[發(fā)明專利]一種帶孔復(fù)合材料一體成型方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201811282993.0
• 申請(qǐng)日: 2018-10-31
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN109263088A
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-01-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 晏成龍;李淑萍;郭義林;馬宏圖;王慶晅
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 沈陽(yáng)航空航天大學(xué);遼寧通用航空研究院;遼寧銳翔通用飛機(jī)制造有限公司
• 主分類號(hào): B29C70/38
• 分類號(hào): B29C70/38;B29C70/34;B29C70/54
• 代理公司: 沈陽(yáng)維特專利商標(biāo)事務(wù)所(普通合伙) 21229
• 代理人: 霍光旭

本發(fā)明公開(kāi)了一種帶孔復(fù)合材料一體成型方法，其中包括主材料、纖維絲和套筒，先鋪設(shè)第一層主材料，接著將第一層纖維絲鋪設(shè)在第一層主材料上；然后將第二層主材料鋪設(shè)在第一層纖維絲的上方，然后將第一層纖維絲中位于孔處斷裂的部分，穿過(guò)第二層主材料上的孔后，鋪設(shè)在第二層主材料的頂面，接著鋪設(shè)第二層纖維絲；然后將第三層主材料鋪設(shè)在第二層纖維絲的上方，依次類推；最后一層主材料鋪設(shè)完成后，進(jìn)行模壓成型，通過(guò)復(fù)合材料結(jié)構(gòu)件一體成型工藝，保證纖維絲斷裂更少，制作出的復(fù)合材料結(jié)構(gòu)件的開(kāi)孔在一定條件下?lián)碛懈偷膽?yīng)力狀態(tài)，解決了傳統(tǒng)鉆孔的出口劈裂，交叉編織鋪設(shè)進(jìn)一步加強(qiáng)了孔的強(qiáng)度，且在孔的地方減小了復(fù)合材料分層的概率。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種復(fù)合材料的成型方法，尤其是一種帶孔復(fù)合材料一體成型方法。

背景技術(shù)

在復(fù)合材料件制作過(guò)程中，常見(jiàn)孔的制作，傳統(tǒng)孔的成型通常采用鉆孔成型，由于復(fù)合材料特殊的纖維存在，鉆孔的制作工藝會(huì)導(dǎo)致纖維被破壞，鉆孔周?chē)菀壮霈F(xiàn)分層，出口劈裂等問(wèn)題，導(dǎo)致孔的強(qiáng)度和剛度下降，直接影響到復(fù)合材料結(jié)構(gòu)件的強(qiáng)度、剛度、穩(wěn)定性。尤其是在單向纖維的復(fù)合材料結(jié)構(gòu)件上體現(xiàn)更為明顯，單向纖維復(fù)合材料結(jié)構(gòu)件的孔會(huì)直接導(dǎo)致孔周?chē)鷩?yán)重的破壞。傳統(tǒng)工藝通常在復(fù)合材料結(jié)構(gòu)件孔的打孔處加銅套，以保護(hù)復(fù)合材料結(jié)構(gòu)件在使用的過(guò)程中不會(huì)進(jìn)一步破壞，但是效果并不顯著。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的技術(shù)任務(wù)是針對(duì)以上現(xiàn)有技術(shù)的不足，而提供一種帶孔復(fù)合材料一體成型方法。

本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是：一種帶孔復(fù)合材料一體成型方法，其中包括主材料、纖維絲和套筒，具體制作步驟為：

步驟一：在每層主材料上打孔，然后選擇與孔徑對(duì)應(yīng)的套筒；

步驟二：鋪設(shè)第一層主材料，然后把準(zhǔn)備好的套筒插入孔內(nèi)，接著將第一層纖維絲鋪設(shè)在第一層主材料上；

步驟三：將第二層主材料鋪設(shè)在第一層纖維絲的上方，然后將第一層纖維絲中位于孔處斷裂的部分，穿過(guò)第二層主材料上的孔后，鋪設(shè)在第二層主材料的頂面，接著鋪設(shè)第二層纖維絲；

步驟四：將第三層主材料鋪設(shè)在第二層纖維絲的上方，后續(xù)步驟以步驟三為準(zhǔn)，依次類推；

步驟五：在最后一層主材料鋪設(shè)完成后，進(jìn)行模壓或熱壓罐成型或液體成型即可。

進(jìn)一步改進(jìn)：在步驟三中，第二層纖維絲鋪設(shè)好后，將第一層的纖維絲纏繞在第二層纖維絲上。

一種用于制作帶孔復(fù)合材料一體成型用的套筒，其中所述套筒包括內(nèi)筒和外筒，所述內(nèi)筒的外徑與所述外筒的內(nèi)徑相同，所述內(nèi)筒與外筒均由兩段套管?chē)Ш辖M成。

進(jìn)一步改進(jìn)：所述內(nèi)筒由內(nèi)一套管和內(nèi)二套管組成，所述外筒由外一套管和外二套管組成，在所述套管上分別設(shè)有嚙齒和齒槽，所述嚙齒與齒槽的形狀大小相同。

進(jìn)一步改進(jìn)：在軸向上，內(nèi)筒上嚙齒的位置與外筒上嚙齒的位置錯(cuò)開(kāi)設(shè)置。

本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)：本方法通過(guò)復(fù)合材料結(jié)構(gòu)件一體成型新工藝，在制作復(fù)合材料結(jié)構(gòu)件的時(shí)候就制作出需要的孔，保證纖維絲斷裂更少，制作出的復(fù)合材料結(jié)構(gòu)件的開(kāi)孔在一定條件下?lián)碛懈偷膽?yīng)力狀態(tài)，套筒采用雙層四段式設(shè)計(jì)的套筒具備可壓縮性，解決了模壓或者材料壓實(shí)后的收縮問(wèn)題并和壓縮過(guò)程中的漏膠問(wèn)題，解決纖維在縫隙處的彎折問(wèn)題，孔周?chē)w維纏繞方式：解決傳統(tǒng)鉆孔造成的纖維大量斷裂問(wèn)題；孔采用一體成型，使得纖維斷裂減少，一定程度上解決了傳統(tǒng)鉆孔的出口劈裂，孔壁周?chē)謱雍涂椢锍榻z問(wèn)題；交叉編織鋪設(shè)進(jìn)一步加強(qiáng)了孔的強(qiáng)度，且在孔的地方減小了復(fù)合材料分層的概率。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明套筒的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合說(shuō)明書(shū)附圖對(duì)本發(fā)明做以下詳細(xì)說(shuō)明。