本發明屬于纖維復合材料設計，特別是涉及一種纖維復合材料厚壁窄框一體成型裝置及成型方法。
背景技術：
1、近年來，纖維復合材料以其輕質高強、耐腐蝕等優異特性在管道領域得到了廣泛應用。纖維復合材料管道采用連續纖維纏繞成型工藝制作，管道之間需要進行插接或連接后使用，以滿足不同長度管路設計的需求。對于大型纖維復合材料管道，為了滿足長管路、大容量、高承載和可靠連接的設計要求，需要在管道的兩端區域設計加強框法蘭對其進行補強設計和可靠連接。
2、目前在制作復合材料加強框時，多采用開放式纏繞成型，隨著加強框壁厚的增加，加強區域兩端的纖維會向兩邊滑落堆積，為了滿足加強區域內厚度的一致性，纏繞時就需要將實際加強區域放寬，設計一定的纏繞溢料區，從而保證加強區的纖維層厚度。這種開放式成型的加強框需要在成型完成并固化后對加強框進行機械加工，加工掉溢料區，這就破壞了部分纖維的連續性，并且由于成型時兩端滑落的不穩定性，常常會出現加工后加強框兩端位置處厚度不夠的情況，帶來后期修復的困難。另外，當加強框的壁厚越厚時，溢料區的寬度就會越寬，而且對于壁厚大寬度小的加強框或者當產品的結構設計不滿足溢料區尺寸時，成型需要的溢料區就無法實現，不能成型加強框。這就對如何實現一體纏繞成型厚壁窄框提出了需求。
技術實現思路
1、有鑒于此，為了解決上述背景技術中提到的連續纖維一體纏繞成型厚壁窄框的問題，本發明提出一種纖維復合材料厚壁窄框一體成型裝置及成型方法。
2、為實現上述目的，本發明采用以下技術方案：一種纖維復合材料厚壁窄框一體成型裝置，包括模具、兩個一號定型工裝、兩個二號定型工裝和法蘭，所述模具為兩端直徑小中間直徑大的階梯軸，所述模具兩端由外到內分別安裝有兩個一號定型工裝和兩個二號定型工裝，位于一側的一號定型工裝和二號定型工裝間設置有法蘭。
3、更進一步的，所述模具的中間段的兩端設計有止動面，二號定型工裝卡接在止動面處。
4、更進一步的，所述模具的中間段的兩端還設置有一號固定孔。
5、更進一步的，兩件一號定型工裝形成的區域內纏繞厚壁窄框結構的筒體。
6、更進一步的，所述一號定型工裝和二號定型工裝的對應位置設置有二號固定孔。
7、更進一步的，所述二號定型工裝采用分瓣結構。
8、更進一步的，所述二號定型工裝的每瓣分瓣結構包括固定面、成型面、連接塊和連接孔，所述每瓣分瓣結構呈弧形，內凹面為固定面，外凸面為成型面，兩端設置有連接塊，連接塊上設置有連接孔。
9、更進一步的，在筒體外沿著法蘭尺寸的邊線鋪貼一層聚四氟乙烯布，形成固定區，二號定型工裝的每瓣分瓣的成型面和一號定型工裝相對應，每瓣分瓣的固定面和固定區接觸配合。
10、一種纖維復合材料厚壁窄框一體成型的成型方法，具體包括以下步驟：
11、步驟1：將模具、一號定型工裝和二號定型工裝清理干凈，涂抹一層脫模劑；
12、步驟2：將兩件一號定型工裝分別從模具的兩端穿入，和模具的止動面配合安裝，將螺栓分別穿入一號固定孔，擰至固定螺紋，擰緊；
13、步驟3：在兩件一號定型工裝形成的區域內纏繞筒體至5mm；
14、步驟4：在筒體上量取法蘭的厚度，沿著法蘭的邊線鋪貼一層聚四氟乙烯布，形成固定區；
15、步驟5：將二號定型工裝中的分瓣放置在輔助工裝的放置區內，將其放置在升降板車上，移動升降板車至固定區處，分瓣的成型面和一號定型工裝相對應，分瓣的固定面和固定區接觸配合；
16、步驟6：依次吊裝另外幾塊分瓣，使其依次和輔助工裝上分瓣的連接塊處配合，將螺栓穿入連接孔，擰緊，完成二號定型工裝的連接固定；
17、步驟7：在一號定型工裝和二號定型工裝形成的加強框成型區域內纏繞成型至95mm，切斷纖維，完成厚壁窄框的成型，吊裝至固化爐，旋轉固化；
18、步驟8：固化后，拆除螺栓，取下分瓣式二號定型工裝，取下一號定型工裝，脫模，完成厚壁窄框的制作。
19、與現有技術相比，本發明所述的一種纖維復合材料厚壁窄框一體成型裝置及成型方法的有益效果是：
20、1、本發明通過定型工裝，可以一體纏繞成型厚壁窄框，實現了厚壁窄框的一次性成型，避免了開放式成型加強框時，對原材料的浪費和尺寸的不穩定性，并且一次成型保證了纖維的連續完整性，避免了二次加工帶來的損傷，提高了管道產品的質量和生產效率。
21、2、本發明所述的成型裝置安裝簡單、拆卸方便，成型方法實施便捷、準確性高，提高了管道產品的質量和性能，避免了二次加工，節約了生產時間、設備占用時間和人工成本，生產效率高。
1.一種纖維復合材料厚壁窄框一體成型的成型方法，其特征在于：具體包括以下步驟：
2.一種如權利要求1所述的纖維復合材料厚壁窄框一體成型的成型方法所用到的成型裝置，其特征在于：包括模具（1）、兩個一號定型工裝（2）、兩個二號定型工裝（4）和法蘭（5），
3.根據權利要求2所述的纖維復合材料厚壁窄框一體成型裝置，其特征在于：所述模具（1）的中間段的兩端設計有止動面（9），二號定型工裝（4）卡接在止動面（9）處。
4.根據權利要求2所述的纖維復合材料厚壁窄框一體成型裝置，其特征在于：所述模具（1）的中間段的兩端的外周還設置有若干固定螺紋（8），所述一號定型工裝（2）上設置有一號固定孔（6），所述一號固定孔（6）與固定螺紋（8）對應。
5.根據權利要求2所述的纖維復合材料厚壁窄框一體成型裝置，其特征在于：兩件一號定型工裝（2）形成的區域內纏繞厚壁窄框結構的筒體（3）。
6.根據權利要求2所述的纖維復合材料厚壁窄框一體成型裝置，其特征在于：所述一號定型工裝（2）和二號定型工裝（4）的對應位置設置有二號固定孔（7）。
7.根據權利要求2所述的纖維復合材料厚壁窄框一體成型裝置，其特征在于：所述二號定型工裝（4）采用分瓣結構。
8.根據權利要求2所述的纖維復合材料厚壁窄框一體成型裝置，其特征在于：所述二號定型工裝（4）的每瓣分瓣結構包括固定面（11）、成型面（12）、連接塊（13）和連接孔（14），所述每瓣分瓣結構呈弧形，內凹面為固定面（11），外凸面為成型面（12），兩端設置有連接塊（13），連接塊（13）上設置有連接孔。
9.根據權利要求8所述的纖維復合材料厚壁窄框一體成型裝置，其特征在于：在筒體（3）外沿著法蘭（5）尺寸的邊線鋪貼一層聚四氟乙烯布，形成固定區（10），二號定型工裝（4）的每瓣分瓣的成型面（12）和一號定型工裝（2）相對應，每瓣分瓣的固定面（11）和固定區（10）接觸配合。