CN104723575A - 一种锥形回旋状预型体的快速制造方法 - Google Patents
一种锥形回旋状预型体的快速制造方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN104723575A CN104723575A CN201510085226.0A CN201510085226A CN104723575A CN 104723575 A CN104723575 A CN 104723575A CN 201510085226 A CN201510085226 A CN 201510085226A CN 104723575 A CN104723575 A CN 104723575A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- taper
- convoluted
- preform
- cloth
- base substrate
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title abstract description 14
- 239000000835 fiber Substances 0.000 claims abstract description 82
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 37
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 35
- 239000004753 textile Substances 0.000 claims abstract description 32
- 230000002787 reinforcement Effects 0.000 claims abstract description 20
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 claims abstract description 8
- 239000004744 fabric Substances 0.000 claims description 81
- 238000001467 acupuncture Methods 0.000 claims description 50
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 44
- 239000003292 glue Substances 0.000 claims description 31
- 239000010453 quartz Substances 0.000 claims description 28
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 28
- 238000005507 spraying Methods 0.000 claims description 26
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 20
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims description 20
- 238000003475 lamination Methods 0.000 claims description 20
- 238000004513 sizing Methods 0.000 claims description 18
- 238000009958 sewing Methods 0.000 claims description 16
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 claims description 15
- 239000011521 glass Substances 0.000 claims description 15
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 15
- 238000010030 laminating Methods 0.000 claims description 11
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 claims description 8
- 238000012805 post-processing Methods 0.000 claims description 7
- 239000004593 Epoxy Substances 0.000 claims description 6
- 125000003700 epoxy group Chemical group 0.000 claims description 6
- 238000003032 molecular docking Methods 0.000 claims description 6
- 229920000647 polyepoxide Polymers 0.000 claims description 6
- 229920000728 polyester Polymers 0.000 claims description 6
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 abstract description 4
- 230000007547 defect Effects 0.000 abstract description 3
- 238000013329 compounding Methods 0.000 abstract 1
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 30
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 7
- 239000000047 product Substances 0.000 description 6
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 3
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 3
- HPNSNYBUADCFDR-UHFFFAOYSA-N chromafenozide Chemical compound CC1=CC(C)=CC(C(=O)N(NC(=O)C=2C(=C3CCCOC3=CC=2)C)C(C)(C)C)=C1 HPNSNYBUADCFDR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000011229 interlayer Substances 0.000 description 2
- 238000004080 punching Methods 0.000 description 2
- 229920000784 Nomex Polymers 0.000 description 1
- 241001149930 Protura <class> Species 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 238000009954 braiding Methods 0.000 description 1
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 1
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- DOIRQSBPFJWKBE-UHFFFAOYSA-N dibutyl phthalate Chemical compound CCCCOC(=O)C1=CC=CC=C1C(=O)OCCCC DOIRQSBPFJWKBE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000009940 knitting Methods 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 1
- 239000004763 nomex Substances 0.000 description 1
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 1
- 239000012779 reinforcing material Substances 0.000 description 1
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 1
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 1
- 238000009941 weaving Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C70/00—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts
- B29C70/04—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts comprising reinforcements only, e.g. self-reinforcing plastics
- B29C70/28—Shaping operations therefor
- B29C70/40—Shaping or impregnating by compression not applied
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Composite Materials (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Laminated Bodies (AREA)
Abstract
本发明公开一种锥形回旋状预型体的快速制备方法，包括步骤如下：1)裁剪纤维纺织材料若干层；2)包裹芯模，后用外模合模挤压30min～60min；3)针刺定型；4)缝合；5)顶部针刺补强；对无法缝合的锥形回旋状预型坯体的顶部以5mm～20mm的间距进行针刺补强；6)后处理工序，成型为所述锥形回旋状预型体。本发明将针刺和缝合组合应用，克服现有技术无法制备锥头角度小的回旋锥形回旋状预型体的缺陷，成型产品外观平整无褶皱；制备周期短，加工设备简单、易于操作；与传统编织的锥形回旋状预型体相比，强度适中，制造成本低；有益于推广实施。
Description
技术领域
本发明涉及一种复合材料用预型体的制造方法，具体讲，是一种锥形回旋状预型体的快速制造方法。
背景技术
锥形回旋状预型体是一种用于制备树脂基、陶瓷基、碳基、金属基的复合材料的增强体，此类复合材料主要应用于武器的热防护领域。常规的制备方法是采用2.5D或3D的编织方法成型。随着复合材料在航空、航天、兵器、船舶、发电及民生等领域的广泛使用，也催生了对复合材料用快速成型制备各种形状增强体的需求，也就是快速制备预型体。先进武器的弹头已实际应用了锥形回旋状预型体增强的陶瓷基复合材料，该预型体正是采用了2.5D或3D的编织成型方法，其制备周期很长，一般要在2～6个月，而且价格昂贵。
现有技术中，二维织物通常采用针刺技术制备平面针刺毡等产品，而针刺方法无法直接用于制备三维的回旋状预型体；也有采用缝合技术制备锥形回旋状预型体的先例，但仅可适用于头锥角度大的回旋预型体，同时缝合过程中容易出现褶皱，影响最终产品的质量和外观。
发明内容
为了解决上述现有技术中存在的缺陷，本发明的目的是提供一种制备周期短、成本低，适用范围广的锥形回旋状预型体的快速制造方法。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种锥形回旋状预型体的快速制造方法，采用针刺定型和缝合技术组合的方式，制备锥形回旋状预型体，先采用针刺方法将纤维布或毡定型，然后缝合加强，缝合不到的区域再用紧密针刺进行加强，裁剪掉边缘的多余部分制备成合格的锥形回旋状预型体产品。
该锥形回旋状预型体的快速制备方法，包括步骤如下：
1)裁剪纤维纺织材料若干层，每层的尺寸相同；使用剪刀按所用锥形芯模展开模板图将若干层纤维纺织材料裁剪备用；
2)包裹芯模；取一底部带有定位盘的锥形芯模竖直置于水平平台上；在步骤1)裁剪的若干层纤维纺织材料边缘1cm处外侧从上至下喷胶，再将若干层喷了胶的所述纤维纺织材料叠层紧密包裹在所述锥形芯模的外表面且贴合展平；每层纤维纺织材料两端边缘的对缝处直接粘合搭接；然后用外模合模挤压30min～60min；
3)针刺定型；卸掉外模，将步骤2)挤压成型的纤维纺织材料用针刺枪以30mm～50mm的间距进行针刺定型，成型为锥形回旋状预型坯体；
4)缝合；将步骤3)所述锥形回旋状预型坯体从所述锥形芯模上取下，移至一缝合工装上；从所述锥形回旋状预型坯体的底部至距顶端150mm～200mm处范围内，用石英纤维做缝线，以间隔5mm～20mm距离将该锥形回旋状预型坯体缝合；然后将其从该缝合工装上取下，移至所述锥形芯模上，用外模将缝合后的锥形回旋状预型坯体与所述锥形芯模包裹合模挤压30min～60min后压实平整；再将外模打开卸掉；
5)顶部针刺补强；对无法缝合的锥形回旋状预型坯体的顶部以5mm～20mm的间距进行针刺补强；
6)后处理工序；裁剪掉该锥形回旋状预型坯体周边多余的纤维布头或纤维毡边缘；再用外模将该锥形回旋状预型坯体与所述锥形芯模包裹合模挤压30min～60min压实平整后，卸掉外模；从锥形芯模上取下，成型为所述锥形回旋状预型体。
上述步骤1)中的纤维纺织材料为纤维布或纤维毡中至少一种；其中，纤维布每层的厚度为0.2mm，纤维毡每层的厚度为0.4mm。
上述步骤2)中叠层包裹的若干层纤维纺织材料为所述纤维布、所述纤维毡或所述纤维布与所述纤维毡交替叠层包裹方式中任一种；该若干层纤维纺织材料叠层包裹的厚度为10～50mm。
上述的纤维布可选用玻璃布、石英布、碳布和有机布中任一种；纤维毡为石英毡、碳毡和有机毡中任一种；上述的纤维布和所述纤维毡交替叠层包裹为玻璃布和石英毡、石英布和石英毡、碳布和碳毡、有机布和有机毡组合中任一种。
上述步骤2)中所用的外模为2瓣半锥形筒体，合模后用螺栓或C型卡固定。
上述的纤维毡或纤维布，其中一层包裹的对接搭缝处和与其相邻层包裹的对接搭缝处间隔为15°～30°度；喷胶后的纤维布和纤维毡将所述锥形芯模紧密包裹后，其表面贴合展平；所用的可喷胶水为环氧类可喷胶水、聚酯类可喷胶水中任一种。
上述步骤3)所用的针刺枪为手持式针刺枪。
上述步骤4)所述的缝合采用不锈钢缝合针，该不锈钢缝合针的长度为50mm～100mm、直径为0.5mm～3mm；所述石英纤维为160tex～760tex的有捻石英纱。
由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果如下：1)加工设备简单、易于操作，脱离了大型编织设备的束缚；易于实施；2)将针刺和缝合组合应用，克服了现有技术中无法制备锥头角度小的回旋预型体，解决了缝合过程中容易出现褶皱，影响最终产品质量和外观的缺陷，制备出的锥形回旋状预型体外观平整无褶皱；3)制备周期可在一周左右完成，相对于现有技术所用的2～6个月，制备周期明显缩短，有效提高了制造效率；4)由于采用了纤维纺织层的铺覆、胶水粘贴、针刺定型、缝合后用外模合模压实以及针刺补强成型的方法相比于传统编织的回旋状预型体，强度适中，符合增强材料国家标准的规定，即国标GB/T 1447-2005测试复合材料拉伸性能，快速锥形回旋状预型体增强陶瓷基复合材料拉伸强度≥30MPa；5)用本发明上述方法制造的锥形回旋状预型体，因其设备不用更新，成型周期短，普通操作人员均可实施，因而有效降低了制造成本；有益于推广应用。
附图说明
图1为本发明产品制造时所用锥形芯模的结构示意图。
图2本发明产品制造时所用外模分体结构以及合模结构示意图。
图3本发明产品制造时所用缝合工装的结构示意图。
具体实施方式
本发明采用针刺定型和缝合技术组合的方式加工锥形回旋状预型体，对缝合不到的区域再用紧密针刺进行加强，裁剪掉多余部分后，完成该锥形回旋状预型体的快速制造。
以下结合附图对本发明的方法做详细说明。
一种锥形回旋状预型体的快速制造方法，包括步骤如下：
1)裁剪纤维纺织材料若干层，每层的尺寸相同；使用剪刀按所用锥形芯模展开模板图将若干层纤维纺织材料裁剪备用；
2)包裹芯模；取一底部带有定位盘的锥形芯模，该锥形芯模展开的面积与裁剪后的纤维纺织材料的面积吻合；如图1所示，底部带有定位盘的锥形芯模1竖直放置于水平平台上；在步骤1)裁剪的若干层纤维纺织材料边缘1cm处外侧从上至下喷胶，再将若干层喷了胶的纤维纺织材料叠层紧密包裹在锥形芯模的外表面且贴合展平；每层纤维纺织材料两端边缘的对缝处直接粘合搭接，其中一层包裹的对接搭缝处和与其相邻层包裹的对接搭缝处间隔为15°～30°度；然后用外模合模挤压30min～60min。
如图2所示，外模为2瓣形状相同且对称的半锥形壳体Ⅰ、Ⅱ，在半锥形壳体Ⅰ、Ⅱ的小头顶部区域布满若干规格排列的通孔，相邻通孔之间的间距为5mm～20mm；中部至底盘之间区域的壳体上布满数量小于顶部区域且规格排列的通孔，相邻通孔之间的间距为30mm～50mm；通孔的孔径大小相同，均为1mm～3.5mm；2瓣半锥形壳体Ⅰ、Ⅱ合模后为一整个的锥形壳体Ⅲ；合模后锥形壳体Ⅲ在底部的定位盘处用螺栓或C型卡固定；其中，C型卡为标准深喉C型卡，型号为YT-6427深喉C型卡。
上述所用的纤维纺织材料为纤维布或纤维毡中至少一种；其中，纤维布每层的厚度为0.2mm，纤维毡每层的厚度为0.4mm。
叠层包裹层可以是纤维布和纤维布叠层、纤维毡和纤维毡叠层、纤维布和纤维毡交替叠层方式中任一种；该若干层纤维纺织材料叠层包裹的厚度为10～50mm。
上述喷胶后的纤维布和纤维毡将所述锥形芯模紧密包裹后，其表面贴合展平；所用的可喷胶水为市售的环氧类可喷胶水、聚酯类可喷胶水中任一种。
所用的纤维布可选用玻璃布、石英布、碳布和有机布中任一种；纤维毡为石英毡、碳毡和有机毡中任一种；上述的纤维布和纤维毡交替叠层包裹可以是玻璃布和石英毡、石英布和石英毡、碳布和碳毡、有机布和有机毡组合中任一种。
3)针刺定型；将步骤2)挤压成型的叠层包裹层用针刺枪以30mm～50mm的间距对叠层包裹的纤维纺织材料层进行针刺定型，成型为锥形回旋状预型坯体；然后松开螺栓或C型卡，将外模打开卸掉，此时锥形回旋状预型坯体被针刺定型不会发生变形；所用的针刺枪为手持式针刺枪，其型号为SYSVEL ZQ-11型便携手提电动针刺枪。
4)缝合；将步骤3)所述锥形回旋状预型坯体从所述锥形芯模上取下，移至一缝合工装上；如图3所示，缝合工装3为一与锥形芯模形状对应设置的锥形支架，支架似鸟笼，中部呈嵝空状，将石英纤维穿入专用的不锈钢缝合针的尾部，从该锥形回旋状预型坯体的底部至距顶端150mm～200mm处范围内，用石英纤维做缝线，以间隔5mm～20mm距离将该锥形回旋状预型坯体缝合，裁剪掉多余的缝合石英纤维；然后将其从该缝合工装上取下，移至所述锥形芯模上，用外模将缝合后的锥形回旋状预型坯体与所述锥形芯模包裹合模挤压30min～60min后压实平整；再将外模打开卸掉；所用的不锈钢缝合针，其长度为50mm～100mm、直径为0.5mm～3mm；石英纤维选用160tex～760tex的有捻石英纱。
5)顶部针刺补强；为保证顶端锥形回旋状预型坯体的整体强度，用手持式针刺枪沿外模上的开孔对未缝合区域以5mm～20mm的间距对无法缝合的顶部针刺补强一遍。
6)后处理工序；裁剪掉该锥形回旋状预型坯体周边多余的纤维布头或纤维毡边缘；再用外模将该锥形回旋状预型坯体与所述锥形芯模包裹合模挤压30min～60min压实平整后，卸掉外模；从锥形芯模上取下，成型为所述锥形回旋状预型体。
为了更详细的了解本发明的技术方案，以下结合实例对本发明做进一步的详细说明。
实例1：
一种锥形回旋状预型体的快速制造方法，具体操作步骤如下：
1)裁剪纤维纺织材料，该纤维纺织材料选用纤维布与纤维毡的组合，其中纤维布选用玻璃布，纤维毡选用石英毡。
将玻璃布铺放在平台上，然后将石英毡叠放在玻璃布表面，将锥形芯模展开模板图放在石英毡上，使用剪刀沿模板外沿进行裁剪，裁剪出所需要的数量备用。
2)包裹芯模
将底部带有定位盘的锥形芯模竖直放置于水平平台上；用3M环氧类可喷胶水在裁剪好的若干层玻璃布和若干层石英毡边缘1cm处外侧从上至下喷涂一遍；将喷了胶的玻璃布层或石英毡层交替叠层将该锥形芯模紧密包裹贴合展平，边缘对缝处直接粘合搭接；相邻两层间搭接缝顺时针间隔15°度；继续铺放包裹贴合其余玻璃布和石英毡，玻璃布和石英毡的包裹比例为1：1，到达要求厚度时停止；将外模一瓣的半锥形壳体Ⅰ与叠层包裹的玻璃布和石英毡的底部和锥形芯模定位盘贴紧卡实，再将外模另一瓣半锥形壳体Ⅱ也贴紧卡实，然后用螺栓将外模半锥形壳体Ⅰ和半锥形壳体Ⅱ紧固锁死，合模为锥形壳体Ⅲ，挤压由玻璃布和石英毡叠层组合的材料层30min，压实平整。
3)针刺定型
如图2所示，开孔2布满外模壳体上；用手持式针刺枪以30mm～50mm的间距沿外模上的开孔2对叠层组合的材料层进行针刺一遍，然后松开螺栓，将外模打开卸掉，此时成型为一锥形回旋状预型坯体，其已被针刺定型不会发生变形。
4)缝合
将针刺定型后的锥形回旋状预型坯体从锥形芯模上取下，移至图3所示的缝合工装3上；将石英纤维穿入专用的不锈钢缝合针的尾部，从该锥形回旋状预型坯体底部以间隔5mm顺时针将其缝合至距顶端150mm处停止，裁剪掉多余的缝合石英纤维；再将缝合后的产品从缝合工装3上取下转移至图1所示的锥形芯模1上；用外模将缝合后的预型坯体与锥形芯模1包裹合模挤压30min。
5)顶部针刺补强
为保证顶端锥形回旋状预型体的整体强度，用手持式针刺枪沿沿外模上的开孔对未缝合区域以5mm的间距对缝合锥形回旋状预型体无法缝合的顶部针刺补强一遍。
6)后处理工序
松开螺栓，打开卸掉外模；将多余的纤维头或毡边缘裁剪掉；从锥形芯模上取下，快速制备成锥形回旋状预型体。
实例2：
基本步骤与实例1相同，在此不再赘述，其不同点在于：
1)裁剪纤维纺织材料选用石英布；
2)包裹芯模
可喷胶水选用BUFA聚酯类可喷胶水在裁剪好的纤维布边缘1cm处从上至下喷涂一遍；再将喷了胶的石英布将锥形芯模紧密包裹贴合展平，相邻两层间搭接缝顺时针间隔30°度；边缘对缝处直接粘合搭接。
将单瓣外模即半锥形壳体Ⅰ与叠加的锥形回旋状预型体和锥形芯模定位盘贴紧卡实，再将外模Ⅱ也贴紧卡实，然后用YT-6427深喉C型卡将半锥形壳体Ⅰ和半锥形壳体Ⅱ紧固锁死，合模成锥形壳体，挤压叠层锥形回旋状预型体60min，压实平整。
3)针刺定型
用手持式针刺枪以50mm的间距沿外模上的开孔对叠层锥形回旋状预型体进行针刺一遍，然后松开YT-6427深喉C型卡，将外模打开卸掉，此时锥形回旋状预型体被针刺定型不会发生变形。
4)缝合
将针刺定型后的锥形回旋预型坯体从锥形芯模上取下，转移至缝合工装上；
用穿有石英纤维的不锈钢缝合针，从锥形回旋预型坯体的底部以间隔20mm顺时针将其缝合至距顶端200mm处停止，裁剪掉多余的缝合石英纤维；再将缝合后的锥形回旋预型坯体从缝合工装上取下转移至锥形芯模上；用外模将缝合后锥形回旋预型坯体与锥形芯模包裹合模挤压60min。
5)顶部针刺补强
为保证顶端锥形回旋状预型体的整体强度，用手持式针刺枪沿沿外模上的开孔对未缝合区域以20mm的间距对缝合锥形回旋状预型体无法缝合的顶部针刺补强一遍。
6)后处理工序
松开YT-6427深喉C型卡，打开卸掉外模；将多余的石英布头或毡边裁剪掉；从锥形芯模上取下，全石英布的锥形回旋状预型体快速制备完成。
实例3：
基本步骤与实例1相同，在此不再赘述，其不同点在于：
1)裁剪纤维纺织材料选用碳毡。
2)包裹芯模
可喷胶水选用3M环氧类可喷胶水；两层间搭接缝顺时针间隔20°度，继续铺放包裹贴合其余纤维毡到达要求厚度；将单瓣的半锥形壳体Ⅰ与叠加的锥形回旋状预型体和锥形芯模定位盘贴紧卡实，再将半锥形壳体Ⅱ也贴紧卡实，然后用YT-6427深喉C型卡将半锥形壳体Ⅰ和半锥形壳体Ⅱ紧固锁死，合模挤压叠层锥形回旋状预型体40min，压实平整。
3)针刺定型
用手持式针刺枪以40mm的间距沿外模上的开孔对叠层锥形回旋状预型体进行针刺一遍，然后松开YT-6427深喉C型卡，将外模打开卸掉，此时锥形回旋状预型体被针刺定型不会发生变形。
4)缝合
将针刺定型后的锥形回旋状预型坯体从锥形芯模上取下，转移至专用的缝合工装上；将石英纤维穿入专用的不锈钢针尾部，从锥形回旋状预型坯体底部以间隔15mm顺时针将其缝合至距顶端180mm处停止，裁剪掉多余的缝合石英纤维；再将缝合后的锥形回旋状预型坯体从缝合工装上取下转移至锥形芯模上；用外模将缝合后的锥形回旋状预型坯体与锥形芯模包裹合模挤压40min。
5)顶部针刺补强
为保证顶端锥形回旋状预型体的整体强度，用手持式针刺枪沿沿外模上的开孔对未缝合区域以15mm的间距对缝合锥形回旋状预型体无法缝合的顶部针刺补强一遍。
6)后处理工序
松开YT-6427深喉C型卡，打开卸掉外模；将多余的碳毡边缘裁剪掉；从锥形芯模上取下，全碳毡的锥形回旋状预型体快速制备完成。
实例4：
基本步骤与实例1相同，在此不再赘述，其不同点在于：
1)裁剪纤维纺织材料选用有机布和有机毡。
2)包裹芯模
可喷胶水选用聚酯类可喷胶水；在裁剪好的有机布和有机毡边缘1cm处从上至下喷涂一遍；将喷了胶的有机布和有机毡交替叠层将锥形芯模紧密包裹贴合展平，边缘对缝处直接粘合搭接；以两层间搭接缝顺时针间隔25°度；
合模挤压叠层锥形回旋状预型体坯体50min，压实平整。
3)针刺定型
用手持式针刺枪以45mm的间距沿外模上的开孔对叠层的锥形回旋状预型坯体进行针刺一遍，然后松开螺栓，将外模打开卸掉。
4)缝合
将针刺定型后的锥形回旋状预型坯体从锥形芯模上取下，转移至专用的缝合工装上；用穿有石英纤维的不锈钢针，从预形体底部以间隔10mm顺时针将其缝合至距顶端180mm处停止，从缝合工装上取下转移至锥形芯模上；合模挤压50min。
5)顶部针刺补强
为保证顶端锥形回旋状预型体坯体的整体强度，用手持式针刺枪沿沿外模上的开孔对未缝合区域以20mm的间距对缝合锥形回旋状预型体坯体无法缝合的顶部针刺补强一遍。
6)后处理工序
松开螺栓，打开卸掉外模；将多余的有机布和有机毡边缘裁剪掉；从锥形芯模上取下锥形回旋状预型体坯体，有机布和有机毡交替的锥形回旋状锥形回旋状预型体快速制备完成。
除上述实例外，本发明的纤维布还可选用碳布或有机布；纤维毡还可选用碳毡或有机毡；上述的纤维布和纤维毡交替叠层包裹还可以是石英布和石英毡、碳布和碳毡组合中任一种。
市售的环氧类可喷胶水、聚酯类可喷胶水均可用于喷涂纤维布或纤维毡的边缘处。
Claims (8)
1.一种锥形回旋状预型体的快速制备方法，包括步骤如下：
1)裁剪纤维纺织材料若干层，每层的尺寸相同；
2)包裹芯模；取一底部带有定位盘的锥形芯模竖直置于水平平台上；在步骤1)裁剪的若干层纤维纺织材料边缘1cm处外侧从上至下喷胶，再将若干层喷了胶的所述纤维纺织材料叠层紧密包裹在所述锥形芯模的外表面且贴合展平；每层纤维纺织材料两端边缘的对缝处直接粘合搭接；然后用外模合模挤压30min～60min；
3)针刺定型；卸掉外模，将步骤2)挤压成型的纤维纺织材料用针刺枪以30mm～50mm的间距进行针刺定型，成型为锥形回旋状预型坯体；
4)缝合；将步骤3)所述锥形回旋状预型坯体从所述锥形芯模上取下，移至一缝合工装上；从所述锥形回旋状预型坯体的底部至距顶端150mm～200mm处范围内，用石英纤维做缝线，以间隔5mm～20mm距离将该锥形回旋状预型坯体缝合；然后将其从该缝合工装上取下，移至所述锥形芯模上，用外模将缝合后的锥形回旋状预型坯体与所述锥形芯模包裹合模挤压30min～60min后压实平整；再将外模打开卸掉；
5)顶部针刺补强；对无法缝合的锥形回旋状预型坯体的顶部以5mm～20mm的间距进行针刺补强；
6)后处理工序；裁剪掉该锥形回旋状预型坯体周边多余的纤维布头或纤维毡边缘；再用外模将该锥形回旋状预型坯体与所述锥形芯模包裹合模挤压30min～60min压实平整后，卸掉外模；从锥形芯模上取下，成型为所述锥形回旋状预型体。
2.如权利要求1所述的快速制造方法，其特征在于：步骤1)所述的纤维纺织材料为纤维布或纤维毡中至少一种；其中，纤维布每层的厚度为0.2mm，纤维毡每层的厚度为0.4mm。
3.如权利要求2所述的快速制造方法，其特征在于：步骤2)所述叠层包裹的若干层纤维纺织材料为所述纤维布、所述纤维毡或所述纤维布与所述纤维毡交替叠层包裹方式中任一种；该若干层纤维纺织材料叠层包裹的厚度为10～50mm。
4.如权利要求3所述的快速制造方法，其特征在于：所述纤维毡或所述纤维布一层包裹的对接搭缝处和与其相邻层包裹的对接搭缝处间隔为15°～30°度；喷胶后的所述纤维布和所述纤维毡将所述锥形芯模紧密包裹后，其表面贴合展平；所述可喷胶水为环氧类可喷胶水、聚酯类可喷胶水中任一种。
5.如权利要求1所述的快速制造方法，其特征在于：步骤2)所述的外模为2瓣半锥形筒体，合模后用螺栓或C型卡固定。
6.如权利要求1－5任一项所述的快速制造方法，其特征在于：所述纤维布为玻璃布、石英布、碳布和有机布中任一种；所述纤维毡为石英毡、碳毡和有机毡中任一种；所述纤维布和所述纤维毡交替叠层包裹为玻璃布和石英毡、石英布和石英毡、碳布和碳毡、有机布和有机毡组合中任一种。
7.如权利要求6所述的快速制造方法，其特征在于：步骤3)所述针刺枪为手持式针刺枪。
8.如权利要求7所述的快速制造方法，其特征在于：步骤4)所述缝合用不锈钢缝合针，该不锈钢缝合针的长度为50mm～100mm、直径为0.5mm～3mm；所述石英纤维为160tex～760tex的有捻石英纱。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201510085226.0A CN104723575B (zh) | 2015-02-16 | 2015-02-16 | 一种锥形回旋状预型体的快速制造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201510085226.0A CN104723575B (zh) | 2015-02-16 | 2015-02-16 | 一种锥形回旋状预型体的快速制造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN104723575A true CN104723575A (zh) | 2015-06-24 |
| CN104723575B CN104723575B (zh) | 2017-03-01 |
Family
ID=53448268
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201510085226.0A Expired - Fee Related CN104723575B (zh) | 2015-02-16 | 2015-02-16 | 一种锥形回旋状预型体的快速制造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN104723575B (zh) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106393727A (zh) * | 2015-07-16 | 2017-02-15 | 江苏天鸟高新技术股份有限公司 | 一种三维预制体 |
| CN106903905A (zh) * | 2017-03-08 | 2017-06-30 | 西北工业大学 | 一种适用于vari的c型带筋壁板复合材料的成型模具及方法 |
| CN110549643A (zh) * | 2019-09-06 | 2019-12-10 | 长沙晶优新材料科技有限公司 | 一种天线盖板仿形预制件穿刺方法及天线盖板成型方法 |
| CN115534426A (zh) * | 2022-08-24 | 2022-12-30 | 南京玻璃纤维研究设计院有限公司 | 一种2.5d加针刺组合结构立体织物及其成型方法 |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0415869A2 (en) * | 1989-08-28 | 1991-03-06 | United Technologies Corporation | Stabilizing inserts for resin transfer molding |
| US7029616B2 (en) * | 1997-10-23 | 2006-04-18 | Callaway Golf Company | Method for manufacturing a composite golf club head |
| CN1911637A (zh) * | 2006-08-31 | 2007-02-14 | 哈尔滨工业大学 | 平辊排纱的纤维缠绕方法 |
| CN101407227A (zh) * | 2008-10-31 | 2009-04-15 | 匡建钢 | 一种改良的汽车车身外壳及其加工方法 |
| CN102555108A (zh) * | 2012-01-31 | 2012-07-11 | 南京春辉科技实业有限公司 | 一种异型微细光纤束的制作模具以及制作方法 |
| WO2013001458A2 (en) * | 2011-06-27 | 2013-01-03 | Iq Tec Switzerland Gmbh | Preforming pre-preg |
-
2015
- 2015-02-16 CN CN201510085226.0A patent/CN104723575B/zh not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0415869A2 (en) * | 1989-08-28 | 1991-03-06 | United Technologies Corporation | Stabilizing inserts for resin transfer molding |
| US7029616B2 (en) * | 1997-10-23 | 2006-04-18 | Callaway Golf Company | Method for manufacturing a composite golf club head |
| CN1911637A (zh) * | 2006-08-31 | 2007-02-14 | 哈尔滨工业大学 | 平辊排纱的纤维缠绕方法 |
| CN101407227A (zh) * | 2008-10-31 | 2009-04-15 | 匡建钢 | 一种改良的汽车车身外壳及其加工方法 |
| WO2013001458A2 (en) * | 2011-06-27 | 2013-01-03 | Iq Tec Switzerland Gmbh | Preforming pre-preg |
| CN102555108A (zh) * | 2012-01-31 | 2012-07-11 | 南京春辉科技实业有限公司 | 一种异型微细光纤束的制作模具以及制作方法 |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106393727A (zh) * | 2015-07-16 | 2017-02-15 | 江苏天鸟高新技术股份有限公司 | 一种三维预制体 |
| CN106903905A (zh) * | 2017-03-08 | 2017-06-30 | 西北工业大学 | 一种适用于vari的c型带筋壁板复合材料的成型模具及方法 |
| CN110549643A (zh) * | 2019-09-06 | 2019-12-10 | 长沙晶优新材料科技有限公司 | 一种天线盖板仿形预制件穿刺方法及天线盖板成型方法 |
| CN110549643B (zh) * | 2019-09-06 | 2021-09-07 | 长沙晶优新材料科技有限公司 | 一种天线盖板仿形预制件穿刺方法及天线盖板成型方法 |
| CN115534426A (zh) * | 2022-08-24 | 2022-12-30 | 南京玻璃纤维研究设计院有限公司 | 一种2.5d加针刺组合结构立体织物及其成型方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN104723575B (zh) | 2017-03-01 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN107475899B (zh) | 一种密度可控的仿形回转体的制备方法 | |
| CN107642678B (zh) | 一种三维编织压力气瓶及其制备方法 | |
| CN104723575A (zh) | 一种锥形回旋状预型体的快速制造方法 | |
| JP5872471B2 (ja) | 織りプリフォーム、コンポジットおよびその製造方法 | |
| CN107244082A (zh) | 一种薄壁变厚度复合材料天线罩的成型方法 | |
| CN101342807A (zh) | 一种泡沫夹芯整体结构复合材料及其制备方法 | |
| JPH0364301B2 (zh) | ||
| CN101698326B (zh) | 树脂传递模塑工艺用纤维增强预成型体及其复合材料构件及制备方法 | |
| CN204527613U (zh) | 一种飞机用三维编织复合材料螺旋桨叶片 | |
| CN205009684U (zh) | 一种玻璃纤维复合缝编制品 | |
| JP2008290421A (ja) | プリプレグ積層体からなる成形品の製造方法 | |
| CN106393727A (zh) | 一种三维预制体 | |
| CN108859172A (zh) | 一种预制骨架式整体成型复合材料方舱的制备方法 | |
| CN205086375U (zh) | 一种三维预制体 | |
| CN104988668B (zh) | 天线罩用纤维织物的缝合编织方法及专用缝合模具 | |
| CN104743099A (zh) | 一种飞机用三维编织复合材料螺旋桨叶片及其制备方法 | |
| CN107336377A (zh) | 一种多曲面纤维布预制件的缝合方法 | |
| CN104723571B (zh) | 一种碳纤维盒型预制件的缝制方法及定型模具 | |
| CN101285548A (zh) | 高真空多层绝热被的制作方法 | |
| CN108127979A (zh) | 一种三向正交结构的聚乳酸复合板材及其制备方法 | |
| CN105366073A (zh) | 纤维铺缝窗框预制体的制造方法 | |
| CN103266391A (zh) | 一种机织2d+2．5d仿形织物组合织物及成型方法 | |
| EP2860649B1 (en) | Composite material having bionic structure, method of preparing same, and modeling method | |
| CN202509222U (zh) | 复合材料多维织造成形机 | |
| CN203198342U (zh) | 无经编纱的多轴向织物 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20170301 |