CN107862990A - 一种碳纤维复合材料的显示器骨架 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种碳纤维复合材料的显示器骨架结构,主要包括左侧、右侧、顶部、背部、后部、前部、前底部、中间板、隔板共9个主要零件,各零件之间通过铆接进行装配组装,连接件采用复合材料板或金属件。仪器的安装接口通过后装金属件来提供,后装金属件采用胶接+机械连接来进行装配。该结构的各个零件可以很容易的按照一定工艺方式(如热压罐、拉挤等)进行成型,满足减重、强度、刚度、抗振动、耐腐蚀性等要求下,降低制造难度,降低制造成本。
Description
技术领域
本发明涉及一种碳纤维复合材料的显示器骨架结构。
背景技术
传统的显控台显示器骨架采用铝合金整体铸造,铸造后进行CNC机械加工。由于轻量化需求,对显示骨架的重量提出了新的要求。碳纤维复合材料具有高比强度(抗破坏性)、高比模量(抗变形能力)、可设计性强等优点,已经在此领域应用。
然而,现有的碳纤维复合材料在显示器显示骨架的应用案例中,都是在原有的铝合金结构基础上,进行整体化的更换材料处理。特点是:工艺分型面少,导致每个零件形状极其复杂;模具复杂、需多个组合模具及运动机构;制造过程困难,成品率不高。所以,应用碳纤维复合材料虽然实现了减重的要求,但成本陡然上升,难以广泛应用。
发明内容
本发明的目的是提供一种碳纤维复合材料的显示器骨架结构,能够解决上述技术存在的问题,并且考虑显示器结构的使用功能及受力特点,在有限的空间范围内,充分发挥复合材料可设计性的优势。
本发明提供的技术方案是:
一种碳纤维复合材料的显示器骨架,其特征在于,显示器骨架的结构采用多腔箱体,内部空间有隔板;侧壁及前面板有螺栓接口,直接承受内部设备载荷;底部与基座进行螺栓连接;
制作的时候,首先,将隔板分离出来,作为单独零件,转换成带缘条的肋的结构形式,隔板与主体之间在缘条上采用紧固件连接;
其次,采取左右分型,分型面位置距离侧面20~30mm,保证有足够的布置紧固件的距离的同时,降低成型难度;
最后,对于次承力部位,依据其结构形式,进一步分型,最终把原骨架结构分成左侧、右侧、顶部、背部、后部、前部、前底部、中间板、隔板共9个主要零件;
各零件之间通过铆接进行装配组装,连接件采用复合材料板或金属件,仪器的安装接口通过后装金属件来提供,中间板四边带有翻边,将左侧、右侧、后部、前部分别铆接在一起;隔板四边带有翻边,将左侧、右侧、前部、背部分别铆接在一起;左侧通过底部基座与后部、前底部进行铆接;右侧通过底部基座与后部、前底部进行铆接;各零件采用碳纤维织物预浸料,采用对称均衡铺层,在左侧及右侧增加0°的单向带增厚层作为加强筋。
本发明具有以下有益效果:
1、减重。在保证显示器骨架刚度的前提下,骨架结构的9个主要零件全使用碳纤维复合材料,虽然零件数量多、连接件增加、导致重量有所上升,但相比原铝合金结构依然减重超过40%。
2、降低制造难度。将显示单元骨架拆分成9个零件,从整体复杂的箱体多腔结构变成了一个个L型板、C型板,带翻边平板等简单结构零件,模具的结构也变的简单,制造成型过程更容易把控,成品率提高。
3、降低成本。从模具成本上,模具数量增加引起的成本增加,仍然小于原复杂模具的总成本;从工艺制造上,顶部、后部、前部、前底部等零件可以采用一腔多模的方式,或者采用拉挤成型等低成本成型工艺,从而使得制造成本进一步降低。
4、细节结构紧凑。将提供设备接口的金属件进行适当延伸或改变,用来作为骨架9个零件的连接件,一件两用,避免了连接件数量的进一步增加。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步详细的描述。
参见图1,一种碳纤维复合材料的显示器骨架结构,根据显示器骨架结构的传力要求、利用复合材料的可设计性,对显示骨架结构进分块处理。显示器骨架的结构形式类似于多腔箱体,内部空间有隔板;侧壁及前面板有螺栓接口,直接承受内部设备载荷;底部与基座进行螺栓连接。
首先,将隔板分离出来,作为单独零件,转换成常见的带缘条的肋的结构形式,隔板与主体之间在缘条上采用紧固件连接。
其次,由于主传力位置在两个侧面,为保证侧面结构及传力路径的完整,采取左右分型。分型面位置距离侧面20~30mm,保证有足够的布置紧固件的距离的同时,降低成型难度。并且,避开吊环孔、设备连接孔等受力集中部位。
最后,对于次承力部位,为了进一步降低工艺成型难度,依据其结构形式,进一步分型。最终把原骨架结构分成左侧、右侧、顶部、背部、后部、前部、前底部、中间板、隔板共9个主要零件。
各零件之间通过铆接进行装配组装,连接件采用复合材料板或金属件。仪器的安装接口通过后装金属件来提供,将此金属件进行适当延伸或改变,从而用来作为骨架9个零件的连接件。后装金属件采用胶接+机械连接来进行装配。需要提供螺纹接口的地方,采用托板螺母。
中间板8四边带有翻边,将左侧1、右侧2、后部5、前部6分别铆接在一起;隔板9四边带有翻边,将左侧1、右侧2、前部6、背部4分别铆接在一起。
此外,左侧1通过底部基座10与后部5、前底部7进行铆接;右侧2通过底部基座10与后部5、前底部7进行铆接。
各零件采用T300碳纤维织物预浸料,采用对称均衡铺层。在左侧1及右侧2增加0°的单向带增厚层作为加强筋,以提高刚度。
Claims (1)
1.一种碳纤维复合材料的显示器骨架,其特征在于,显示器骨架的结构采用多腔箱体,内部空间有隔板;侧壁及前面板有螺栓接口,直接承受内部设备载荷;底部与基座进行螺栓连接;
制作的时候,首先,将隔板分离出来,作为单独零件,转换成带缘条的肋的结构形式,隔板与主体之间在缘条上采用紧固件连接;
其次,采取左右分型,分型面位置距离侧面20~30mm,保证有足够的布置紧固件的距离的同时,降低成型难度;
最后,对于次承力部位,依据其结构形式,进一步分型,最终把原骨架结构分成左侧、右侧、顶部、背部、后部、前部、前底部、中间板、隔板共9个主要零件;
各零件之间通过铆接进行装配组装,连接件采用复合材料板或金属件,仪器的安装接口通过后装金属件来提供,中间板四边带有翻边,将左侧、右侧、后部、前部分别铆接在一起;隔板四边带有翻边,将左侧、右侧、前部、背部分别铆接在一起;左侧通过底部基座与后部、前底部进行铆接;右侧通过底部基座与后部、前底部进行铆接;
各零件采用碳纤维织物预浸料,采用对称均衡铺层,在左侧及右侧增加0°的单向带增厚层作为加强筋。
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