摘 要

复合管具有质量轻、强度高、抗疲劳、耐腐蚀、成型工艺性好和成本低等优点，在我国的石油化工、市政给排水等领域中有着广泛的应用。 复合管的生产流程是，准备模具、穿纱、胶液配制、缠绕、固化、脱膜、阳螺纹制作、水压检验、安装螺纹套、喷印、包装，最后成品。为提高复合管产量以及质量，研究复合管生产过程中的脱模机构非常有必要。传统脱模方法是人工敲打使模具与复合管脱离，这种方法受模具重量的限制，而且容易对复合管和模具造成损伤。我们的课题是设计一个螺旋式脱模装置，来完成脱模这一过程。本次研究的目标是设计出一套复合管的脱模机构。该该机构的脱模过程是先通过液压油缸将复合层和芯模顶松，再用一条螺栓和芯模链接，由电机带动螺栓螺旋传动，带动芯模移动，复合层被固定脱模环挡住，从而实现脱模过程。

本次设计的复合管脱模装置主要由脱模基座、脱模小车、螺旋传动装置、以及液压系统等几个部分组成。为了能使脱模达到高效率，高品质的效果，采用以下方案：在机体两头，通过焊接固定一液压机和一带动螺栓螺旋运动的电机，在脱模过程中，将芯模与一块钢板链接，产品由脱模环固定住，钢板的另一边同时连有两个螺栓，电机带动螺母运动，带动钢板与膜芯一起缓慢平稳运动，保证脱模后保证芯模表面无损伤。在设计中主要以CAXA为基础，对脱模装置的各个组成部分进行设计，通过不同方案的尝试使脱模过程达到课题要求。

关键词：复合管；脱模机构；受力分析；螺旋传动

Abstract

Composite pipe has the advantages of light weight, high strength, fatigue resistance, corrosion resistance, good molding process and low cost. It has a wide range of applications in the petrochemical, municipal water supply and drainage fields. Composite pipe production process is ready to die, wear yarn and glue solution, winding, curing, demoulding, male thread production, water pressure test and installation thread sleeve, printing, packaging, final product. In order to improve the production and quality of composite pipe, it is necessary to study the demoulding mechanism in the process of composite pipe production. The traditional method of demoulding is that the die is separated from the compound tube by hand. This method is limited by the weight of the die and is easy to cause damage to the compound tube and die. Our task is to design a screw release device to complete the mold release process. The goal of this research is to design a set of demoulding mechanism of composite pipe. The release process of the mechanism is through the hydraulic cylinder composite layer and a core mold dingsong, with a bolt on core link, driven by a motor driven bolt screw drive, core mobile, composite layer is fixed demolding ring block, so as to realize the demolding process.

The demoulding device of the composite pipe mainly consists of the demoulding base, the demoulding dolly, the screw driving device and the hydraulic system. In order to make the mold to achieve high efficiency, high quality, using the following scheme: two in the body, fixed by welding machine and a hydraulic motor driven by a bolt screw motion, in the demolding process, will link the mandrel and a steel plate, the product by the demolding ring is fixed, the other side of the steel plate at the same time even two a motor drives the bolt, nut, drive plate and film core together with the slow steady motion, to ensure no damage to ensure the mandrel surface after stripping. In the design, mainly on the basis of CAXA, the design of the various parts of the release device, through different programs to try to make the process of release to meet the requirements of the subject.

Key words: composite pipe；release mechanism；force analysis, screw drive

目 录

第1章 绪 论 1

1.1 玻璃钢缠绕成型工艺 1

1.2 脱模装置的种类 1

1.3 复合管道 2

1.3.1 复合管道概述 2

1.3.2 复合管的应用 3

1.4 选题目的及其研研究价值 3

1.5 课题研究内容 4

第2章 复合管脱模机工作原理及主体结构 5

2.1 脱模装置概述 5

2.1.1 脱模装置的构造 5

2.1.2 脱模装置的设计原则 5

2.2 脱模装置脱模力的计算 6

2.2.1 脱模力的定义 6

2.2.2 脱模力的影响因素 6

2.3 复合管脱模装置的选型 7

2.4本章小结 7

第3章 脱模机主要零部件的选型与校核 8

3.1 脱模小车的设计 8

3.1.1 复合管脱模装置传动系统的设计 9

3.1.2脱模装置电机的选择 10

3.2 复合管脱模装置液压传动设计 12

3.3 主要零部件的校核 13

3.3.1 校核的意义 13

3.3.2 螺杆和联轴器的校核 13

3.4 本章小结 15

第4章 总结与展望 17

4.1总结 17

4.2展望 17

参考文献 18

致 谢 19

第1章 绪 论

1.1 玻璃钢缠绕成型工艺

所谓缠绕成型，是指将纤维等原材料通过树脂胶槽处理后，按照特定的规则，使其缠绕在芯模上，然后经过脱模过程，从而得到工业所需要的工艺品的过程。

现在被广泛应用的工艺是缠绕工艺，有以下三种成型的方法：干法成型、湿法成型、半干法成型。不同的缠绕方式有各自不同的特点。

干法缠绕，是指将预浸纱布，在缠绕机上经过加热后呈液化状态，缠绕在芯模上完成缠绕的工艺，这种方法产品质量高，成型速度快，但是因为工艺复杂，所以成本较高，需要的设备种类较多。

湿法缠绕，则不同于干法缠绕，此种方法直接将无捻粗纱浸胶，然后即可在芯模上进行缠绕成型。这种方法不需要预浸设配，成本较低，并且对成型所需材料种类要求不高。但是在成型过程中，容易产生气泡，纱片的张力也不易控制。

半干法缠绕，使用的也是无捻粗纱，但是在半干法缠绕中，是将无捻粗纱烘干处理，没有使用溶剂，此方法相对于干法缠绕节约了成本，并且可在室温下完成操作。

图1.1 脱模流程图