[發明專利]帶長內筋的多邊型復材筒體抗彎扭復合成型方法及生產線

在審

• 申請號: 202210251322.8
• 申請日: 2022-03-15
• 公開（公告）號: CN114770973A
• 公開（公告）日: 2022-07-22
• 發明（設計）人: 張玉井;孫以澤;孟婥;李詩肄
• 申請（專利權）人: 東華大學
• 主分類號: B29C70/32
• 分類號: B29C70/32;B29C70/34;B29C70/52;B29C70/54
• 代理公司: 上海申匯專利代理有限公司 31001
• 代理人: 翁若瑩;柏子雵

1.一種多邊形復合材料筒體抗彎扭復合成型方法，采用多邊形芯模，多邊形芯模的多個角部分別有多個用于成型長條狀內筋的長溝槽，其特征在于，復合成型方法包括以下步驟：

在多邊形芯模的外表面包覆纖維布，形成纖維布層；

在纖維布層外側鋪鋪層紗形成內層纖維鋪層；

將纏繞紗線旋轉纏繞到內層纖維鋪層外側，形成纏繞層；

在纏繞層外側鋪鋪層紗形成中間纖維鋪層；

在中間纖維鋪層外側編織形成內層編織層；

在內層編織層外側鋪鋪層紗形成外側纖維鋪層；

在外側纖維鋪層外側編織形成外層編織層；

在邊型芯模外形成由纖維布層、內層纖維鋪層、纏繞層、中間纖維鋪層、內層編織層、外側纖維鋪層及外層編織層組成的七層混合結構預成型體，在該七層混合結構預成型體中，僅纖維布層及內層纖維鋪層位于長條狀內筋位置；將包覆有七層混合結構預成型體的多邊形芯模被送入外模后，進行高壓注脂及固化成型，成型后的產品被不斷拉出，每拉出一段距離后，切割得到成型產品。

2.如權利要求1所述的一種多邊形復合材料筒體抗彎扭復合成型方法，其特征在于，所述七層混合結構預成型體的厚度能夠根據需要調節。

3.一種多邊形復合材料筒體抗彎扭復合成型生產線，其特征在于，包括：

芯模牽引系統，用于將多邊形芯模推送入外模中；

纖維布導向裝置，用于將纖維布包覆在多邊形芯模的外表面，形成纖維布層；

中間鋪層紗引導板裝置，用于將鋪層紗鋪在纖維布層外側，形成內層纖維鋪層；

纏繞裝置，用于將纏繞紗線旋轉纏繞到內層纖維鋪層外側，形成纏繞層；

鋪層紗引導板裝置，用于將鋪層紗鋪在纏繞層外側，形成中間纖維鋪層；

編織機構一，用于在中間纖維鋪層外側編織形成內層編織層；

鋪層機構，用于將鋪層紗鋪在內層編織層外側，形成外側纖維鋪層；

編織機構二，用于在外側纖維鋪層外側編織形成外層編織層；

注脂固化系統，用于進行高壓注脂及固化成型；

成型復合材料產品牽引裝置，用于將注脂固化系統獲得的成型后的產品不斷拉出；

切割裝置，每拉出一段距離后，利用切割裝置切割得到成型產品。

4.如權利要求3所述的一種多邊形復合材料筒體抗彎扭復合成型生產線，其特征在于，還包括芯模支撐架，用于在推送過程中支撐多邊形芯模。

5.如權利要求3所述的一種多邊形復合材料筒體抗彎扭復合成型生產線，其特征在于，所述編織機構一、所述鋪層機構以及所述編織機構二為各自獨立的機構；或者所述編織機構一、所述鋪層機構以及所述編織機構二集成在帶鋪層混合編織機內；或者所述編織機構一及所述編織機構二集成在三維編織機內。

6.如權利要求3所述的一種多邊形復合材料筒體抗彎扭復合成型生產線，其特征在于，所述纖維布導向裝置由四個漸變收縮的異型板材組合而成，異型板材沿周向均勻布置；

每個漸變收縮的異型板材為薄型空間曲面體，該薄型空間曲面體的一端橫截面形狀為多個周向均布的薄型直板，另一端橫截面形狀為多個分離的與最終纖維布層的成型形狀一致的薄型彎板；薄型空間曲面體的中間為圓滑過渡區域，薄型空間曲面體兩端通過該圓滑過渡區域實現圓滑過渡；薄型空間曲面體一端的薄型直板與另一端的薄型彎板的長度相等；

纖維布根據多邊形形狀分為多卷，分別鋪設在薄型直板上，隨著拉擠的進給，纖維布由薄型直板端逐漸經圓滑過渡區域變化并滿鋪到薄型彎板端表面，從而使纖維布鋪成所需形狀。