摘 要

纤维复合材料具有诸多优点且应用广泛，该行业具有良好的发展前景与潜力。随着复合纤维行业的高速发展，脱模机作为生产纤维复合材料缠绕制品所必需的专用设备，其设计及生产已经成为了机械生产行业的一个重要组成部分。

本设计中的脱模机由床身、链传动系统、牵引装置、固定托辊、液压辅助脱模装置等构成。链传动系统将电机动力传送至牵引装置，主要由牵引装置带动芯模完成脱模。

本设计主要基于CAXA平台进行，对脱模机的各项功能要求进行研究，对各结构部件进行设计计算及校核，以完成链条式脱模机的二维建模设计。所得结果对脱模机的生产有一定的指导意义。

关键词：脱模设备；链传动；导向管

Abstract

Fiber composite materials have many advantages and are widely used. The industry has good prospects and potential for development.With the rapid development of composite fiber industry, demolding machines as the Special equipment for producing fiber composite winding products ，its design and production has become the machinery manufacturing industry is an important component.

The demolding machines in the design consists of a chain drive system, a traction device, a fixed roller, a hydraulic auxiliary stripping device and so on. The chain transmission system transmits the motor power to the traction device, which is mainly driven by the traction device to complete the release of the mandrel.

The design is mainly based on the CAXA platform, the functional requirements of the demolding machines are studied，design and check the structural components,in order to complete the two dimensional modeling design of the chain type demolding machines.The results have a certain guiding significance for the production of demolding machines.

Keywords: Demolding device; Chain drive; Guide tube

目 录

摘 要 I

Abstract II

第1章 绪 论 1

1.1纤维复合材料缠绕成型工艺 1

1.2 国内外相关现状 2

1.3 研究目的及意义 2

1.4主要研究内容 2

第2章 导向管脱模机设计要求及方案选取 4

2.1脱模机构功能要求 4

2.1.1 脱模机脱模流程 4

2.1.2 脱模机各部分具体功能 4

2.2 脱模机构各部分配合要求 5

2.3 脱模机构设计原则 5

2.4导向管脱模机脱模方案选取 6

2.4.1 导向管脱模机脱模方式选取 6

2.4.2 导向管脱模机传动方式选取 7

第3章 导向管脱模机部件设计及选型 9

3.1 导向管脱模机电机、减速器选型 9

3.2导向管脱模机牵引小车导轨、滑块单元选型 9

3.3导向管脱模机牵引小车设计 9

3.4导向管脱模机链轮链条设计 10

3.4.1 链条的设计 10

3.4.2 链轮的设计 12

3.5轴的设计计算及校核 13

3.6导向管脱模机固定托辊设计 16

3.7 导向管脱模机脱模环支架设计 17

第4章 导向管脱模机结构设计 19

4.1 导向管脱模机床身结构设计 19

4.2 导向管脱模机整体结构设计 20

第5章 结 论 21

参考文献 22

致 谢 23

第1章 绪 论

导向管脱模机主要运用于圆筒形复合纤维缠绕制品的脱模。复合纤维制品拥有耐腐蚀、机械强度高、绝缘性能优异和性能稳定等一系列的优点，广泛应用于航空航天领域的航天结构件、部件壳体，军事领域的导弹、鱼雷壳体，消防、车用天然气高压气瓶以及各种管道、储罐、潜水用氧气瓶等。相较于传统材料制品而言，该行业具有良好的发展前景和潜力。

1.1纤维复合材料缠绕成型工艺

从1942年出现至今，玻璃钢行业有了长足的进步与发展。不仅产品的质量有了较大的提升且应用广泛。现在的玻璃钢制品有着多种成型工艺方法，其中主要的成型方法有：层压工艺、模压工艺、缠绕工艺及挤出和注射工艺等。我们可以根据产品的工艺需求，制品的大小、外形结构等来选择合适的成型工艺。

在导向管的生产中要使用到的是缠绕成型工艺。所谓缠绕成型是指通过将连续纤维浸胶，再按照一定的规律将其缠绕在芯模上，在加热或者常温下固化，经过脱模机脱模后获得产品的方法^[1][5]。

在生产上可以根据树脂所处的状态不同分为：干法、湿法以及半干法三种方法。干法缠绕工艺的产品稳定，可以通过严格控制所使用纱带的含胶量和尺寸来获得高质量的产品，且缠绕速度较快，但由于胶纱需要烘干和络纱，所要使用到的机械设备较为庞大，故此机械设备投入较大。湿法缠绕工艺的对原料要求没有那么严格，生产设备较为简单，生产方式较为经济。但是在生产中，不容易控制产品的质量，固化时易产生气泡，且生产过程需要经常性的人工维护，一旦出现纤维缠绕的情况将影响这个生产过程。半干法缠绕工艺较湿法而言增加了烘干程序，但烘干时间只有干法的一半，既提高了产品的质量（较湿法）有降低了生产成本（较干法）。

缠绕生产所得的制除了具有一般纤维复合材料制品的优点外，还具有一些其他的优点，包括有比强度高，质量高而稳定，易于大批量生产，机械化生产程度高及成本低等优点。

由于纤维复合材料具有透气性，在制成内压容器后易发生渗透，需要配套内衬来起密封作用^[3]。当内衬的强度和刚度能够达到要求时可以取代芯模，直接在内衬上进行缠绕，不能时可以内衬置于芯模上进行缠绕成型，或者先在芯模上缠绕制成产品后再将内衬放入。

在纤维复合材料缠绕成型工艺中，芯模是重要的组成部分，芯模的尺寸需和制品的内腔一致，以此来使得产品获得一定的结构尺寸，满足相应的成型要求。芯模应具有一定的强度和刚度。^[9]同时要求芯模能够满足制品要求的精度，取材广泛方便，制造周期短，在产品成型后易于拆卸等。

1.2 国内外相关现状

从上个世纪五十年代起，我国的玻璃钢行业从无到有的发展起来，从最初的军事领域到民生领域，发展迅速，到本世纪初我国的玻璃钢产量已经进入世界前列。近年来，我国对玻璃钢行业有着较为严格的准入限制，对企业的选址，环保，规模等各方面都有严格的规定，严格的准入限制可以有效促进我国玻璃纤维行业由量变向量变的转化。另外我国玻璃钢行业的发展受相关出口政策和国外反倾销调查影响也较大。