[發明專利]一種復材金屬一體化拉桿的成型方法

有效

• 申請號: 201611251326.7
• 申請日: 2016-12-29
• 公開（公告）號: CN106741835B
• 公開（公告）日: 2019-09-06
• 發明（設計）人: 徐濤;陳志平;王廣博
• 申請（專利權）人: 中國航天空氣動力技術研究院
• 主分類號: B64C1/26
• 分類號: B64C1/26;B29C53/60;B29C53/84;B29C53/26;B29L31/06;B29L16/00
• 代理公司: 中國航天科技專利中心 11009
• 代理人: 龐靜

本發明公開了一種復材金屬一體化拉桿及其成型方法，所述拉桿包括金屬部件和復合材料部件，所述金屬部件一端為連接功能區，另一端為防滑脫預埋區；防滑脫預埋區外表面呈波浪型，包含若干個環形溝槽，溝槽的截面為倒置的等腰梯形，防滑脫預埋區與復合材料部件一體成型連接。成型時，交替在預埋區外圍鋪設碳纖維編織物預浸料，并使用單向帶預浸料纏繞波谷處進行加強，經熱壓罐加壓固化成型。該一體化拉桿結構簡單，重量輕，且結構強度高，具有較好的疲勞抗性，可以作為主要承力結構件。

技術領域

本發明涉及一種復材金屬一體化拉桿及其成型方法，屬于無人機領域。

背景技術

隨著復合材料的發展，無人機中復合材料的應用比例越來越高，逐漸成為無人機結構的主承力材料。而金屬材料具有良好的機械加工性能，適用于結構連接部位。因此，將復合材料應用于承力部位、金屬材料應用于連接部位，成為無人機結構設計的主要方向。

在結構設計中，復合材料不可避免要與金屬零部件相連接，而連接部位會成為整體結構的薄弱環節。現有技術中對于復材與金屬連接多采用膠接、機械連接和混合連接的方式。

但以上連接方式均存在如下缺陷：

(1)、膠接質量較難控制，存在一定的老化問題；

(2)、機械連接開孔引起應力集中，連接效率低，重量大；

(3)、混合連接中膠接和機械連接兩者變形不同，承載形式不一致。

發明內容

本發明的技術解決問題是：克服現有技術的不足，提出一種復材金屬一體化拉桿及其成型方法，解決了復材與金屬連接的問題，制造一種可作為主要承力結構件的結構簡單、重量輕，且結構強度高，具有較好的疲勞抗性的復材金屬拉桿。

本發明的技術解決方案是：一種復材金屬一體化拉桿，其特征在于包括金屬部件和復合材料部件，所述金屬部件一端為連接功能區，另一端為防滑脫預埋區；防滑脫預埋區外表面呈波浪型，包含若干個環形溝槽，溝槽的截面為倒置的等腰梯形，防滑脫預埋區與復合材料部件一體成型。

一種復材金屬一體化拉桿的成型方法，步驟如下：

步驟一、將復合材料部件模具與金屬部件套接在一起；

步驟二、在金屬部件防滑脫預埋區外圍按照45度方向鋪設碳纖維編織布預浸料，從金屬部件防滑脫預埋區波浪形區域前端開始，一直鋪設到模具后緣；

步驟三、在防滑脫預埋區溝槽處按照90度方向纏繞兩層碳纖維單向帶預浸料；

步驟四、在金屬部件防滑脫預埋區外圍按照0度方向鋪設碳纖維編織布預浸料，從金屬部件防滑脫預埋區波浪形區域前端開始，一直鋪設到模具后緣；

步驟五、在防滑脫預埋區溝槽處按照90度方向纏繞碳纖維單向帶預浸料；

步驟六、多次重復步驟二～步驟五，直到達到復材金屬拉桿所需要的厚度及平整度，得到復材金屬拉桿預成型體；

步驟七、將步驟六所得到的復材金屬拉桿預成型體在熱壓罐中進行加壓固化成型。

所述熱壓罐中溫度為140℃～160℃。

所述熱壓罐中壓強為0.8Bar～1.2Bar。

所述連接功能區中部設有一通孔，用于安裝時與其他部件連接。

所述碳纖維編織物預浸料為W-1011編織布，所述碳纖維單向帶預浸料為 T-700。

本發明與現有技術相比的有益效果是：

(1)、利用本發明的復材金屬一體化成型方法制成的一體化拉桿，重量輕，結構強度高，可以作為主要承力結構件；