[發明專利]一種雙質量飛輪用復合材料弧形彈簧制備方法

有效

• 申請號: 202110543081.X
• 申請日: 2021-05-19
• 公開（公告）號: CN113427788B
• 公開（公告）日: 2022-08-26
• 發明（設計）人: 柯俊;何俊;王雁雪;張雅婷
• 申請（專利權）人: 浙江理工大學
• 主分類號: B29C70/30
• 分類號: B29C70/30;B29C70/54;B29C70/52;B29C71/02;B29C37/02
• 代理公司: 紹興市知衡專利代理事務所(普通合伙) 33277
• 代理人: 施春宜

1.一種雙質量飛輪用復合材料弧形彈簧制備方法，其特征在于：包括如下工藝步驟：

1)，選材：選用碳纖維絲，以及熱塑性樹脂作為制作材料；

2)，制備預成型體：首先，采用拉擠工藝制備簧絲纖維芯軸；然后，采用環形編織機編織弧形彈簧簧絲預成型體；

具體的說，采用拉擠工藝，用粘流態熱塑性樹脂浸潤碳纖維束，放入預成型裝置制備碳纖維簧絲芯軸；然后，將芯軸安裝固定到環形編織機，按照±45°編織角度編織弧形彈簧簧絲預成型體；

3)，固化成型：將編織好的簧絲預成型體纏繞到模具內模中；然后，將外模合模，加熱固化；

4)，弧形處理：在雙質量飛輪彈簧完成固化成型并脫模后，將其加熱至變形溫度以上，通過弧形彈簧夾具或模具按照所需半徑進行弧形處理，保溫消除內應力；

所述弧形彈簧夾具包括夾具彈簧座、夾具滑塊、滑塊導軌以及絲杠；其中，彈簧夾持于夾具彈簧座上；所述夾具彈簧座安裝于夾具滑塊上；所述夾具滑塊和滑塊導軌相配合；所述絲杠和夾具滑塊相嚙合，其能驅動夾具滑塊沿滑塊導軌移動；

5)，對弧形處理后的彈簧進行毛刺處理及打磨處理，通過噴涂工藝對表面噴涂具有高韌性高耐磨的材料，如氧化釔、氧化鋯等，最后制得復合材料弧形彈簧；

制得的弧形彈簧可通過在弧形彈簧外側增設滑塊；所述弧形彈簧包括由內而外設置的芯軸、編織層以及耐磨涂層。

2.如權利要求1所述的雙質量飛輪用復合材料弧形彈簧制備方法，其特征在于：所述步驟1)中，碳纖維能替換成玻璃纖維或玄武巖纖維。

3.如權利要求1所述的雙質量飛輪用復合材料弧形彈簧制備方法，其特征在于：所述步驟1)中，所述樹脂采用聚醚砜樹脂(PES)、或聚醚醚酮樹脂(PEEK)、聚苯硫醚(PPS)或適應模壓、拉擠、纏繞或RTM工藝的樹脂。

4.如權利要求1所述的雙質量飛輪用復合材料弧形彈簧制備方法，其特征在于：所述步驟2)中，環形編織層數由預成型體簧絲直徑確定，預成型體簧絲直徑略大于固化后弧形彈簧簧絲直徑。

5.如權利要求1所述的雙質量飛輪用復合材料弧形彈簧制備方法，其特征在于：所述步驟3)中，將模具加熱至熱塑性樹脂成型溫度以上，向模具內注射粘流態熱塑性樹脂，使樹脂充分浸潤預成型體，進行保溫保壓，15-60min后自動降溫至玻璃化溫度90-150℃，再次保溫保壓，使彈簧固化成型。

6.如權利要求5所述的雙質量飛輪用復合材料弧形彈簧制備方法，其特征在于：所述步驟3)中，所述模具的內模由石膏或若干內模模組組成。

7.如權利要求1所述的雙質量飛輪用復合材料弧形彈簧制備方法，其特征在于：所述步驟5)中，所述高韌性高耐磨的材料為氧化釔、氧化鋯。