效率高，实现环体结构一次成型。适用于双壁复合材料容器的成型，特别适用于大型复合材料双壁储罐一体成型。

Description

真空辅助RTM工艺成型复合材料双壁容器的模具
技术领域
本发明属于复合材料加工技术领域，涉及复合材料容器加工技术，特别涉及双壁复合材料容器的加工技术。
背景技术
加拿大ZCL公司及美国XERXES等双壁罐制造厂商双壁玻璃钢埋地罐制造工艺相同，首先应用阴模模具制备半罐体，外壁与加强筋经过喷射工艺一体成型，将3D织物或隔离颗粒与隔离膜披覆到外壁内侧，然后喷射成型双壁罐内壁，最后将两个半罐体对接形成完整的双壁罐罐体。
中国专利201010298344.7，一种玻璃钢双壁储油罐及其制备方法和专用模具，是冀州市中意复合材料有限公司和加拿大ZCL公司共同申请的双壁罐专利，所涉及的双壁罐成型专用模具为若干瓣钢质弧形模板，通过模板外翻构成的法兰翼边连接固定成整体模具结构，在连接固定模板的外壁上环向设置有两个圆环形的模具转鼓，在模板上环向设置若干凹型或凸型圆环。
发明内容
本发明的目的在于提供一种适用于真空辅助RTM工艺成型的玻璃纤维增强复合材料双壁容器的专用模具，实现制品一体成型。
本发明的目的是这样实现的，采用柔性阳模和刚性阴模组合结构，罐体环向远端分别设置注胶和排气***，对大型容器环向设置多排注胶口，阴阳模对应设置树脂灌注***，实现双壁容器一体成型。
本发明涉及的真空辅助RTM工艺成型复合材料双壁容器的模具，为阴阳模组合结构，其特征在于：阳模4为整体柔性模，阴模6为环向多瓣组合刚性模；阴阳模对应位置分别设置独立树脂灌注***；沿罐体轴向平行设置2n+1排注胶***，n为自然数，包括一排初始注胶口5，2n排对称的过程注胶口7，沿罐体轴向在起始注胶口远端设置排气***8，模具结构如附图1、模具剖面结构如附图2所示。
本发明涉及的真空辅助RTM工艺成型复合材料双壁容器的模具，为阴阳模组合结构，其特征在于：所述2n+1排注胶***，排间距介于500mm～1000mm之间。
本发明涉及的真空辅助RTM工艺成型复合材料双壁容器的模具，为阴阳模组合结构，其特征在于：所述注胶***每排设置m个注胶口，注胶口间距不大于1000mm。
本发明涉及的真空辅助RTM工艺成型复合材料双壁容器的模具，为阴阳模组合结构，其特征在于：所述柔性阳模4为厚度10mm～20mm的硅橡胶模。
本发明涉及的真空辅助RTM工艺成型复合材料双壁容器的模具，为阴阳模组合结构，其特征在于：柔性阳模4外径比罐体内径小2mm～50mm。
本发明涉及的真空辅助RTM工艺成型复合材料双壁容器的模具，为阴阳模组合结构，其特征在于：所述阴模6为两瓣对模组合结构，一侧用铰链机构10连接，另一侧设置闭锁机构12；铰链机构对应处设置初始注胶口5，闭锁机构处布设排气***8，结构如图3所示。
本发明涉及的真空辅助RTM工艺成型复合材料双壁容器的模具，结构简单，可操作性好，可重复使用，具有成型效率高，实现环体结构一次成型，所成型的罐体外观质量好，质量一致性高，该模具适用于双壁复合材料容器的成型，特别适用于大型复合材料双壁储罐一体成型，更特别适用于不同材料体系双壁罐的一体成型。
附图说明
附图1本发明涉及的模具结构示意图
附图2本发明涉及的模具剖面结构示意图
附图3本发明涉及的模具的一种具体实施方式结构示意图
其中：1—外壁铺层，2—内壁铺层，3—间隙铺层，4—阳模；5—初始注胶口，6—阴模，7—过程注胶口，8—排气***，9—人孔，10—铰链机构，11—吊环机构，12—闭锁机构。
具体实施方式
下面以一种50m3的复合材料双壁罐为例结合附图对本发明所提供的真空辅助RTM工艺模具做进一步详细叙述，但不作为对保护范围的限制。
50m3的复合材料双壁储油罐外径3m、内径2.97m，长度9m，内外壁厚分别为7mm，间隙1mm，带有一个600mm的人孔9。
阴模6由一对厚度为15mm厚的钢制半圆形模组合而成，径向剖面结构如附图3所示，半圆模圆柱段长9m，直径3m，端面是半径为1.5m的球面，圆柱段与球面圆滑过渡；两瓣模具之间预留有20mm间隙，在模具圆柱段合模处，一侧设置铰链机构10，另一侧设置闭锁机构12，上瓣模具闭锁机构一侧圆周四分之一处对称平行设置1对吊环机构11；合模处分别设置13个初始注胶口5（均布）和排气***8，两瓣模对称等间距分别设置8排、13个/排过程注胶口7（均布）；在过程注胶口7之间设置人孔9。
阳模4为10mm厚度、带人孔的硅橡胶袋，长度8.97m，外径2.97m，两端球面半径（外径）1.485m；与阴模对应位置设置注胶***，构成罐体内壁注胶***。
采用真空辅助RTM工艺成型双壁储罐，成型时，在阳模上依次铺放内壁铺层2、间隙铺层3和外壁铺层1及内外膜注胶***和排气***8，合模后铺放人孔铺层，按常规方法成型即实现带人孔双壁罐体的一次成型。

Claims (6)

1.一种真空辅助RTM工艺成型复合材料双壁容器的模具，为阴阳模组合结构，其特征在于：阳模(4)为整体柔性模，阴模(6)为环向多瓣组合刚性模；阴阳模对应位置分别设置独立树脂灌注***；沿罐体轴向平行设置2n+1排注胶***，n为不包括0的自然数，包括一排初始注胶口(5)，2n排对称的过程注胶口(7)，沿罐体轴向在起始注胶口远端设置排气***(8)，在过程注胶口(7)之间设置人孔(9)。
2.根据权利要求1所述的真空辅助RTM工艺成型复合材料双壁容器的模具，其特征在于：所述2n+1排注胶***，排间距介于500mm～1000mm之间。
3.根据权利要求1所述的真空辅助RTM工艺成型复合材料双壁容器的模具，其特征在于：所述注胶***每排设置m个注胶口，注胶口间距不大于1000mm。
4.根据权利要求1所述的真空辅助RTM工艺成型复合材料双壁容器的模具，其特征在于：所述阳模(4)为厚度10mm～20mm的硅橡胶模。
5.根据权利要求1或4所述的真空辅助RTM工艺成型复合材料双壁容器的模具，其特征在于：阳模(4)外径比罐体内径小2mm～50mm。
6.根据权利要求1～4任意一项所述的真空辅助RTM工艺成型复合材料双壁容器的模具，其特征在于：所述阴模(6)为两瓣对模组合结构，一侧用铰链机构(10)连接，另一侧设置闭锁机构(12)；铰链机构对应处设置初始注胶口(5)，闭锁机构处布设排气***(8)。
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