[發明專利]一種中空盒狀增強體及其制備方法、中空盒的制備方法

有效

• 申請號: 202011206126.6
• 申請日: 2020-11-02
• 公開（公告）號: CN112538679B
• 公開（公告）日: 2022-07-12
• 發明（設計）人: 劉志艷;李超;周海麗;王禎鑫;孫方方;黃天麟;張立泉
• 申請（專利權）人: 南京玻璃纖維研究設計院有限公司;中國航發商用航空發動機有限責任公司
• 主分類號: D03D25/00
• 分類號: D03D25/00
• 代理公司: 北京三聚陽光知識產權代理有限公司 11250
• 代理人: 張樂樂

本發明公開一種中空盒狀增強體及其制備方法、中空盒的制備方法，中空盒預制體包括一體編織的盒底及一體編織的盒身；所述盒身包括盒頂、從盒頂的兩側彎折向下延伸的兩個側壁及任一側壁的底部向外折彎的第一連接部，所述第一連接部層疊貼合連接在所述盒底上；盒身與盒底之間圍成一個中空通道。由于盒身一體編織及盒底一體編織而成，盒身形成盒頂、盒的兩側壁、第一連接部，盒的側壁不會出現散落現象；第一連接部與盒底之間形成第一道面貼合連接；中空盒狀增強體通過基體注入后固化成型，盒的側壁為一個整體，提高盒的側壁的強度；第一道面貼合連接面連接，進而使盒身與盒底之間形成面連接，提高中空盒的強度和力學性能。

技術領域

本發明屬于編織制造纖維增強結構的通用技術領域，具體涉及一種中空盒狀增強體及其制備方法、中空盒的制備方法。

背景技術

目前，高強度高模量結構件的制備大多采用復合材料制備，一般先通過編織方法制備出纖維預制體，再采用注塑基質以增密該纖維預制體而獲得復合材料的結構件。比如，纖維可以為玻璃纖維、碳纖維或陶瓷纖維，基質可以為樹脂材料。

比如，中國專利文獻CN104395515B公開了一種中空盒狀結構件的制備方法，其中，中空盒狀結構件的截面為倒立π型，倒立π的兩個側壁的頂部連接呈閉合口，沿中空盒狀結構的長度方向，中空盒狀結構的尾部呈封閉端，頭部呈敞開口，盒身由尾部朝向頭部呈所需弧度。

該中空盒狀結構件的制備方法包括如下步驟：編織第一部分、第二部分及第三部分；第一部分、第二部分及第三部分從上到下依次分布，根據預設盒體的側壁所需要的弧度，提前預設好編織中紗線和緯線的參數，使編織中的第三部分的中部和第二部分的中部的經紗與緯紗相互交織呈一體，第三部分和第二部分的兩端分層；第一部分和第二部分的中間分離，兩端的經紗與緯紗相互交織連接在一起，形成連接區；之后，向上拉第一部分，使第一部分與第二部分之間形成中空腔，以形成編織預制體；第一部分和第二部分的連接區朝向外水平凸出，為了中空盒狀結構的側壁呈所需弧度，便于將中空盒狀結構安裝在與其盒身弧度一致的空間內，需要將第一部分和第二部分的兩個連接區的凸出部分剪切掉；再之后，將編織預制體放置在模腔內的模具上進行定位，向模腔內澆筑基質材料進而固化成型。

除了上述的截面為倒立π型的中空盒體外，現有的其他異形中空盒狀結構件，比如，截面形狀為山丘型的中空盒體，大部分都采用上述的制備方法而制成。

但是，上述的制備方法中，由于編織預制體在放入模腔之前，第一部分和第二部分的連接區的凸出部分需要先剪切掉，鑒于盒體的側壁需要形成一定弧度走向，側壁的厚度相對較薄，第一部分所在的盒頂與第二部分所在的盒身容易發生散落現象，即使后續基質材料固化成型，也會導致盒頂與盒身連接不牢固，最終影響中空盒狀結構件的剛度低，力學性能差。

發明內容

因此，本發明所要解決的技術問題在于現有的中空盒狀增強體的盒頂與盒身容易發生散落現象，即使后續基質材料固化成型，也會導致盒頂與盒身連接不牢固，最終造成中空盒狀結構件的剛度低，力學性能差。

為此，本發明提供一種中空盒狀增強體，包括一體編織的盒底及一體編織的盒身；所述盒身包括盒頂、從盒頂的兩側彎折向下延伸的兩個側壁及任一側壁的底部向外折彎的第一連接部，所述第一連接部層疊貼合連接在所述盒底上；沿盒身的長度方向，至少盒身的頭部與盒底的頭部之間形成一個開口端，所述盒身與所述盒底之間圍成一個中空通道。

可選地，上述的中空盒狀增強體，所述盒頂的尾部與盒底的尾部層疊地抵接，以形成封閉端。

可選地，上述的中空盒狀增強體，所述盒底的尾部的上表面和盒頂的尾部的下表面中的至少一個面的中部，編織有沿其厚度方向凸出的梯臺；所述盒頂的尾部的中部與盒底的尾部的中部通過所述梯臺抵接。

可選地，上述的中空盒狀增強體，所述盒身還包括與所述第一連接部分層編織在至少一個側壁的底部上的第二連接部，所述第二連接部朝向內彎折，所述第二連接部抵接在所述盒底的表面上。