[發明專利]混雜纖維復合材料下軸箱蓋的制造方法、產品及設計方法

有效

• 申請號: 201810066618.6
• 申請日: 2018-01-24
• 公開（公告）號: CN108215244B
• 公開（公告）日: 2020-11-10
• 發明（設計）人: 劉小芳;張元;盧瑞林;王明星;李再軻;李建林;王虎;周洲
• 申請（專利權）人: 株洲時代新材料科技股份有限公司
• 主分類號: B29C70/34
• 分類號: B29C70/34;B29C70/36;B29C70/54;B29L31/30
• 代理公司: 上海碩力知識產權代理事務所(普通合伙) 31251
• 代理人: 王法男

混雜纖維復合材料下軸箱蓋的制造方法，制造步驟如下：準備內腔形狀與下軸箱蓋相對應的模具，模具腔內與箱蓋體相對應的部分為箱蓋體腔、與耳形螺栓平臺相對應的部分為耳形螺栓平臺腔、與螺栓平臺相對應的部分為螺栓平臺腔，在模具腔內涂覆脫模劑，根據箱蓋體、耳形螺栓平臺和螺栓平臺的形狀裁剪成備用的碳纖維織物和玻璃纖維織物；用備用的玻璃纖維織物和碳纖維織物在模具腔內從下至上鋪設形成纖維鋪層，碳纖維織物鋪設在耳形螺栓平臺腔和螺栓平臺腔并延伸至箱蓋體腔中，且重量不超到纖維鋪層重量的40%；鋪設完成后，通過固化成型工藝，得到下軸箱蓋成品。本發明還提供一種下軸箱蓋及下軸箱蓋的設計方法。

技術領域

本發明涉及混雜纖維復合材料下軸箱蓋的制造方法，用混雜纖維的復合材料替代金屬材料制備下軸箱蓋，本發明還涉及一種下軸箱蓋及下軸箱蓋的設計方法。

背景技術

我國軌道交通建設已進入繁榮期，復合材料做成的構件重量輕、強度高、剛性大，對減輕車廂重量，降低噪聲、振動，提高安全性、舒適性，減少維修等均有重要作用，已成為理想的高速軌道交通用結構件。轉向架的質量占車輛質量的25%，因此對轉向架減重對整車的輕量化具有重要意義。國外在上世紀80年代就已經開始研究復合材料在轉向架上的應用了，作為復合材料中的重要一員，碳纖維制品具有高強度、高模量的優點，但其斷裂韌性差（碳纖維的延伸約為1%）、成本高，而玻璃纖維制品雖然成本低，但其模量和強度都較低，因此采用玻纖和碳纖混合的技術是未來轉向架輕量發展的一個重要方向。軸箱是軌道轉向架上的重要部件，起到將輪對和轉向架聯系在一起，使輪對沿鋼軌的滾動轉化為車體沿線路的平動，傳遞各方向性能的作用，并有保證良好的潤滑性能，防止塵土、雨水等侵入及甩油等的功能。而下軸箱蓋是軸箱的關鍵零件，對下軸箱蓋的輕量化設計是軸箱減重的關鍵之一。

檢索到的關于采用玻碳混合纖維復合材料代替金屬材料制備構件的專利文獻：

1、CN 105857484 A，公開了一種玻璃纖維與碳纖維混雜復合材料自行車中管及其制備方法，包括一個豎直長管和位于豎直長管中部的支管，該支管與豎直長管為一體成型結構。復合材料包括高韌性0度玻璃纖維、高韌性+/-45度玻璃纖維、0度碳纖維和+/-45度碳纖維。本發明設計了一種玻璃纖維與碳纖維復合材料自行車中管，根據中管的受力情況，自行車中管的不同部位，其內部復合材料的排列結構不同，使中管的不同部位的抗拉伸強度和穩定性都不同。

2、CN 107434914A, 公開了一種新型纖維增強復合材料及采用該材料制作的限位側擋板。所述新型纖維增強復合材料組分為：增強纖維10％～70％，基體樹脂30％～90％，耐磨改性劑0.1％～10％，色漿0.05％～2％，加工助劑0.05％～1％。該新型纖維增強復合材料的拉伸強度大于110MPa，彎曲強度大于180MPa,彎曲模量大于12000MPa，與45#鋼對磨，耐磨系數為0.08～0.1，其具有強度高，耐磨性高的特點。

3、CN106564202A, 涉及一種真空導入成型制備混雜復合材料“U型”件的方法。混雜復合材料“U”型件包括連續碳纖維織物、連續玻璃纖維織物、夾芯材料、金屬預埋件，制備方法是在環境溫度為18-30℃，濕度≤80％下進行。本發明使用真空導入成型方法制備的混雜復合材料“U”型件內、外表面零缺陷，完全可滿足相應產品的驗收技術條件。本發明在“U”型件下方增放抽氣管路，利用單向透氣膜單面僅流通氣體不流通液體的功能，輔助“U”型件底面的殘存氣體排出，完全消除“U”型件表面出現發白、氣泡、包容、白斑缺陷的風險。單個或多個“U”型件與其它異型部件可一體真空導入成型。

4、CN 106965860A，涉及一種混雜纖維復合材料汽車引擎蓋，包括內板、外板和鉸鏈，內板和外板疊合固定在一起，內板和鉸鏈通過螺栓連接，所述內板和外板均由碳纖維和玻璃纖維兩種材料配合環氧樹脂使用樹脂傳遞模塑成型工藝制成，本發明的內板和外板采用碳纖維和玻璃纖維相結合，用碳纖維和玻璃纖維混雜復合材料替換原有金屬材料，因此種混雜復合材料有重量輕、比強度和比模量高、耐腐蝕、抗疲勞、減震等優點，碳纖維和玻璃纖維進行混雜可以在提高材料整體性能的同時降低重量和材料成本，引擎蓋的重量也得以減輕。