[發明專利]異形復合材料軸、其制備方法以及與金屬法蘭的連接方法

有效

• 申請號: 201710561575.4
• 申請日: 2017-07-11
• 公開（公告）號: CN107399091B
• 公開（公告）日: 2019-09-06
• 發明（設計）人: 李文博
• 申請（專利權）人: 北京汽車集團有限公司;北京汽車研究總院有限公司
• 主分類號: B29C70/30
• 分類號: B29C70/30;B29C70/54;F16C3/02;F16D1/06
• 代理公司: 北京英創嘉友知識產權代理事務所(普通合伙) 11447
• 代理人: 耿超;王浩然

1.一種制備異形復合材料軸的方法，其特征在于，該異形復合材料軸包括空心軸體段和末端連接段，所述末端連接段包括由所述空心軸體段向軸向延伸出的本體和從所述本體上徑向突出的固定凸起，所述固定凸起沿周向間隔分布，該方法包括如下步驟：

(1)制備與所述異形復合材料軸在幾何形狀上相匹配的第一充氣芯軸，所述第一充氣芯軸具有與所述固定凸起在幾何形狀上相匹配的突出部；

(2)制備第二充氣芯軸，所述第二充氣芯軸與相鄰的兩個所述固定凸起之間形成的凹陷部位在幾何形狀上相匹配；

(3)使所述第一充氣芯軸與多個所述第二充氣芯軸組裝為芯軸體，以使所述第二充氣芯軸填充于所述第一充氣芯軸相鄰的兩個所述突出部之間，且所有所述突出部和所述第二充氣芯軸的外端面大致處于同一圓周面上；

(4)在所述芯軸體表面纏繞預浸帶以形成與所述芯軸體的表層在幾何形狀上相匹配的至少一層預浸帶纏繞層，得到預成型件；

(5)將所述預成型件置于工裝中，通過工裝內的滑塊由外至內徑向運動擠壓并使所述第二充氣芯軸排氣，以使所述第二充氣芯軸占據的空間得以釋放并使所述預浸帶纏繞層具有與第一充氣芯軸表面相匹配的幾何形狀；

(6)將預成型件加熱固化成型后，打開所述工裝使所述第一充氣芯軸排氣并取出所述第一充氣芯軸和所述第二充氣芯軸，得到所述異形復合材料軸。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述空心軸體段的兩端均具有所述末端連接段。

3.根據權利要求1或2所述的方法，其特征在于，每個所述末端連接段上的所述固定凸起的個數為3～9個。

4.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，步驟(4)中，在所述芯軸體表面纏繞預浸帶以形成2～8層所述預浸帶纏繞層。

5.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述預浸帶含有增強纖維和熱固性樹脂，所述增強纖維為選自碳纖維、芳綸纖維、超高分子量聚乙烯纖維、玄武巖纖維和玻璃纖維中的至少一種。

6.根據權利要求5所述的方法，其特征在于，所述熱固性樹脂為選自環氧樹脂、酚醛樹脂、聚酰亞胺樹脂、雙馬來酰亞胺樹脂、聚氨酯樹脂和乙烯基樹脂中的一種或幾種。

7.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，該方法包括：步驟(5)中，所述滑塊的個數與所述第二充氣芯軸相同，滑塊的端部幾何形狀與所述第二充氣芯軸相匹配。

8.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述預成型件加熱固化成型的溫度為120-140℃，固化時間為15-30min。

9.采用權利要求1～8中任意一項所述的方法制備得到的異形復合材料軸。