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提高纸质内筒效果分布均匀性的方法及产品、模具

申请号 CN202211322735.7 申请日 2022-10-27 公开(公告)号 CN115790285B 公开(公告)日 2024-06-21
申请人 刘绍武; 发明人 刘绍武; 吴孝谷;
摘要 本 发明 公开了一种提高纸质内筒效果分布均匀性的方法,所述纸质内筒是采用纸张卷制而成的纸质筒体,所述方法包括如下步骤:S1:刀具伸入纸质内筒的内腔;S2:刀具由内至外向切入内筒的内腔 侧壁 ;S3:刀具与纸质内筒沿筒体轴向做相对运动,从而在纸质内筒的内腔侧壁上剖切出长条形的连续切缝;所述连续切缝不贯通所述内腔侧壁;若干条连续切缝在所述内腔侧壁上呈圆周均匀分布。能够有效提高纸质烟花内筒开爆幅面内的光色效果的各向分布的均匀性;加工方便有利于大规模的生产运用。
权利要求

1.提高烟花纸质内筒效果分布均匀性的方法,所述纸质内筒是采用纸张卷制而成的纸质筒体,其特征在于,包括如下步骤:
S1:刀具伸入纸质内筒的内腔;
S2:刀具由内至外向切入纸质内筒的内腔侧壁
S3: 刀具与纸质内筒沿筒体轴向做相对运动,从而在纸质内筒的内腔侧壁上剖切出长条形的连续切缝;所述连续切缝不贯通所述内腔侧壁;若干条连续切缝在所述内腔侧壁上呈圆周均匀分布;
采用上述方法的烟花纸质内筒加工模具包括外套、弹性内衬套、扩径芯杆、活动套环:
所述外套侧壁圆周上均匀分布若干条形通孔,外套的上端设有承压部,靠近外套的下端设有定位台阶;活动套环套在外套的外周并由定位台阶进行轴向定位,纸质内筒套在外套外周并由活动套环进行轴向定位;
弹性内衬套以轴向定位的方式套装在外套的内腔内,弹性内衬套是由若干活动壁通过弹性件周向连接所组成的筒状体,活动壁上对应所述条形通孔设有刀具;
扩径芯杆是对应弹性内衬套的内腔设置的杆体,扩径芯杆插入弹性衬套内腔时,由于杆体的径向尺寸大于弹性内衬套内腔的径向尺寸,活动壁推动刀具探出到条形通孔外插入纸质内筒的内腔侧壁;
扩径芯杆插入弹性衬套内腔后,对定位台阶的下面进行轴向定位,下压外套上端的承压部,外套通过弹性内衬套带动刀具下行,刀具在内筒的内腔侧壁上划出连续切缝,若干连续切缝在筒体内腔侧壁圆周上均匀分布。
2.如权利要求1所述的提高烟花纸质内筒效果分布均匀性的方法,其特征在于,所述连续切缝的破纸深度是内筒侧壁厚度的10~35%。
3.如权利要求2所述的提高烟花纸质内筒效果分布均匀性的方法,其特征在于,所述连续切缝的破纸深度是内筒侧壁厚度的20%。
4.如权利要求1-3任一项所述的提高烟花纸质内筒效果分布均匀性的方法,其特征在于,所述连续切缝的破纸长度是内筒长度的15~30%。
5.如权利要求4所述的提高烟花纸质内筒效果分布均匀性的方法,其特征在于,所述连续切缝的破纸长度是内筒长度的20%。
6.如权利要求1、2、3、5任一项所述的提高烟花纸质内筒效果分布均匀性的方法,其特征在于,所述连续切缝的数量为6条。
7.如权利要求1、2、3、5任一项所述的提高烟花纸质内筒效果分布均匀性的方法,其特征在于,所述连续切缝的破纸位置处于内筒长度方向的居中位置。
8.如权利要求1所述的提高烟花纸质内筒效果分布均匀性的方法,其特征在于,所述模具的扩径芯杆一端设有导引部。

说明书全文

提高纸质内筒效果分布均匀性的方法及产品、模具

技术领域

[0001] 本发明涉及一种烟花部件,尤其是一种纸质内筒。

背景技术

[0002] 烟花内筒又称效果筒、效果内筒。烟花内筒内填装开爆药和效果药(件)组成的烟火药物,筒体的两端口设有封堵层,封堵层一般采用适宜的泥土或固引剂。烟花内筒装入烟花外筒的发射腔内,发射腔内装填发射药,点燃后烟花内筒被发射到空中爆炸,形成具有观赏效果的开爆幅面,开爆幅面内分布的光色效果的各向均匀性(简称分布均匀性)是燃放质量的一个重要指标。
[0003] 现有技术中,公开(公告)号:CN108801071A的中国发明专利文献公开了“一种具有尾迹和笛音效果的烟花内筒”包括模压成型的塑料筒体,所述筒体的内壁或外壁上均匀分布若干凹槽或者凸棱。开设凹槽的地方是薄弱处,设置凸棱的地方是加强处,其意义都是在筒壁上形成结构强度的有序化的差异分布,便于筒壁有序化爆裂,爆破均匀,使得尾迹和笛音效果之后内筒燃爆的花型规范优美,声音清脆,使用效果优于纸质内筒。优选地,各条凹槽或者凸棱等分筒体壁的圆周面。优选地,所述凹槽的深度为筒体壁厚的40~60%。尤其是50%。
[0004] 公开(公告)号:CN106895747A的中国发明专利文献公开了“一种组合烟花内筒的烟火药定位机构”内筒内腔的中轴位置设有容纳开爆药的中心药筒,中心药筒的侧壁上设置过火通道,中心药筒的下端口封闭,中心药筒的上端口能够插入过火引线;中心药筒与内筒内侧筒壁之间装置效果件,若干效果件绕中心药筒环形均匀分布。中心药筒填装开爆药物,效果件被限制在中心药筒与内筒内侧筒壁之间。内筒被发射至高空后,随着开爆药物的中心爆炸,效果件自爆炸原点向四周扩散,能够方便可靠地形成空中亮点(爆点、燃点)或轨迹(尾迹)规整地圆周对称排布造型。
[0005] 上述文献都是为了提高上述分布均匀性,然而,无论是塑料筒体还是中心药筒,都是注塑而成的塑料部件,而目前的行业内烟花内筒的主体还是采用纸张卷制而成的纸质筒体,与塑料部件至少具有如下区别:
[0006] 1.与模具注塑工艺不同,卷制而成的纸质筒体不能根据需要设置过火通道或凹槽凸棱等构造;尤其是实际生产中涉及的内筒数量动辄以万计。
[0007] 2.纸质筒体与塑料筒体的材料性能有本质区别;与塑料筒体热压熔融注塑成型的整体构造不同,纸质筒体是卷制形成的分层构造;两种筒体的开爆性能缺乏可比性。
[0008] 故而,目前行业内对于纸质烟花内筒仍然缺乏提高上述分布均匀性的有效手段,纸质烟花内筒开爆幅面内的光色效果的各向分布均匀性有待提高。

发明内容

[0009] 为了解决上述弊端,本发明所要解决的技术问题是,提供一种提高纸质内筒效果分布均匀性的方法,能够方便有效地提高开爆幅面内的光色效果的各向分布的均匀性。本发明还提供了相应的产品及其加工模具。
[0010] 为了解决上述技术问题,本发明采用的技术方案是,提高纸质内筒效果分布均匀性的方法,所述纸质内筒是采用纸张卷制而成的纸质筒体,其特征在于,包括如下步骤:
[0011] S1:刀具伸入纸质内筒的内腔;
[0012] S2:刀具由内至外向切入纸质内筒的内腔侧壁;
[0013] S3:刀具与纸质内筒沿筒体轴向做相对运动,从而在纸质内筒的内腔侧壁上剖切出长条形的连续切缝;所述连续切缝不贯通所述内腔侧壁;若干条连续切缝在所述内腔侧壁上呈圆周均匀分布。
[0014] 经过我们的反复试验研究,纸质烟花内筒开爆幅面内的光色效果的各向分布不均匀的主要原因在于:筒体的两端口封堵层的结构强度低于卷制构成的内筒侧壁,筒体结构薄弱处更易于开爆,这种结构强度的不均匀导致光色效果分布的不均匀,相对于筒体侧壁,从内筒两端口迸射的光色效果分布的更宽,使得开爆幅面容易呈现椭圆形而不是圆形。需要说明的是,所述的椭圆和圆形并不是严格意义上的几何形状,只是地面观察空中开爆幅面的概括性形象总结,所观察到的开爆幅面四向有明显的长短区别,称之为椭圆,反之为圆形。
[0015] 设置连续切缝的意义在于构成削弱筒壁结构强度的破壁部,通过局部的切削磨撕烧浸等手段都可以达到上述目的。通过实验我们发现,长条形的连续切缝构成的破壁部的效果最好。可能的原因是该种破壁部可以实现筒体侧壁与两端口的结构强度的均衡化。相对于其他破壁方式,比如,即使与之最接近的不连续的切缝或盲孔等削弱筒壁结构强度的方式相比较,连续切缝的试验效果更优。连续切缝由内至外向切入内筒侧壁的深度称之为破纸深度。进一步地,所述连续切缝的破纸深度是内筒侧壁厚度的10~35%,尤其是15~30%、18~25%、19~22%,最好是20%。
[0016] 所述长条形的连续切缝的在内筒筒体的轴向长度称之为破纸长度。优选地,所述连续切缝的破纸长度是内筒长度的15~30%,尤其是18~25%、19~22%,最好是20%。根据现有内筒的长度范围,可以直接设定为,所述长条形的连续切缝的长度为1.5~3cm,尤其是1.8~2.2cm,最好是2cm。
[0017] 优选地,所述长条形的连续切缝的数量可以为3~12条,4、6、8条较好,优选6条。
[0018] 所述长条形的连续切缝在内筒长度方向的位置称之为破纸位置。优选地,所述长条形的连续切缝的破纸位置处于内筒长度方向的居中位置。
[0019] 采用上述方法加工的用于烟花的纸质内筒。
[0020] 采用上述方法加工用于烟花的纸质内筒的模具,其特征在于,该模具包括外套、弹性内衬套、扩径芯杆、活动套环:
[0021] 所述外套侧壁圆周上均匀分布若干形通孔,外套的上端设有承压部,靠近外套的下端设有定位台阶;活动套环套在外套的外周并由定位台阶进行轴向定位,纸质内筒套在外套外周并由活动套环进行轴向定位;
[0022] 弹性内衬套以轴向定位的方式套装在外套的内腔内,弹性内衬套是由若干活动壁通过弹性件周向连接所组成的筒状体,活动壁上对应所述条形通孔设有刀具;
[0023] 扩径芯杆是对应弹性内衬套的内腔设置的杆体,扩径芯杆插入弹性衬套内腔时,由于杆体的径向尺寸大于弹性内衬套内腔的径向尺寸,活动壁推动刀具探出到条形通孔外插入纸质内筒的内腔侧壁;
[0024] 扩径芯杆插入弹性衬套内腔后,对定位台阶的下面进行轴向定位,下压外套上端的承压部,外套通过弹性内衬套带动刀具下行,刀具在内筒的内腔侧壁上划出连续切缝,若干连续切缝在筒体内腔侧壁圆周上均匀分布。
[0025] 优选地,所述扩径芯杆一端设有导引部。以方便可靠地进入所述弹性内衬套的内腔。
[0026] 本发明的有益效果在于,能够有效提高纸质烟花内筒开爆幅面内的光色效果的各向分布的均匀性;加工方便有利于大规模的生产运用。
[0027] 当然,实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。
[0028] 在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。当元件被称为“固定于”另一个元件,它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件,它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。附图说明
[0029] 图1为烟花内筒的外观结构示意图;
[0030] 图2为烟花内筒的内部结构示意图;
[0031] 图3为烟花内筒的加工模具分散结构示意图;
[0032] 图4为烟花内筒的加工模具组合结构示意图;
[0033] 图5为弹性内衬套的结构示意图;
[0034] 图6为图5所示的A向结构示意图;
[0035] 图7为加工模具使用状态的分散结构示意图;
[0036] 图8为加工模具使用状态的组合结构示意图。

具体实施方式

[0037] 实施例1:参见附图1-8,反映本发明的一种具体实施方式。所述提高纸质内筒效果分布均匀性的方法中,所述纸质内筒1是采用纸张卷制而成的纸质筒体,该方法包括如下步骤:
[0038] S1:刀具404伸入纸质内筒1的内腔;
[0039] S2:刀具404由内至外向切入纸质内筒1的内腔侧壁;
[0040] S3:刀具404与纸质内筒1沿筒体轴向做相对运动,从而在纸质内筒1的内腔侧壁上剖切出长条形的连续切缝2;所述连续切缝2不贯通所述内腔侧壁;六条连续切缝2在所述内腔侧壁上呈圆周均匀分布。
[0041] 上述方法中,破纸深度是内筒1侧壁厚度的20%;破纸长度是内筒1长度的20%。连续切缝2的位置处于内筒1长度方向的居中的位置。
[0042] 更具体的表述是,示例中,内筒1的筒体长度10cm,筒体外径0.42cm,筒体内径0.38cm,即筒体的侧壁厚度为0.04cm。破纸深度是0.008cm;破纸长度是2cm。连续切缝2的两端与筒体上、下端口的距离都是4cm,处于内筒1长度方向的居中位置。
[0043] 为了适应大规模的生产需要,我们还开发了采用上述方法在内筒1上加工所述连续切缝2的加工模具,该模具包括外套3、弹性内衬套4、扩径芯杆5、活动套环6、设有砧孔701的基座7。下面将结合模具对上述方法作进一步详细说明。
[0044] 所述外套3侧壁圆周上均匀分布六个条形通孔301,外套3的上端设有承压部302,靠近外套3的下端设有定位台阶303;活动套环6套在外套3外周并由定位台阶303进行轴向定位。内筒1套在外套3外周并由活动套环6的上面进行轴向定位。
[0045] 弹性内衬套4以轴向定位的方式套装在外套3的内腔内,弹性内衬套4由六活动壁401组成,六块活动壁401通过弹性件——弹簧402连接组成筒状体,弹簧402可以箍在六块活动壁401上,或者箍在六块活动壁401的凹槽内,或者穿过六块活动壁401的侧向通孔上,或者两两连接六块活动壁401的侧壁;弹簧性件也可采用橡胶条或橡胶圈或其他类似物或类似结构体。活动壁401上对应条形通孔301设有刀座403,刀座403上设有刀具404。
[0046] 扩径芯杆5的杆体501为对应弹性内衬套4内腔设置的六棱体,扩径芯杆5一端设有导引部——锥尖502。以锥尖502为导引,扩径芯杆5插入弹性衬套4内腔时,由于杆体501的径向尺寸大于弹性内衬套4内腔的径向尺寸,六块活动壁401及其刀座403克服弹簧402的阻朝外进行扩张,使得内缩在条形通孔301内的刀具404探出到条形通孔301外插入内筒1内腔侧壁0.008cm(破纸深度)。刀具404插入内筒1内侧壁的位置距离筒体上端口4cm。
[0047] 扩径芯杆5插入弹性衬套4内腔后,和外套3的下端一起插入基座7的砧孔701并由活动套环6的下面进行轴向定位。人工或设备(如油压机)下压外套3上端的承压部302,活动套环6不动,外套3通过弹性内衬套4带动刀具404下行2cm,刀具404在内筒1的内腔侧壁的居中位置上划出破纸深度0.008cm、破纸长度2cm的六条长条形的连续切缝2,六条连续切缝2在筒体内腔侧壁圆周上均匀分布。
[0048] 然后抽出扩径芯杆5,在弹簧402的作用下,活动壁401带动刀座403、刀具404复位,刀具404恢复内缩在条形通孔301内的状态,即可取出加工好的内筒1。
[0049] 实施例2-8:与实施例1的不同之处在于,连续切缝的破纸位置、破纸深度、破纸长度有所区别,其余筒体规格和加工方法等均与实施例1相同,如下表1:
[0050]
[0051] 对照例9-10:与实施例1的不同之处在于破壁方式不同:内腔侧壁上设置沿筒体轴向不连续分布的盲孔组成的长条状破壁部,每条破壁部由3个盲孔组成;6条破壁部在筒体内侧壁圆周上均匀分布。内筒内腔侧壁上共计打孔18个。
[0052] 采用的加工模具与实施例1基本相同,区别在于用三根在刀座403上轴向均匀分布的打孔针替代刀具404。扩径芯杆5插入弹性衬套4内腔即可完成打孔,不需要下压承压部302使得外套3下行的步骤。
[0053] 其余筒体规格和加工方法等均与实施例1相同,具体参数如下表2:
[0054]
[0055] 为了验证开爆效果,我们在同等条件和工况下进行对比试验,所述同等条件和工况包括但不限于如下方面:内筒装药、端口封堵、外筒及装药、组装、引火线、产品规格及效果、生产设备、工艺流程、仓储运输、质量标准、燃放时间及环境等,均按照同一标准进行生产。生产的成品随机抽取含实施例1-10内筒的样品各100发(即每个实施例100个内筒)进行燃放实验。
[0056] 燃放时,三人地面观察空中开爆幅面的形状得出结论并记录统计,结论分为不成形、椭圆、圆形三种:所观察到的开爆幅面四向有明显的长短区别,称之为椭圆;反之为圆形;既非椭圆又非圆形的为不成形。
[0057] 实验结果参见表3,可以看出实施例1的样品具有明显优势。
[0058]
[0059] 综上所述,可以看出,本发明能够有效提高开爆幅面内的光色效果的各向分布的均匀性;加工方便有利于大规模的生产运用。
[0060] 上述公开的本发明的实施例只是用于帮助阐述本发明。实施例并没有详尽叙述所有的细节,也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然,根据本说明书的内容,可作很多的修改和变化。本说明书选取并结合附图具体描述这些实施例,是为了更好地解释本发明的原理和实际应用,从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施,本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进,因此本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制,不受公开的具体实施例的限制。