[實(shí)用新型]用于纖維增強(qiáng)樹(shù)脂復(fù)合材料構(gòu)件開(kāi)孔補(bǔ)強(qiáng)的補(bǔ)強(qiáng)片

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200820090767.8
• 申請(qǐng)日: 2008-08-29
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN201283659Y
• 公開(kāi)（公告）日: 2009-08-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳輝;林再文;路明坤;梁巖;劉永琪;王明寅;石建軍
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 哈爾濱玻璃鋼研究院
• 主分類號(hào): B29C73/10
• 分類號(hào): B29C73/10
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標(biāo)事務(wù)所
• 代理人: 畢志銘

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種補(bǔ)強(qiáng)片。

背景技術(shù)

復(fù)合材料結(jié)構(gòu)件已廣泛應(yīng)用于航空、航天等產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)件，因其具有高比強(qiáng)度、高比剛度、優(yōu)良的減振性、耐疲勞、抗腐蝕等優(yōu)點(diǎn)，應(yīng)用日益廣泛。出于安裝儀器、減輕重量等需要，常常需要在構(gòu)件上開(kāi)口(開(kāi)孔)，且開(kāi)口一般較大，可占到表面積的50％以上，此開(kāi)口如不進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)，因?yàn)樵陂_(kāi)口邊緣應(yīng)力較大，結(jié)構(gòu)的承載能力會(huì)大大降低，所以必須進(jìn)行開(kāi)口附近進(jìn)行局部補(bǔ)強(qiáng)。現(xiàn)有補(bǔ)強(qiáng)方法有兩種：一種方法是先成型部件(構(gòu)件)后，然后再開(kāi)口，開(kāi)口后在開(kāi)口邊緣用金屬等材料進(jìn)行鉚接補(bǔ)強(qiáng)，這樣的缺點(diǎn)是零件多，工序多，質(zhì)量保證困難，結(jié)構(gòu)的可靠性低；另一種方法是復(fù)合材料本體與補(bǔ)強(qiáng)區(qū)域一起成型，這樣可以省去后續(xù)的加工工序，但如果補(bǔ)強(qiáng)區(qū)很厚，在現(xiàn)場(chǎng)逐單層(每層纖維預(yù)浸帶約為0.15mm)進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)區(qū)的鋪放，鋪放時(shí)間會(huì)很長(zhǎng)，產(chǎn)品的質(zhì)量不易控制，開(kāi)口補(bǔ)強(qiáng)部位操作時(shí)間長(zhǎng)，成型模具占用時(shí)間長(zhǎng)，影響產(chǎn)品的質(zhì)量和效率。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型為了解決現(xiàn)有的補(bǔ)強(qiáng)方法存在質(zhì)量不易控制、后續(xù)加工工序多，占用成型模具時(shí)間長(zhǎng)、工作效率低的問(wèn)題，進(jìn)而提供一種用于纖維增強(qiáng)樹(shù)脂復(fù)合材料構(gòu)件開(kāi)孔補(bǔ)強(qiáng)的補(bǔ)強(qiáng)片。

本實(shí)用新型為解決上述技術(shù)問(wèn)題采取的技術(shù)方案是：本實(shí)用新型所述補(bǔ)強(qiáng)方法是按照以下步驟實(shí)現(xiàn)的：步驟一、制備補(bǔ)強(qiáng)片：根據(jù)纖維增強(qiáng)樹(shù)脂復(fù)合材料構(gòu)件的開(kāi)孔大小來(lái)設(shè)計(jì)補(bǔ)強(qiáng)片的幾何形狀及尺寸，根據(jù)設(shè)計(jì)好的補(bǔ)強(qiáng)片的幾何形狀及尺寸制備補(bǔ)強(qiáng)片模具，在模具上鋪放纖維預(yù)浸帶并進(jìn)行壓實(shí)處理即得所需的補(bǔ)強(qiáng)片；步驟二、在制備纖維增強(qiáng)樹(shù)脂復(fù)合材料構(gòu)件的芯模上鋪放厚度L1為1.5～3mm纖維預(yù)浸帶；步驟三、完成步驟二后，鋪放補(bǔ)強(qiáng)片，所述補(bǔ)強(qiáng)片套在芯模的凸臺(tái)上；步驟四、重復(fù)操作步驟二和步驟三，而且最后再鋪放厚度L1為1.5～3mm纖維預(yù)浸帶，使所述纖維增強(qiáng)樹(shù)脂復(fù)合材料構(gòu)件本體的厚度T1為4.5～9mm、補(bǔ)強(qiáng)厚度T2為4～8mm；步驟五、將外模套裝在鋪放好的纖維預(yù)浸帶的芯模上，將外模與芯模之間的纖維預(yù)浸帶壓實(shí)后固化成型。所述補(bǔ)強(qiáng)片為環(huán)狀，所述補(bǔ)強(qiáng)片的厚度L2為2～4mm。

本實(shí)用新型具有以下有益效果：用本實(shí)用新型實(shí)施補(bǔ)強(qiáng)，可使補(bǔ)強(qiáng)區(qū)和復(fù)合材料本體并行生產(chǎn)，實(shí)現(xiàn)復(fù)合材料鋪放的裝配式生產(chǎn)，大幅度提高模具的周轉(zhuǎn)利用率，大大提高了工作效率，縮短產(chǎn)品成型周期，降低本體樹(shù)脂的適用期要求。提高了補(bǔ)強(qiáng)區(qū)的剪切性能，從而提高了結(jié)構(gòu)的整體力學(xué)性能。單獨(dú)成型的補(bǔ)強(qiáng)片是加壓成型，補(bǔ)強(qiáng)片各單層(每層約為0.15mm)排列緊密，補(bǔ)強(qiáng)片幾何尺寸精度高，單獨(dú)成型的補(bǔ)強(qiáng)片可以實(shí)現(xiàn)周向零度纏繞成型，可大幅度提高纖維增強(qiáng)樹(shù)脂復(fù)合材料構(gòu)件開(kāi)孔的周向剛度，而其它成型方法無(wú)法實(shí)現(xiàn)此角度的鋪放。另外，單獨(dú)成型的補(bǔ)強(qiáng)片可制定相應(yīng)的檢驗(yàn)規(guī)程對(duì)補(bǔ)強(qiáng)片外觀厚度等質(zhì)量進(jìn)行檢驗(yàn)，大大提高產(chǎn)品的質(zhì)量和可靠性。補(bǔ)強(qiáng)片與本體所需的纖維預(yù)浸帶可以并行生產(chǎn)，最后進(jìn)行裝配式成型，達(dá)到補(bǔ)強(qiáng)與本體一體共固化成型，減少后續(xù)加工工序，提高產(chǎn)品性能。補(bǔ)強(qiáng)片的形狀是任意的，補(bǔ)強(qiáng)片的角度也可以是任意可設(shè)計(jì)的。

附圖說(shuō)明

圖1是本實(shí)用新型所述芯模的主視圖，圖2是圖1的B-B剖面圖，圖3是圖1的C-C剖面圖，圖4是在芯模鋪放纖維預(yù)浸帶及補(bǔ)強(qiáng)片的結(jié)構(gòu)示意圖，圖5是用具體實(shí)施方式一所述方法制作的帶有開(kāi)孔的纖維增強(qiáng)樹(shù)脂復(fù)合材料構(gòu)件(指可展開(kāi)構(gòu)件)的平面展開(kāi)圖，圖6是圖5的A-A剖面圖，圖7是補(bǔ)強(qiáng)片的結(jié)構(gòu)示意圖，圖8是圖7的左剖視圖。

具體實(shí)施方式

具體實(shí)施方式一：如圖1～8所示，本實(shí)施方式所述的纖維增強(qiáng)樹(shù)脂復(fù)合材料構(gòu)件的開(kāi)孔補(bǔ)強(qiáng)方法是按照以下步驟實(shí)現(xiàn)的：步驟一、制備補(bǔ)強(qiáng)片：根據(jù)纖維增強(qiáng)樹(shù)脂復(fù)合材料構(gòu)件的開(kāi)孔大小來(lái)設(shè)計(jì)補(bǔ)強(qiáng)片的幾何形狀及尺寸，根據(jù)設(shè)計(jì)好的補(bǔ)強(qiáng)片的幾何形狀及尺寸制備補(bǔ)強(qiáng)片模具，在模具上鋪放纖維預(yù)浸帶并進(jìn)行壓實(shí)處理即得所需的補(bǔ)強(qiáng)片；步驟二、在制備纖維增強(qiáng)樹(shù)脂復(fù)合材料構(gòu)件的芯模5上鋪放厚度L1為1.5～3mm纖維預(yù)浸帶(纖維預(yù)浸帶的單層厚度為0.15mm，故需鋪放10～20層)；步驟三、完成步驟二后，鋪放補(bǔ)強(qiáng)片3，所述補(bǔ)強(qiáng)片套在芯模5的凸臺(tái)5-1上；步驟四、重復(fù)操作步驟二和步驟三，而且最后再鋪放厚度L1為1.5～3mm纖維預(yù)浸帶，使所述纖維增強(qiáng)樹(shù)脂復(fù)合材料構(gòu)件本體的厚度T1為4.5～9mm、補(bǔ)強(qiáng)厚度T2為4～8mm；步驟五、將外模套裝在鋪放好的纖維預(yù)浸帶的芯模5上，將外模與芯模5之間的纖維預(yù)浸帶壓實(shí)后固化成型，脫模后即得帶有開(kāi)孔2的纖維增強(qiáng)樹(shù)脂復(fù)合材料構(gòu)件1。本實(shí)施方式所述芯模5、外模均為已有技術(shù)。所述補(bǔ)強(qiáng)片3根據(jù)實(shí)際需要尺寸規(guī)格不等。