[發明專利]加筋結構件端框及其成型方法

有效

• 申請號: 202110556803.5
• 申請日: 2021-05-21
• 公開（公告）號: CN113147053B
• 公開（公告）日: 2023-01-24
• 發明（設計）人: 陳明新;錢京;沙源;高露露;張明;黃啟新
• 申請（專利權）人: 江蘇恒神股份有限公司
• 主分類號: B29C70/30
• 分類號: B29C70/30;B29C70/54;B29C70/88
• 代理公司: 南京縱橫知識產權代理有限公司 32224
• 代理人: 王玉

本發明公開了一種加筋結構件端框及其成型方法，筋條鋪層延伸進端框內，端框在筋條延伸區域開對應形狀和大小的開口，以實現筋條鋪層與端框鋪層錯層搭接；再利用開口使延伸進端框的筋條體積與開口形成空腔的體積相等。本發明利用開口方向偏移與開口階梯，在保證搭接傳力的前提下，使得端框鋪層空腔體積與筋條延伸體積相同，保證端框不同鋪層區域等厚；利用開口方向偏移或開口形成鋪層階梯，實現空間上的錯層搭接，提升筋條與端框鋪層的搭接數量，實現由一對一傳力到一對多傳力的優化，來提高力學性能。

技術領域

本發明涉及一種加筋結構件端框及其成型方法，屬于復合材料技術領域。

背景技術

已有的纖維增強復合材料加筋結構有溶液浸漬纖維纏繞法和熱熔預浸絲鋪放法。溶液浸漬法含膠量高、波動大且揮發份高，含膠量通常在40％-48％之間，揮發份含量在2％左右，成型過程及成型質量的控制困難。熱熔預浸絲鋪放工藝后來居上，熱熔預浸絲含膠量波動小，在32％-34％之間，樹脂含量低且含量穩定，有利于復合材料網格加筋結構成型過程及成型質量的控制，但是采用熱熔預浸絲鋪放端框成型時，樹脂流動性差。

采用傳統搭接的延伸方法一是搭接處纖維曲皺、架橋情況嚴重，網格筋條傳力效率打折，二是搭接處厚度增加，延伸處厚度遠大于非延伸區域厚度，后期等厚度成型困難，尤其是采用樹脂流動性差的熱熔預浸絲鋪貼和大寬度筋條設計的結構件成型時，采用傳統搭接方法厚度增加問題更為嚴重。三是傳統搭接方式同一層筋條鋪層最多與一層端框鋪層形成搭接，傳力路徑單一。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是克服現有技術的缺陷，提供一種加筋結構件端框及其成型方法,在實現筋條延伸、保證最佳傳力的同時實現等厚鋪層。

為解決上述技術問題，本發明提供一種加筋結構件端框成型方法，筋條鋪層延伸進端框內，端框在筋條延伸區域開對應形狀和大小的開口，以實現筋條鋪層與端框鋪層錯層搭接；再利用開口使延伸進端框的筋條體積與開口形成空腔的體積相等。

優選地，所述端框鋪層除90度鋪層外，其余鋪層在對應筋條延伸處開口，筋條鋪層延伸進端框鋪層中，端框鋪層開口形狀為梯形或矩形。

優選地，當端框厚度與筋條高度相等時，端框鋪層開口形狀為矩形，開口沿筋條軸線方向偏轉，偏轉角度方向同鋪層內纖維方向，筋條沿開口方向延伸進端框內。

優選地，所述矩形開口寬度b₁滿足：其中b₁為矩形開口寬度，a為筋條寬度，端框鋪層為N層，其中端框在X₁層上設有矩形開口，X₁層中的每個端框鋪層上僅設有一個矩形開口，X₁≤N，X₁及N都為大于0的自然數。

優選地，當端框厚度與筋條高度不等時，鋪層開口形狀為梯形，開口不需要偏轉，沿筋條軸線進行開口，梯形開口高度分為3種，每3種為一組循環，三種開口高度依次為1/3A、2/3A和A，其中A為最大梯形的開口高度，筋條在剪口內沿多個方向分散進端框鋪層中，筋條數量≥3個。

優選地，所述梯形開口下底分為3種，為和b₂，分別對應1/3A、2/3A和A三種高度的開口，最大高度梯形開口下底b₂滿足：其中b₂為梯形開口下底，a為筋條寬度，T₁為筋條厚度，T₂為端框厚度。

本發明還提供一種上述的方法制備得到的加筋結構件端框。

本發明所達到的有益效果：

1、端框等厚度成型：利用開口方向偏移與開口階梯，在保證搭接傳力的前提下，使得端框鋪層空腔體積與筋條延伸體積相同，保證端框不同鋪層區域等厚。

2、優化傳力路徑：利用開口方向偏移或開口形成鋪層階梯，實現空間上的錯層搭接，提升筋條與端框鋪層的搭接數量，實現由一對一傳力到一對多傳力的優化，提高力學性能。