[發(fā)明專利]2mm以下方艙副車架用薄壁梁的制造方法及所得梁

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410148876.0
• 申請(qǐng)日: 2014-04-15
• 公開（公告）號(hào): CN103895239A
• 公開（公告）日: 2014-07-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張守玉;陳征輝;鄭曉謙;王峰;余偉;李瑩瑩
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 江蘇恒神纖維材料有限公司
• 主分類號(hào): B29C70/44
• 分類號(hào): B29C70/44;B29C70/32
• 代理公司: 南京正聯(lián)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 32243
• 代理人: 沈志海

技術(shù)領(lǐng)域

???本發(fā)明涉及一種2mm以下方艙副車架用薄壁梁的制造方法及所得梁。?

背景技術(shù)

????方艙是一種獨(dú)立的箱體，能夠在惡劣的外在環(huán)境條件下提供良好的內(nèi)部工作環(huán)境，具有多種防護(hù)能力且機(jī)動(dòng)性好，在野戰(zhàn)救護(hù)、航天航空、抗震救災(zāi)、石油和地質(zhì)勘探等方面應(yīng)用也很廣泛。然而現(xiàn)有方艙多采用金屬材料制備，機(jī)動(dòng)性能不佳且要求更高的能耗，固采用比強(qiáng)度高，比模量大，抗疲勞性能好，耐化學(xué)腐蝕性好等優(yōu)點(diǎn)的碳纖維復(fù)合材料可以有效的提高方艙的綜合性能，特別是機(jī)動(dòng)性能。?

????方艙副車架是方艙的主承力結(jié)構(gòu)，對(duì)于方艙的綜合性能起決定性的作用，目前采用的方艙副車架多為金屬材質(zhì)，由于金屬材料密度大，不利于方艙減重和整體性能的提高。目前已有可以用作方艙副車架的碳纖維復(fù)合材料梁的制造方法，但是主要都是以拉擠成型為主。傳統(tǒng)拉擠方法制得碳纖維復(fù)合材料管材中碳纖維為單取向，這使得復(fù)合材料管材在垂直于纖維取向方向力學(xué)性能較差，不適合于方艙副車架用梁；碳纖維織物增強(qiáng)復(fù)合材料拉擠成型可以一定程度上解決管材各向異性的缺陷，但該方法對(duì)設(shè)備投資要求過(guò)高，且只能保證梁的內(nèi)表面尺寸，不適合對(duì)方形管外表面尺寸要求較高的方艙副車架用梁。除此之外，該方法制得梁存在著制品內(nèi)部孔隙率高，樹脂含量不可控等缺點(diǎn)，而且生產(chǎn)環(huán)境惡劣。?

????上述問(wèn)題是在2mm以下方艙副車架用薄壁梁的設(shè)計(jì)與生產(chǎn)過(guò)程中應(yīng)當(dāng)予以考慮并解決的問(wèn)題。?

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種2mm以下方艙副車架用薄壁梁的設(shè)計(jì)制造方法及所得梁用于解決已有技術(shù)中存在的缺陷和不足如下：方艙副車架用梁多為金屬材質(zhì)，降低了方艙的靈活機(jī)動(dòng)性能，同時(shí)也增加了能耗；現(xiàn)在已有梁用矩形薄壁空心管制造方法，但是主要以拉擠成型為主，該成型方法制品存在外表面尺寸難以精確控制，制品內(nèi)部孔隙率高，樹脂含量不可控等缺點(diǎn)，而且生產(chǎn)環(huán)境惡劣，不適合要求精確控制外表面尺寸的方艙副車架用薄壁梁。?

本發(fā)明的技術(shù)解決方案是：?

一種2mm以下方艙副車架用薄壁梁的制造方法，其特征在于：以碳纖維預(yù)浸料為原材料，采用預(yù)浸料搭接鋪層技術(shù)鋪層于模具，采用熱壓罐成型技術(shù)制成2mm以下方艙副車架用薄壁梁。

優(yōu)選地，將碳纖維預(yù)浸料鋪層于碳纖維復(fù)合材料陰模模具，預(yù)留薄壁梁上側(cè)薄壁用預(yù)浸料；?

預(yù)留預(yù)浸料層間采用離型紙隔離；將長(zhǎng)方體金屬模塊預(yù)先包裹隔離膜和脫模布后置于已鋪層預(yù)浸料的陰模模具內(nèi)；

依次取出預(yù)留預(yù)浸料離型紙，并按照兩側(cè)交替的順序依次180°反向折疊鋪層于金屬模塊，形成碳纖維復(fù)合材料預(yù)成型體；

取出金屬模塊；采用定位銷和緊固螺栓組合并緊固陰模模具與平板模具，鋪層輔助材料采用熱壓罐固化固化；

取出制品，得到方艙副車架用薄壁梁。

優(yōu)選地，所述薄壁梁上薄壁預(yù)浸料搭接面寬度不低于20mm，搭接點(diǎn)距離不小于30mm。?

優(yōu)選地，所述方艙副車架用薄壁梁采用熱壓罐成型技術(shù)制備，所述高壓采用真空袋內(nèi)壓和外壓兩種方式，其中內(nèi)壓采用真空袋預(yù)留抽真空管實(shí)現(xiàn)，全程抽真空，真空度保持-0.9bar以上；外壓由熱壓罐環(huán)境提供為3bar。?

一種2mm以下方艙副車架用薄壁梁，由上述制造方法所得。?

本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明的制造方法可以制備外表面尺寸精度高，表面光滑，各面力學(xué)性能均優(yōu)異的方艙副車架用薄壁梁。本發(fā)明采用一種搭接鋪層技術(shù)保證最終薄壁梁的搭接壁有優(yōu)異的力學(xué)性能。方艙副車架用梁及其所用模具的原材料和成型工藝相同，又因?yàn)樵撃＞邽殛幠Ｄ＞撸阅軌蚓_控制最終方艙副車架用梁的外表面尺寸和表面光潔度。該薄壁梁所用材料均為碳纖維預(yù)浸料，能夠精確控制最終模具的樹脂含量，降低制品孔隙率；選用預(yù)浸料由單向和織物構(gòu)成，單向預(yù)浸料能提供主梁長(zhǎng)度方向力學(xué)性能，織物預(yù)浸料鋪貼在方艙副車架用梁的內(nèi)外表面，能提供垂直梁長(zhǎng)度方向的力學(xué)性能，還能減少方艙副車架用梁在制備和后續(xù)使用過(guò)程因溫度、壓力和外加載荷變化條件下的變形。本發(fā)明模具制造簡(jiǎn)單、操作方便、可設(shè)計(jì)性強(qiáng)，適用于各種矩形截面、梯形截面及部分帶有不規(guī)則棱角截面的薄壁梁。?

附圖說(shuō)明

????圖1是本發(fā)明實(shí)施例中預(yù)浸料的鋪層結(jié)構(gòu)示意圖；?

????圖2是本發(fā)明實(shí)施例折疊鋪層的結(jié)構(gòu)示意圖；

????圖3是本發(fā)明實(shí)施例中碳纖維復(fù)合材料預(yù)成型體的結(jié)構(gòu)示意圖；

????圖4是本發(fā)明實(shí)施例取走金屬模塊后的結(jié)構(gòu)示意圖；

????圖5是本發(fā)明實(shí)施例所得2mm以下方艙副車架用薄壁梁的結(jié)構(gòu)示意圖；