水下用复合材料保护罩模具及保护罩的模块化制备方法与流程

1.本发明涉及复合材料保护罩制备技术领域，具体涉及水下用复合材料保护罩模具及保护罩的模块化制备方法。


背景技术：

2.海洋工程领域涉及到的水下生产系统、海底观测网等布设于海底的设备长期受水中落物及渔网拖挂的威胁，一旦损坏维修复杂、成本高，而且可能导致相关联系统设施不能够正常工作，因此水下设备通常需要布置保护结构。
3.当前的水下油气生产设施保护中多采用钢结构保护装置，存在结构尺寸大、重量高、需阳极防腐、造价高等问题。
4.而新兴复合材料保护罩虽然在一定程度上能有效解决上述问题，但其面临无法实现一模多用的现状，对不同的被保护物体，需要针对性的定制化设计，再开模制造，产品交付时间长，设计费用和开模费用高，设计和模具不能重复利用。
5.而随着海洋工程的深入推进与快速发展，水下生产系统结构尺寸多样且多为大型结构物，模具唯一化已不能满足目前复合材料保护罩快速发展的需要。


技术实现要素：

6.针对现有技术的上述不足，本发明提供一种水下用复合材料保护罩模具及保护罩的模块化制备方法；该水下用复合材料保护罩模具及保护罩的模块化制备方法可以解决现有保护罩模具高成本、多能耗、无法一模多用的问题，从而可有效节约制造成本、缩短生产周期。
7.为了解决上述技术问题，本发明提供的一种水下用复合材料保护罩模具，包括分体式设置的端部罩阳模和中部罩阳模；所述端部罩阳模包括第一阳模左端、第一阳模中段和第一阳模右端，所述第一阳模中段凸面的边缘上设置有第一宽度刻度线；所述第一阳模左端可翻制得到等长等宽的第一阴模左端，所述第一阳模中段可翻制得到若干个等长不等宽的第一阴模中段，所述第一阳模右端可翻制得到等长等宽的第一阴模右端，所述第一阴模左端、所述第一阴模中段与所述第一阴模右端拼接得到端部罩阴模，所述端部罩阴模可翻制得到所述水下用复合材料保护罩的端部罩；所述中部罩阳模包括第二阳模左端、第二阳模中段和第二阳模右端，所述第二阳模中段凸面的边缘上设置有第二宽度刻度线；所述第二阳模左端可翻制得到等长等宽的第二阴模左端，所述第二阳模中段可翻制得到等长不等宽的若干个第二阴模中段，所述第二阳模右端可翻制得到等长等宽的第二阴模右端，所述第二阴模左端、所述第二阴模中段与所述第二阴模右端拼接得到中部罩阴模，所述中部罩阴模可翻制得到所述水下用复合材料保护罩的中部罩。
8.通过上述设计，本发明可更便于翻制得到不同宽度的端部罩阴模和中部罩阴模，
进而翻制不同宽度的所述水下用复合材料保护罩。
9.本发明进一步改进中，所述端部罩阳模的凸面边缘上设置有第一拼装用螺栓孔定位线和第一支撑固定架连接螺栓孔定位线；所述中部罩阳模的凸面边缘上设置有第二拼装用螺栓孔定位线和第二支撑固定架连接螺栓孔定位线。
10.通过上述设计，本发明可更便于为端部罩阴模倒印保护罩拼装用螺栓孔定位线和支撑固定架连接螺栓孔定位线，为中部罩阴模倒印保护罩拼装用螺栓孔定位线和支撑固定架连接螺栓孔定位线。
11.本发明进一步改进中，所述端部罩阳模的凸面上设置有吊耳孔定位线和/或导向柱定位线和/或加强筋定位线和/或软管端头定位线和/或rov抓手定位线和/或锁定舱门定位线。
12.通过上述设计，本发明可更便于为端部罩阴模倒印吊耳孔定位线、导向柱定位线、加强筋定位线、软管端头定位线、rov抓手定位线以及锁定舱门定位线。
13.本发明进一步改进中，所述中部罩阳模的凸面上设置有巡检舱门定位线和/或加强筋定位线。
14.通过上述设计，本发明可更便于为中部罩阴模倒印巡检舱门定位线以及加强筋定位线。
15.本发明一方面提供一种水下用复合材料保护罩的模块化制备方法，采用上述水下用复合材料保护罩模具进行制备，包括以下步骤，步骤s1，端部罩阴模分段翻制；在端部罩阳模的第一阳模左端上翻制第一阴模左端；在端部罩阳模的第一阳模中段上按照产品端部罩宽度尺寸要求翻制选定宽度的第一阴模中段；在端部罩阳模的第一阳模右端上翻制第一阴模右端；步骤s2，端部罩阴模拼接；将所述第一阴模左端、所述第一阴模中段以及所述第一阴模右端拼接得到端部罩阴模；步骤s3，水下用复合材料保护罩的端部罩翻制；在所述端部罩阴模上翻制得到所述水下用复合材料保护罩的端部罩；步骤s4，中部罩阴模分段翻制；在中部罩阳模的第二阳模左端上翻制第二阴模左端；在中部罩阳模的第二阳模中段上按照产品中部罩宽度尺寸要求翻制选定宽度的第二阴模中段；在中部罩阳模的第二阳模右端上翻制第二阴模右端；步骤s5，中部罩阴模拼接；将所述第二阴模左端、所述第二阴模中段以及所述第二阴模右端拼接得到中部罩阴模；步骤s6，水下用复合材料保护罩的中部罩翻制；在所述中部罩阴模上翻制得到所述水下用复合材料保护罩的中部罩；步骤s7，水下用复合材料保护罩拼接；将所述水下用复合材料保护罩的端部罩与所述水下用复合材料保护罩的中部罩进行拼接，得到所述水下用复合材料保护罩。
16.通过上述设计，本方案可更便于制备水下用复合材料保护罩。
17.本发明进一步改进中，所述步骤s2中端部罩阴模拼接包括以下步骤，拼接缝背面包覆：在所述端部罩阳模上分段翻制端部罩阴模后，将翻制所得的第一阴模左端、第一阴模中段以及第一阴模右端依次对接，在所述第一阴模左端与所述第一阴模中段之间的拼接缝背面、以及所述第一阴模中段与所述第一阴模右端之间的拼接缝背面分别包覆玻纤布或铝箔锡纸；拼接缝填充：向所述第一阴模左端与所述第一阴模中段之间的拼接缝、以及所述第一阴模中段与所述第一阴模右端之间的拼接缝分别填充物料，并加热固化；拼接缝铺布：在各拼接缝填充物的两侧铺放玻纤布，铺放灌注辅材，覆盖真空袋膜；拼接缝灌注：向玻纤布中灌注树脂，树脂浸润玻纤布；拼接缝固化：加热固化，固化完成后脱模，将所述第一阴模左端、所述第一阴模中段以及所述第一阴模右端拼接得到端部罩阴模。
18.通过上述设计，本方案可更便于拼接所述第一阴模左端、所述第一阴模中段以及所述第一阴模右端。
19.本发明进一步改进中，所述步骤s5中中部罩阴模拼接包括以下步骤，拼接缝背面包覆：在所述中部罩阳模上分段翻制中部罩阴模后，将翻制所得的第二阴模左端、第二阴模中段以及第二阴模右端依次对接，在所述第二阴模左端与所述第二阴模中段之间的拼接缝背面、以及所述第二阴模中段与所述第二阴模右端之间的拼接缝背面分别包覆玻纤布或铝箔锡纸；拼接缝填充：向所述第二阴模左端与所述第二阴模中段之间的拼接缝、所述第二阴模中段与所述第二阴模右端之间的拼接缝分别填充物料，并加热固化；拼接缝铺布：在各拼接缝填充物的两侧铺放玻纤布，铺放灌注辅材，覆盖真空袋膜；拼接缝灌注：向玻纤布中灌注树脂，树脂浸润玻纤布；拼接缝固化：加热固化，固化完成后脱模，将所述第二阴模左端、所述第二阴模中段以及所述第二阴模右端拼接得到中部罩阴模。
20.通过上述设计，本方案可更便于拼接所述第二阴模左端、所述第二阴模中段以及所述第二阴模右端拼接得到中部罩阴模。
21.本发明另一方面提供一种水下用复合材料保护罩模具，包括分体式设置的端部罩阳模和中部罩阳模；所述端部罩阳模可翻制得到等长等宽的端部罩阴模，所述端部罩阴模可翻制得到所述水下用复合材料保护罩的端部罩；所述中部罩阳模的凸面在长度方向上设置有若干道第二拼装用螺栓孔定位线，所述中部罩阳模可翻制得到若干个等宽不等长的中部罩阴模，所述中部罩阴模可翻制得到所述水下用复合材料保护罩的中部罩。
22.通过上述设计，本发明可更便于翻制得到端部罩阴模和不同长度的中部罩阴模，进而翻制不同长度的所述水下用复合材料保护罩。
23.本发明进一步改进中，所述端部罩阳模的凸面边缘上设置有第一拼装用螺栓孔定
位线和第一支撑固定架连接螺栓孔定位线；所述中部罩阳模的凸面边缘上设置有第二拼装用螺栓孔定位线和第二支撑固定架连接螺栓孔定位线。
24.通过上述设计，本发明可更便于为端部罩阴模倒印保护罩拼装用螺栓孔定位线和支撑固定架连接螺栓孔定位线，为中部罩阴模倒印保护罩拼装用螺栓孔定位线和支撑固定架连接螺栓孔定位线。
25.本发明进一步改进中，所述端部罩阳模的凸面上设置有吊耳孔定位线和/或导向柱定位线和/或加强筋定位线和/或软管端头定位线和/或rov抓手定位线和/或锁定舱门定位线。
26.通过上述设计，本发明可更便于为端部罩阴模倒印吊耳孔定位线、导向柱定位线、加强筋定位线、软管端头定位线、rov抓手定位线、锁定舱门定位线。
27.本发明进一步改进中，所述中部罩阳模的凸面边缘上设置有第二拼装用螺栓孔定位线和第二支撑固定架连接螺栓孔定位线。
28.通过上述设计，本发明可更便于为中部罩阴模倒印保护罩拼装用螺栓孔定位线和支撑固定架连接螺栓孔定位线。
29.本发明进一步改进中，所述中部罩阳模的凸面上设置有巡检舱门定位线和/或加强筋定位线。
30.通过上述设计，本发明可更便于为中部罩阴模倒印巡检舱门定位线、加强筋定位线。
31.本发明一方面提供一种水下用复合材料保护罩的模块化制备方法，采用上述水下用复合材料保护罩模具进行制备，包括以下步骤，步骤s1，端部罩阴模翻制；在端部罩阳模上翻制端部罩阴模；步骤s2，水下用复合材料保护罩的端部罩翻制；在所述端部罩阴模上翻制得到所述水下用复合材料保护罩的端部罩；步骤s3，中部罩阴模翻制；根据产品中部罩长度尺寸需求，在所述中部罩阳模上翻制选定长度的中部罩阴模；步骤s4，水下用复合材料保护罩的中部罩翻制；在所述中部罩阴模上翻制得到所述水下用复合材料保护罩的中部罩；步骤s5，水下用复合材料保护罩拼接；将所述水下用复合材料保护罩的端部罩与所述水下用复合材料保护罩的中部罩进行拼接，得到所述水下用复合材料保护罩。
32.通过上述设计，本方案可更便于水下用复合材料保护罩的制备。
33.与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：本发明可以解决现有保护罩模具高成本、多能耗、无法一模多用的问题，从而可有效节约制造成本、缩短生产周期。
34.本发明将保护罩模具设计为分体式的端部罩阳模和中部罩阳模，再根据需要翻制不同宽度的端部罩阴模和中部罩阴模，以及翻制同长度端部罩阴模和不同长度的中部罩阴模，进而达到翻制不同宽度或者不同长度的保护罩的目的。
附图说明
[0035][0036]
为更清楚地说明背景技术或本发明的技术方案，下面对现有技术或具体实施方式中结合使用的附图作简单地介绍；显而易见地，说明书附图所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容所能涵盖的范围内。
[0037]
图1为本发明具体实施方式的实施例1的端部罩阳模结构示意图。
[0038]
图2为本发明具体实施方式的实施例1的中部罩阳模结构示意图。
[0039]
图3为本发明具体实施方式的实施例2的端部罩阳模结构示意图。
[0040]
图4为本发明具体实施方式的实施例2的中部罩阳模结构示意图。
[0041]
图5为本发明制备的水下用复合材料保护罩结构示意图。
[0042]
图中所示：1-第一阳模左端；2-第一阳模中段；3-第一阳模右端；4-第一宽度刻度线；5-第二阳模左端；6-第二阳模中段；7-第二阳模右端；8-第二宽度刻度线；9-第一拼装用螺栓孔定位线；10-第一支撑固定架连接螺栓孔定位线；11-吊耳孔定位线；12-导向柱定位线；13-加强筋定位线；14-软管端头定位线；15-rov抓手定位线；16-锁定舱门定位线；17-第二拼装用螺栓孔定位线；18-第二支撑固定架连接螺栓孔定位线；19-巡检舱门定位线；100-水下用复合材料保护罩的端部罩；101-第一拼装用螺栓孔；200-水下用复合材料保护罩的中部罩；201-第二拼装用螺栓孔。
具体实施方式
[0043]
为了使本技术领域的人员更好的理解本发明中的技术方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
[0044]
同时，本说明书中所引用的术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。
[0045]
同时，在本说明书的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个部件内部的连通，对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
[0046]
新兴复合材料保护罩虽然在一定程度上能有效解决钢结构保护装置的诸多问题，但其面临无法实现一模多用的现状，对不同的被保护物体，需要针对性的定制化设计，再开
模制造，产品交付时间长，设计费用和开模费用高，设计和模具不能重复利用。
[0047]
而随着海洋工程的深入推进与快速发展，水下生产系统结构尺寸多样且多为大型结构物，模具唯一化已不能满足目前复合材料保护罩快速发展的需要。
[0048]
因此，本技术的设计构思就是利用一套阳模（分体式的端部罩阳模和中部罩阳模）分段翻制不同宽度长度的阴模，自由切换拼装实现保护罩产品长宽的定向性需求变换，节约了模具的投入成本，同时减少保护罩设计及产线制造周期，使保护罩生产能根据市场变化快速进行生产线的切换，本技术中的各个定位线、刻度线优选方案可采用现有技术中的刻蚀工艺进行设置；本技术的翻制指的是真空辅助树脂灌注成型工艺。
[0049]
实施例1如图1和图2所示，本发明提供一种水下用复合材料保护罩模具，包括分体式设置的端部罩阳模和中部罩阳模；所述端部罩阳模包括第一阳模左端1、第一阳模中段2和第一阳模右端3，所述第一阳模中段2凸面的边缘上刻蚀有第一宽度刻度线4；所述第一阳模左端1可翻制得到等长等宽的第一阴模左端，所述第一阳模中段2可翻制得到若干个等长不等宽的第一阴模中段，所述第一阳模右端3可翻制得到等长等宽的第一阴模右端，所述第一阴模左端、所述第一阴模中段与所述第一阴模右端拼接得到端部罩阴模，所述端部罩阴模可翻制得到所述水下用复合材料保护罩的端部罩100；所述中部罩阳模包括第二阳模左端5、第二阳模中段6和第二阳模右端7，所述第二阳模中段6凸面的边缘上刻蚀有第二宽度刻度线8；所述第二阳模左端5可翻制得到等长等宽的第二阴模左端，所述第二阳模中段6可翻制得到等长不等宽的若干个第二阴模中段，所述第二阳模右端7可翻制得到等长等宽的第二阴模右端，所述第二阴模左端、所述第二阴模中段与所述第二阴模右端拼接得到中部罩阴模，所述中部罩阴模可翻制得到所述水下用复合材料保护罩的中部罩200。
[0050]
图中x表示宽度方向，y表示长度方向；端部罩阳模长度设计范围为3-6m，宽度设计范围为10-30m，宽度设计可满足3-10套保护罩的宽度需求，沿宽度方向可划分为第一阳模左端1、第一阳模中段2和第一阳模右端3三部分（第一阳模中段2位置在两根加强筋定位线13之间）。
[0051]
其中第一阳模左端1、第一阳模右端3两部分等长等宽，近似呈轴对称结构，第一阳模中段2集合3-10套保护罩的宽度需求，第一阳模中段2边缘上刻蚀有多条第一宽度刻度线4，第一阳模左端1、第一阳模右端3可分别翻制等长等宽的第一阴模左端、第一阴模右端，第一阳模中段2可翻制等长、不等宽的第一阴模中段若干个（如图1所示，可得到宽度a1、宽度a2、宽度a3的第一阴模中段，图中第一宽度刻度线4只是举例了两根，使用者可根据需要采用，或者根据自身需要决定第一宽度刻度线4的条数，再或者直接采用尺子等工具进行现场测量限定第一阴模中段宽度也可），将第一阴模左端、第一阴模右端和不同宽度的第一阴模中段连接便可得到完整的不同宽度的端部罩阴模，再在端部罩阴模翻制可得端部罩产品（水下用复合材料保护罩的端部罩），从而实现端部罩阳模宽度方向的一模多制。
[0052]
中部罩阳模长度设计范围为3-6m，宽度设计范围为10-30m，宽度设计可满足3-10套保护罩的宽度需求，沿宽度方向可划分为第二阳模左端5、第二阳模中段6和第二阳模右端7三部分（第二阳模中段6位置在两根加强筋定位线13之间）。
[0053]
其中第二阳模左端5、第二阳模右端7两部分等长等宽，近似呈轴对称结构，第二阳模中段6集合3-10套保护罩的宽度需求，第二阳模中段6边缘上刻蚀有多条第二宽度刻度线8，第二阳模左端5、第二阳模右端7可分别翻制等长等宽的第二阴模左端、第二阴模右端，第二阳模中段6可翻制等长、不等宽的第二阴模中段若干个（如图2所示，可得到宽度b1、宽度b2、宽度b3的第二阴模中段，图中第二宽度刻度线8只是举例了两根，使用者可根据需要采用，或者根据自身需要决定第二宽度刻度线8的条数，再或者直接采用尺子等工具进行现场测量限定第二阴模中段宽度也可），将第二阴模左端、第二阴模右端和不同宽度的第二阴模中段连接便可得到完整的不同宽度的中部罩阴模，再在中部罩阴模翻制可得中部罩产品（水下用复合材料保护罩的中部罩），从而实现中部罩阳模宽度方向的一模多制。
[0054]
其中，所述端部罩阳模的凸面边缘上刻蚀有第一拼装用螺栓孔定位线9和第一支撑固定架连接螺栓孔定位线10。
[0055]
端部罩阳模具备与水下用复合材料保护罩产品相似的凸起轮廓，其四周刻蚀有螺栓孔定位线，其中，宽度方向一侧为第一拼装用螺栓孔定位线9，直径24mm，孔距300mm，其作用为翻制倒印在端部罩阴模上，进而再翻制倒印在水下用复合材料保护罩的端部罩100上，进而实现水下用复合材料保护罩各部分之间通过螺栓拼装成完整的复合材料壳体保护罩。
[0056]
另外三侧为第一支撑固定架连接螺栓孔定位线10，直径38mm，孔距500mm，其作用为翻制倒印在端部罩阴模上，进而再翻制倒印在水下用复合材料保护罩的端部罩100上，进而实现油气设备支撑固定架通过螺栓与上方复合材料壳体保护罩连接。
[0057]
其中，所述端部罩阳模的凸面上刻蚀有吊耳孔定位线11和/或导向柱定位线12和/或加强筋定位线13和/或软管端头定位线14和/或rov抓手定位线15和/或锁定舱门定位线16；上述各定位线其作用为翻制倒印在端部罩阴模上，进而再翻制倒印在水下用复合材料保护罩的端部罩100上，进而更便于水下用复合材料保护罩的端部罩100后期各部件的安装。
[0058]
其中，所述中部罩阳模的凸面边缘上刻蚀有第二拼装用螺栓孔定位线17和第二支撑固定架连接螺栓孔定位线18。
[0059]
中部罩阳模宽度方向两侧为第一拼装用螺栓孔定位线17，直径24mm，孔距300mm，其作用为翻制倒印在中部罩阴模上，进而再翻制倒印在水下用复合材料保护罩的中部罩200上，进而实现水下用复合材料保护罩各部分之间通过螺栓拼装成完整的复合材料壳体保护罩。
[0060]
长度方向两侧为第二支撑固定架连接螺栓孔定位线18，直径38mm，孔距500mm，其作用为翻制倒印在中部罩阴模上，进而再翻制倒印在水下用复合材料保护罩的中部罩200上，进而实现油气设备支撑固定架通过螺栓与上方复合材料壳体保护罩连接。
[0061]
其中，所述中部罩阳模的凸面上刻蚀有巡检舱门定位线19和/或加强筋定位线13；上述各定位线其作用为翻制倒印在端部罩阴模上，进而再翻制倒印在水下用复合材料保护罩的中部罩200上，进而更便于水下用复合材料保护罩的中部罩200后期各部件的安装。
[0062]
本发明提供的一种水下用复合材料保护罩的模块化制备方法，采用上述水下用复合材料保护罩模具进行制备，包括以下步骤，步骤s1，端部罩阴模分段翻制；在端部罩阳模的第一阳模左端1上翻制第一阴模左端；在端部罩阳模的第一阳模
中段2上按照产品端部罩宽度尺寸要求翻制选定宽度的第一阴模中段；在端部罩阳模的第一阳模右端3上翻制第一阴模右端；步骤s2，端部罩阴模拼接；将所述第一阴模左端、所述第一阴模中段以及所述第一阴模右端拼接得到端部罩阴模；具体包括以下步骤：拼接缝背面包覆：在所述端部罩阳模上分段翻制端部罩阴模后，将翻制所得的第一阴模左端、第一阴模中段以及第一阴模右端依次对接，在所述第一阴模左端与所述第一阴模中段之间的拼接缝背面、以及所述第一阴模中段与所述第一阴模右端之间的拼接缝背面分别包覆玻纤布或铝箔锡纸；拼接缝填充：向所述第一阴模左端与所述第一阴模中段之间的拼接缝、以及所述第一阴模中段与所述第一阴模右端之间的拼接缝分别填充物料，并加热固化；填充物料为剪碎的多轴玻纤布（玻纤布）、树脂、白炭黑混合均匀，比例为树脂（不含固化剂）：多轴玻纤布：白炭黑=100:20-50:10-30；拼接缝填充密实，覆盖脱模布，利用电热毯加热至固化；拼接缝铺布：撕掉上述脱模布，将各拼接缝填充物的两侧打磨出斜坡，铺放多轴玻纤布，其高度比型面位置多加2-5层布，铺布层数宽度与拼接缝填充物的打磨斜坡宽度一致，最外2-3层布宽度需大于拼缝两侧斜坡10mm，铺放灌注辅材，覆盖真空袋膜；上述脱模布撕掉后，用80#砂纸将光滑面打磨粗糙，沿各拼接缝填充物的两侧打磨出一定宽度的斜坡，铺放多轴玻纤布，使其高度比型面位置多加2-5层布，铺布层数宽度与各拼接缝填充物的两侧打磨斜坡宽度一致，最外2-3层布宽度需大于拼缝两侧斜坡10mm，铺放灌注辅材，覆盖真空袋膜；拼接缝气密检测：包覆一真空，将注胶口处尼龙管连接水银真空表，抽气口连接真空泵抽气；水银表抽至≤10mbar，开始包覆二真空；二真空铺覆完成后，抽二真空保一真空；拼接缝灌注：向玻纤布中灌注树脂，利用真空袋膜的负压将树脂完全浸润多轴玻纤布的纤维布层；拼接缝固化：铺设电热毯加热固化，固化完成后脱模；拼接缝打磨修型：经粗磨、细磨、精磨完成打磨修型，所述第一阴模左端、所述第一阴模中段以及所述第一阴模右端拼接得到端部罩阴模；步骤s3，水下用复合材料保护罩的端部罩100翻制（翻制两次得到两个水下用复合材料保护罩的端部罩）；在所述端部罩阴模上翻制得到所述水下用复合材料保护罩的端部罩100；步骤s4，中部罩阴模分段翻制；在中部罩阳模的第二阳模左端5上翻制第二阴模左端；在中部罩阳模的第二阳模中段6上按照产品中部罩宽度尺寸要求翻制选定宽度的第二阴模中段；在中部罩阳模的第二阳模右端7上翻制第二阴模右端；步骤s5，中部罩阴模拼接；将所述第二阴模左端、所述第二阴模中段以及所述第二阴模右端拼接得到中部罩阴模；
具体包括以下步骤:拼接缝背面包覆：在所述中部罩阳模上分段翻制中部罩阴模后，将翻制所得的第二阴模左端、第二阴模中段以及第二阴模右端依次对接，在所述第二阴模左端与所述第二阴模中段之间的拼接缝背面、以及所述第二阴模中段与所述第二阴模右端之间的拼接缝背面分别包覆玻纤布或铝箔锡纸；拼接缝填充：向所述第二阴模左端与所述第二阴模中段之间的拼接缝、所述第二阴模中段与所述第二阴模右端之间的拼接缝分别填充物料，并加热固化；填充物料为剪碎的多轴玻纤布（玻纤布）、树脂、白炭黑混合均匀，比例为树脂（不含固化剂）：多轴布玻纤：白炭黑=100:20-50:10-30；拼接缝填充密实，覆盖脱模布，利用电热毯加热至固化；拼接缝铺布：撕掉上述脱模布，将各拼接缝填充物的两侧打磨出斜坡，铺放多轴玻纤布，其高度比型面位置多加2-5层布，铺布层数宽度与拼接缝填充物的打磨斜坡宽度一致，最外2-3层布宽度需大于拼缝两侧斜坡10mm，铺放灌注辅材，覆盖真空袋膜；上述脱模布撕掉后，用80#砂纸将光滑面打磨粗糙，沿各拼接缝填充物的两侧打磨出一定宽度的斜坡，铺放多轴玻纤布，使其高度比型面位置多加2-5层布，铺布层数宽度与各拼接缝填充物的两侧打磨斜坡宽度一致，最外2-3层布宽度需大于拼缝两侧斜坡10mm，铺放灌注辅材，覆盖真空袋膜；拼接缝气密检测：包覆一真空，将注胶口处尼龙管连接水银真空表，抽气口连接真空泵抽气；水银表抽至≤10mbar，开始包覆二真空；二真空铺覆完成后，抽二真空保一真空；拼接缝灌注：向玻纤布中灌注树脂，利用真空袋膜的负压将树脂完全浸润多轴玻纤布的纤维布层；拼接缝固化：铺设电热毯加热固化，固化完成后脱模；拼接缝打磨修型：经粗磨、细磨、精磨完成打磨修型，所述第二阴模左端、所述第二阴模中段以及所述第二阴模右端拼接得到中部罩阴模；步骤s6，水下用复合材料保护罩的中部罩翻制；在所述中部罩阴模上翻制得到所述水下用复合材料保护罩的中部罩200；步骤s7，水下用复合材料保护罩拼接；将所述水下用复合材料保护罩的端部罩100与所述水下用复合材料保护罩的中部罩200进行拼接，得到所述水下用复合材料保护罩。
[0063]
如图5所示，所述水下用复合材料保护罩的端部罩100（有两个，分别为保护罩的左右两端）与所述水下用复合材料保护罩的中部罩200（至少一个，位于保护罩的中部，有多个水下用复合材料保护罩中部罩时，多个水下用复合材料保护罩中部罩之间也采用螺栓进行拼接）通过螺栓进行拼接，得到所述水下用复合材料保护罩，其中，螺栓连接结构采用图5中所示的螺栓双排结构，利用螺栓将第一拼装用螺栓孔101与第二拼装用螺栓孔201连接即可，端部罩100端头处设置沟槽，第一拼装用螺栓孔101位于沟槽内，端部罩100和中部罩200连接后，两者的外壁是平齐状态，沟槽的设计的目的在于更利于水下用复合材料保护罩外壁的平齐美观性，且能很好的避免受渔网拖挂的风险（多个水下用复合材料保护罩中部罩之间的连接，相邻中部罩之间，其一中部罩的一端也是采用沟槽结构）。
[0064]
实施例2
如图3和4所示，本发明提供的一种水下用复合材料保护罩模具，包括分体式设置的端部罩阳模和中部罩阳模；所述端部罩阳模可翻制得到等长等宽的端部罩阴模，所述端部罩阴模可翻制得到所述水下用复合材料保护罩的端部罩100；所述中部罩阳模的凸面在长度方向上刻蚀有若干道第二拼装用螺栓孔定位线17，所述中部罩阳模可翻制得到若干个等宽不等长的中部罩阴模，所述中部罩阴模可翻制得到所述水下用复合材料保护罩的中部罩200。
[0065]
其中，所述中部罩阳模的凸面边缘上刻蚀有第二拼装用螺栓孔定位线17和第二支撑固定架连接螺栓孔定位线18。
[0066]
中部罩阳模呈凸台状，长度方向设计范围为3-6m，宽度设计范围为10-30m，长度设计可满足3-10套保护罩的宽度需求，其中，长度方向两侧均为第二支撑固定架连接螺栓孔定位线18，直径38mm，孔距500mm，其作用为翻制倒印在中部罩阴模上，进而再翻制倒印在水下用复合材料保护罩的中部罩200上，进而实现油气设备支撑固定架通过螺栓与上方复合材料壳体保护罩连接。
[0067]
中部罩阳模上有3-10条第二拼装用螺栓孔定位线17，譬如如图4所示的a、b、c、d四条，其中，a条、d条第二拼装用螺栓孔定位线17位于中部罩阳模的凸面边缘上，以两者为基准可翻制得到最大长度的中部罩阴模，除a行外的第二拼装用螺栓孔定位线17位于由45
°
倒角与135
°
倒角形成的沟槽中，a、b、c、d四条可翻制|ab|、|ac|、|ad|等不同长度的中部罩阴模，二次翻制可得不同长度的中部罩200产品，从而实现中部罩阳模长度方向的一模多制。
[0068]
其中，所述中部罩阳模的凸面上刻蚀有巡检舱门定位线19和/或加强筋定位线13，上述各定位线其作用为翻制倒印在端部罩阴模上，进而再翻制倒印在水下用复合材料保护罩的中部罩200上，进而更便于水下用复合材料保护罩的中部罩200后期各部件的安装。
[0069]
其中，所述端部罩阳模的凸面边缘上刻蚀有第一拼装用螺栓孔定位线9和第一支撑固定架连接螺栓孔定位线10。
[0070]
端部罩阳模具备与水下用复合材料保护罩产品相似的凸起轮廓，其四周刻蚀有螺栓孔定位线，其中，宽度方向一侧为第一拼装用螺栓孔定位线9，直径24mm，孔距300mm，其作用为翻制倒印在端部罩阴模上，进而再翻制倒印在水下用复合材料保护罩的端部罩100上，进而实现水下用复合材料保护罩各部分之间通过螺栓拼装成完整的复合材料壳体保护罩。
[0071]
另外三侧为第一支撑固定架连接螺栓孔定位线10，直径38mm，孔距500mm，其作用为翻制倒印在端部罩阴模上，进而再翻制倒印在水下用复合材料保护罩的端部罩100上，进而实现油气设备支撑固定架通过螺栓与上方复合材料壳体保护罩连接。
[0072]
其中，所述端部罩阳模的凸面上刻蚀有吊耳孔定位线11和/或导向柱定位线12和/或加强筋定位线13和/或软管端头定位线14和/或rov抓手定位线15和/或锁定舱门定位线16；上述各定位线其作用为翻制倒印在端部罩阴模上，进而再翻制倒印在水下用复合材料保护罩的端部罩100上，进而更便于水下用复合材料保护罩的端部罩100后期各部件的安装。
[0073]
本发明提供的一种水下用复合材料保护罩的模块化制备方法，采用上述水下用复合材料保护罩模具进行制备，包括以下步骤，步骤s1，端部罩阴模翻制；
在端部罩阳模上翻制端部罩阴模；步骤s2，水下用复合材料保护罩的端部罩100翻制（翻制两次得到两个水下用复合材料保护罩的端部罩）；在所述端部罩阴模上翻制得到所述水下用复合材料保护罩的端部罩100；步骤s3，中部罩阴模翻制；根据产品中部罩长度尺寸需求，在所述中部罩阳模上翻制选定长度的中部罩阴模；步骤s4，水下用复合材料保护罩的中部罩200翻制；在所述中部罩阴模上翻制得到所述水下用复合材料保护罩的中部罩200；步骤s5，水下用复合材料保护罩拼接；将所述水下用复合材料保护罩的端部罩100与所述水下用复合材料保护罩的中部罩200进行拼接，得到所述水下用复合材料保护罩。
[0074]
如图5所示，所述水下用复合材料保护罩的端部罩100（有两个，分别为保护罩的左右两端）与所述水下用复合材料保护罩的中部罩200（至少一个，位于保护罩的中部，有多个水下用复合材料保护罩中部罩时，多个水下用复合材料保护罩中部罩之间也采用螺栓进行拼接）通过螺栓进行拼接，得到所述水下用复合材料保护罩，其中，螺栓连接结构采用图5中所示的螺栓双排结构，利用螺栓将第一拼装用螺栓孔101与第二拼装用螺栓孔201连接即可，端部罩100端头处设置沟槽，第一拼装用螺栓孔101位于沟槽内，端部罩100和中部罩200连接后，两者的外壁是平齐状态，沟槽的设计的目的在于更利于水下用复合材料保护罩外壁的平齐美观性，且能很好的避免受渔网拖挂的风险（多个水下用复合材料保护罩中部罩之间的连接，相邻中部罩之间，其一中部罩的一端也是采用沟槽结构）。
[0075]
实施例3本实施例是将实施例1和实施例2进行了集成，将第一宽度刻度线4、第二宽度刻度线8、第一拼装用螺栓孔定位线17同时刻蚀在一套阳模上，令阳模在长度和宽度两个方向上都能进行一模多制，更进一步节省了制造成本。
[0076]
本技术翻制得到的水下用复合材料保护罩的端部罩100及水下用复合材料保护罩的中部罩200产品各模块的长度方向拼接方法为：水下用复合材料保护罩端部罩100、水下用复合材料保护罩中部罩200各模块进行搭接，搭接部分整体厚度为玻璃钢主体厚度的两倍，并采用双排螺栓连接。
[0077]
受道路交通运输超宽限制，水下用复合材料保护罩端部罩与水下用复合材料保护罩中部罩设计长度一般＜6m，若保护罩整体尺寸较长，可通过增加中间罩产品的段数，经现场拼接安装实现保护罩长度方向调节。
[0078]
本技术的模具包括阳模和阴模两种，所述阳模分为端部罩阳模与中部罩阳模两部分，均具备与保护罩产品相似的凸起轮廓，该阳模长宽高及倾斜度可根据多套保护罩产品的规格尺寸、结构特点统一设计，其上综合几套不同规格保护罩的结构定位信息，刻蚀有巡检舱门、锁定舱门、rov抓手和吊耳结构等标识定位线。
[0079]
所述阴模由所述阳模可选择性翻制成不同长度、宽度的几个模块，其轮廓为内凹型，所述阴模模块经选择性替换拼装后即可翻制不同长宽的保护罩产品，本发明通过利用一套阳模分段翻制不同模块的阴模，经模块间自由切换拼装实现保护罩产品长宽的定向性
需求变换，节约了模具的投入成本，同时减少保护罩设计及产线制造周期，使保护罩生产能根据市场变化快速进行生产线的切换。
[0080]
目前原复合材料水下保护罩一经设计确定，尺寸规格便定型，制造完成的阳模阴模无法实现一模多用，面对市场多样化需求只能不断设计开新模，造成模具成本与空间浪费。
[0081]
而本发明中将多套保护罩的产品结构特点集中设计于一体，利用一套阳模可模块化生产制造多规格尺寸的复合材料保护罩，实现了复合材料保护罩模块化、标准化、功能化、高效低成本化的集中统一。
[0082]
利用阴模模块化拼接实现宽度方向的按需切换，利用产品模块化拼接实现长度方向的定向延伸，多规格保护罩整体尺寸样式可控可调，且样式变换无附加成本，降本增效的同时可有效提高市场竞争力。
[0083]
尽管通过参考附图并结合优选实施例的方式对本发明进行了详细描述，但本发明并不限于此，在不脱离本发明的精神和实质的前提下，本领域普通技术人员可以对本发明的实施例进行各种等效的修改或替换，而这些修改或替换都应在本发明的涵盖范围内/任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内，因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

技术特征：
1.一种水下用复合材料保护罩模具，其特征在于，包括分体式设置的端部罩阳模和中部罩阳模；所述端部罩阳模包括第一阳模左端（1）、第一阳模中段（2）和第一阳模右端（3），所述第一阳模中段（2）凸面的边缘上设置有第一宽度刻度线（4）；所述第一阳模左端（1）可翻制得到等长等宽的第一阴模左端，所述第一阳模中段（2）可翻制得到若干个等长不等宽的第一阴模中段，所述第一阳模右端（3）可翻制得到等长等宽的第一阴模右端，所述第一阴模左端、所述第一阴模中段与所述第一阴模右端拼接得到端部罩阴模，所述端部罩阴模可翻制得到所述水下用复合材料保护罩的端部罩（100）；所述中部罩阳模包括第二阳模左端（5）、第二阳模中段（6）和第二阳模右端（7），所述第二阳模中段（6）凸面的边缘上设置有第二宽度刻度线（8）；所述第二阳模左端（5）可翻制得到等长等宽的第二阴模左端，所述第二阳模中段（6）可翻制得到等长不等宽的若干个第二阴模中段，所述第二阳模右端（7）可翻制得到等长等宽的第二阴模右端，所述第二阴模左端、所述第二阴模中段与所述第二阴模右端拼接得到中部罩阴模，所述中部罩阴模可翻制得到所述水下用复合材料保护罩的中部罩（200）。2.根据权利要求1所述的水下用复合材料保护罩模具，其特征在于，所述端部罩阳模的凸面边缘上设置有第一拼装用螺栓孔定位线（9）和第一支撑固定架连接螺栓孔定位线（10）；所述中部罩阳模的凸面边缘上设置有第二拼装用螺栓孔定位线（17）和第二支撑固定架连接螺栓孔定位线（18）。3.根据权利要求1所述的水下用复合材料保护罩模具，其特征在于，所述端部罩阳模的凸面上设置有吊耳孔定位线（11）和/或导向柱定位线（12）和/或加强筋定位线（13）和/或软管端头定位线（14）和/或rov抓手定位线（15）和/或锁定舱门定位线（16）；所述中部罩阳模的凸面上设置有巡检舱门定位线（19）和/或加强筋定位线（13）。4.一种水下用复合材料保护罩的模块化制备方法，其特征在于，采用权利要求1所述的水下用复合材料保护罩模具进行制备，包括以下步骤，步骤s1，端部罩阴模分段翻制；在端部罩阳模的第一阳模左端（1）上翻制第一阴模左端；在端部罩阳模的第一阳模中段（2）上按照产品端部罩宽度尺寸要求翻制选定宽度的第一阴模中段；在端部罩阳模的第一阳模右端（3）上翻制第一阴模右端；步骤s2，端部罩阴模拼接；将所述第一阴模左端、所述第一阴模中段以及所述第一阴模右端拼接得到端部罩阴模；步骤s3，水下用复合材料保护罩的端部罩（100）翻制；在所述端部罩阴模上翻制得到所述水下用复合材料保护罩的端部罩（100）；步骤s4，中部罩阴模分段翻制；在中部罩阳模的第二阳模左端（5）上翻制第二阴模左端；在中部罩阳模的第二阳模中段（6）上按照产品中部罩宽度尺寸要求翻制选定宽度的第二阴模中段；在中部罩阳模的第二阳模右端（7）上翻制第二阴模右端；步骤s5，中部罩阴模拼接；将所述第二阴模左端、所述第二阴模中段以及所述第二阴模右端拼接得到中部罩阴
模；步骤s6，水下用复合材料保护罩的中部罩（200）翻制；在所述中部罩阴模上翻制得到所述水下用复合材料保护罩的中部罩（200）；步骤s7，水下用复合材料保护罩拼接；将所述水下用复合材料保护罩的端部罩（100）与所述水下用复合材料保护罩的中部罩（200）进行拼接，得到所述水下用复合材料保护罩。5.根据权利要求4所述的水下用复合材料保护罩的模块化制备方法，其特征在于，所述步骤s2中端部罩阴模拼接包括以下步骤，拼接缝背面包覆：在所述端部罩阳模上分段翻制端部罩阴模后，将翻制所得的第一阴模左端、第一阴模中段以及第一阴模右端依次对接，在所述第一阴模左端与所述第一阴模中段之间的拼接缝背面、以及所述第一阴模中段与所述第一阴模右端之间的拼接缝背面分别包覆玻纤布或铝箔锡纸；拼接缝填充：向所述第一阴模左端与所述第一阴模中段之间的拼接缝、以及所述第一阴模中段与所述第一阴模右端之间的拼接缝分别填充物料，并加热固化；拼接缝铺布：在各拼接缝填充物的两侧铺放玻纤布，铺放灌注辅材，覆盖真空袋膜；拼接缝灌注：向玻纤布中灌注树脂，树脂浸润玻纤布；拼接缝固化：加热固化，固化完成后脱模，将所述第一阴模左端、所述第一阴模中段以及所述第一阴模右端拼接得到端部罩阴模。6.根据权利要求4所述的水下用复合材料保护罩的模块化制备方法，其特征在于，所述步骤s5中中部罩阴模拼接包括以下步骤，拼接缝背面包覆：在所述中部罩阳模上分段翻制中部罩阴模后，将翻制所得的第二阴模左端、第二阴模中段以及第二阴模右端依次对接，在所述第二阴模左端与所述第二阴模中段之间的拼接缝背面、以及所述第二阴模中段与所述第二阴模右端之间的拼接缝背面分别包覆玻纤布或铝箔锡纸；拼接缝填充：向所述第二阴模左端与所述第二阴模中段之间的拼接缝、所述第二阴模中段与所述第二阴模右端之间的拼接缝分别填充物料，并加热固化；拼接缝铺布：在各拼接缝填充物的两侧铺放玻纤布，铺放灌注辅材，覆盖真空袋膜；拼接缝灌注：向玻纤布中灌注树脂，树脂浸润玻纤布；拼接缝固化：加热固化，固化完成后脱模，将所述第二阴模左端、所述第二阴模中段以及所述第二阴模右端拼接得到中部罩阴模。7.一种水下用复合材料保护罩模具，其特征在于，包括分体式设置的端部罩阳模和中部罩阳模；所述端部罩阳模可翻制得到等长等宽的端部罩阴模，所述端部罩阴模可翻制得到所述水下用复合材料保护罩的端部罩（100）；所述中部罩阳模的凸面在长度方向上设置有若干道第二拼装用螺栓孔定位线（17），所述中部罩阳模可翻制得到若干个等宽不等长的中部罩阴模，所述中部罩阴模可翻制得到所述水下用复合材料保护罩的中部罩（200）。8.根据权利要求7所述的水下用复合材料保护罩模具，其特征在于，所述端部罩阳模的凸面边缘上设置有第一拼装用螺栓孔定位线（9）和第一支撑固定架连接螺栓孔定位线
（10）；所述中部罩阳模的凸面边缘上设置有第二拼装用螺栓孔定位线（17）和第二支撑固定架连接螺栓孔定位线（18）。9.根据权利要求7所述的水下用复合材料保护罩模具，其特征在于，所述端部罩阳模的凸面上设置有吊耳孔定位线（11）和/或导向柱定位线（12）和/或加强筋定位线（13）和/或软管端头定位线（14）和/或rov抓手定位线（15）和/或锁定舱门定位线（16）；所述中部罩阳模的凸面上设置有巡检舱门定位线（19）和/或加强筋定位线（13）。10.一种水下用复合材料保护罩的模块化制备方法，其特征在于，采用权利要求7所述的水下用复合材料保护罩模具进行制备，包括以下步骤，步骤s1，端部罩阴模翻制；在端部罩阳模上翻制端部罩阴模；步骤s2，水下用复合材料保护罩的端部罩（100）翻制；在所述端部罩阴模上翻制得到所述水下用复合材料保护罩的端部罩（100）；步骤s3，中部罩阴模翻制；根据产品中部罩长度尺寸需求，在所述中部罩阳模上翻制选定长度的中部罩阴模；步骤s4，水下用复合材料保护罩的中部罩（200）翻制；在所述中部罩阴模上翻制得到所述水下用复合材料保护罩的中部罩（200）；步骤s5，水下用复合材料保护罩拼接；将所述水下用复合材料保护罩的端部罩（100）与所述水下用复合材料保护罩的中部罩（200）进行拼接，得到所述水下用复合材料保护罩。

技术总结
本发明公开了水下用复合材料保护罩模具及保护罩的模块化制备方法，属于复合材料保护罩制备技术领域，包括分体式设置的端部罩阳模和中部罩阳模；所述端部罩阳模上设置有第一宽度刻度线；所述端部罩阳模可翻制拼接得到端部罩阴模，所述端部罩阴模可翻制得到所述水下用复合材料保护罩的端部罩；所述中部罩阳模上设置有第二宽度刻度线；所述中部罩阳模可翻制拼接得到中部罩阴模，所述中部罩阴模可翻制得到所述水下用复合材料保护罩的中部罩。本发明可以解决现有保护罩模具高成本、多能耗、无法一模多用的问题，从而可有效节约制造成本、缩短生产周期。生产周期。生产周期。


技术研发人员：李晓 李义全 姚利超 李瑞盈 刘晓彬
受保护的技术使用者：中国建材集团有限公司 北京玻钢院复合材料有限公司
技术研发日：2023.02.16
技术公布日：2023/8/5