CN111745998B - 一种用碳纤维复合材料制造链条索具的方法 - Google Patents

Abstract

一种用碳纤维复合材料制造链条索具的方法，属于牵引索具技术领域。目的是提供一种重量轻、强度高，不易氧化、对酸、碱、盐雾等都具有很好的耐腐蚀性，且抗疲劳性好的用碳纤维复合材料制造链条索具的方法。所述方法包括以下步骤：步骤一：链条一环成型方案：包括成型；压型；固化；链条二环成型方案：包括成型；压型；固化。采用碳纤维复合材料制作链条索具可以解决原钢制索链遇到的连续抗疲劳性差等问题。本发明尤其适用于舰载直升机、战斗机、军舰、民用船舶及海上石油开采等领域。

Description

一种用碳纤维复合材料制造链条索具的方法

技术领域

本发明属于牵引索具技术领域，具体涉及一种用碳纤维复合材料制造链条索具的方法。

背景技术

现在市场上所用的索链都是金属材质的，金属材质存在:

1密度大.质量重(舰载机的系留索过重影响单兵作战能力；军舰、民用船舶的锚链过重增加动力负荷；海上石油开采的系泊链过重影响平台动力平衡度；深海浮标的锚链过重影响使用长度：极限800米)。

2易氧化.防腐能力差(尤其海上锚链工况环境恶劣，对索链的抗拉能力、防腐能力和使用长度要求很高，传统的钢制锚链存在频繁维护及寿命短)；

3海水氢脆；

4不耐酸碱；

5抗疲劳性差等缺点。

发明内容

本发明的目的是提供一种重量轻、强度高，不易氧化、对酸、碱、盐雾等都具有很好的耐腐蚀性，且抗疲劳性好的用碳纤维复合材料制造链条索具的方法。

碳纤维复合材料具有比强度高、重量轻，惰性材质等特性。在相同拉力强度下碳纤维的重量是钢的1/5左右，同时碳纤维复合材料对酸、碱、盐雾等都具有很好的耐腐蚀性。采用碳纤维复合材料制作链条索具可以解决原钢制索链遇到的连续抗疲劳性差，降低伸长量等问题。

实现上述目的，本发明采取的技术方案是：

一种用碳纤维复合材料制造链条索具的方法，所述方法步骤如下：

步骤一：链条一环成型方案

1.1成型

设预成型的链条索具直径为D,利用自动化缠绕设备将15-29％D宽度的碳纤维预浸料窄带穿过加热管升温35-145℃并加反向1-10kg力拉紧碳纤维预浸料窄带，环向缠绕在链条一环成型工装的缠绕凸台一上，环向缠绕到直径为80-99％D，形成链条一环坯料一；

1.2压型

将环向缠绕好的直径为80-99％D的链条一环坯料一从所述链条一环成型工装中取出，放在链条一环冲压工装下模的链条一环压型下模腔一中，所述链条一环压型下模腔一截面形状为半圆形，直径为80-99％D，然后，对链条一环冲压工装进行加热，当所述链条一环冲压工装温度达到55-165℃时，链条一环冲压工装上模向下冲压所述链条一环坯料一，冲压压力为4-18KN，压型时间为10-130s，压出与所要成型的链条索具直径D的中轴线相重合的直径为80-99％D的链条一环坯料一；待链条一环冲压工装冷却后，取出直径为80-99％D的链条一环坯料一，再在直径为80-99％D的链条一环坯料一上利用自动化缠绕设备沿径向方向用10-30％D宽度的碳纤维预浸料窄带缠绕1-10层,缠绕完成后，将链条一环坯料一放在链条一环冲压工装下模上的链条一环压型下模腔二中，链条一环压型下模腔二截面形状为半圆形，直径为D，对链条一环冲压工装进行加热，当链条一环冲压工装温度达到55-165℃时，给链条一环冲压工装上模加4-18KN力向下合模冲压出直径为D的链条一环坯料二，压型时间为10-130s；

1.3固化

将压型后的链条索具直径为D的链条一环坯料二，放入链条一环固化硅胶套内全包裹起来，再将包裹有链条一环坯料二的链条一环固化硅胶套放入链条一环固化工装下模的链条一环固化下模腔中，上下合模，放进热压机内，热压机加压3-18MPa，并以1-5℃/min升温速率升温至120-380℃，在恒温保持1-2h后，热压机以1-4℃/min降温速率降温，当温度降到60-180℃时开始泄除压力，待链条一环固化工装冷却至室温后，取出链条一环固化工装，分开链条一环固化工装的上下模，取出并打开链条一环固化硅胶套，即得到固化好的链条索具直径为D的链条一环；

步骤二：链条二环成型方案

2.1成型

将固化好的链条索具直径为D的链条一环固定好后，在所述链条一环中，套上链条二环成型工装，所述链条二环成型工装中间部分的中心共线的两个圆孔卡在链条一环上，自动化缠绕设备在链条二环成型工装左右两侧各设置3-6个电磁离合器，利用所述电磁离合器触点夹紧并旋转链条二环成型工装，在旋转所述链条二环成型工装过程中遇到链条一环时，电磁离合器触点缩回，逐渐将15-29％D宽度的碳纤维预浸料窄带，穿过加热管升温35-145℃并加反向1-100N力缠绕在链条二环成型工装上，环向缠绕至直径为85-97％D，形成链条二环坯料一；

2.2压型

将缠绕好的直径为85-97％D的链条二环坯料一从链条二环成型工装中取下，放入链条二环冲压工装一的链条二环压型下模腔一中，所述链条二环压型下模腔一截面形状为半圆形，链条二环压型下模腔一的直径为96％D，并对链条二环冲压工装一进行加热，当链条二环冲压工装一温度达到55-165℃时，链条二环冲压工装上模一向下冲压链条二环坯料一，冲压压力为4-100N，压型时间为10-130s；因为有链条一环的存在，需要两次压型，抬起链条二环冲压工装上模一，取出链条二环坯料一并水平旋转180°后，再次放入链条二环冲压工装一的链条二环压型下模腔一中，进行二次压型，冲压压力为4-100N，压型时间为10-130s，经两次压型后，即得到与链条索具直径D中轴线相重合的直径为96％D的链条二环坯料二，再在直径为96％D的链条二环坯料二上沿径向方向用29％D宽度的碳纤维预浸料窄带缠绕1-10层,得到链条二环坯料三，将链条二环坯料三放入链条二环冲压工装二的链条二环压型下模腔二中，重复链条坯料二的压型过程，经两次压型，即得到链条索具直径为D的链条二环坯料四；

2.3固化

将压型后的链条索具直径为D的链条二环坯料四用链条二环固化硅胶套包裹起来，将链条一环垂直放置在链条二环固化工装外部，将带有链条二环固化硅胶套的链条二环坯料四水平放入链条二环固化工装的链条二环固化下模腔里，再放进热压机内加压3-18MPa，并以1-5℃/min升温速率将链条二环固化工装温度升至120-380℃后，恒温1-2h，再操作热压机以1-4℃/min降温速率降温，当温度降到60-180℃时开始泄除压力，待模具冷却到常温后，取出链条二环固化工装，分开链条二环固化工装的四个链条二环固化工装模体，取出并打开链条二环固化硅胶套，即得到固化好的链条二环；

链条N环的制备方法与链条二环的相同，N为≥3的自然数。

本发明相对于现有技术的有益效果是：

1、用本发明的方法制成的碳纤维复合材料链条索具抗拉强度超过金属链条索具国家标准GJB 3548-1999及GJB/T 8109.2-1999。例如直径17mm的碳纤维复合材料链条索具最大抗拉能力可达到26吨左右，比钢链条索具提高1倍以上。

2、可更改表面涂层(链条索具外表面可喷涂或电镀所需要的涂层)，实现高耐磨，高防腐，坚固耐用。

3、实现了碳纤维复合材料链条索具的工业化批量生产、低成本制造。

4、X射线透过性好,具有良好的导热性能。

5、碳纤维材料的X光探伤弱，雷达反射波底。

6、所制成的碳纤维复合材料链条索具重量轻，碳纤维密度为1.8kg/m³，锰钢密度为9.8kg/m³。以固定舰载直升机或战斗机的系留索为例，由于固定舰载直升机或战斗机的系留索通常为8-12根，单根为2-3m。以直径17mm为例，一架舰载直升机或战斗机的金属系留索重量为79kg，碳纤维维复合材料链条索具的重量为18kg。可提高舰载机系留索单兵安装速度。

7、民用船舶使用的锚链长度通常为260m，军舰使用的锚链长度通常为330m。在不改变锚链动力系统前提下，可延长4倍锚链长度。在保持原锚链长度，可降低整套锚链动力系统的70％功率、体积，及锚链的占地面积。提高锚链4倍长度后，可增加战舰机动性和作战半径。

8、由于海上石油开采环境恶劣，对系泊链条索具的抗拉能力、防腐能力要求很高，传统的钢制链条索具使用几年后就因腐蚀问题不得不更换。使用碳纤维复合材料链条索具能够提高链条索具的抗腐蚀能力，使用寿命长，减少维护费用，耐疲劳性能好，避免了石油开采及海上系泊需经常更换链条索具的问题，并可降低海上石油平台系洎系统整体70％动力机构输出。

9、船舶使用的金属锚链航海时易产生磁性，而碳纤维复合材料链条索具不产生磁性。

10、提高海洋浮标锚链4-5倍长度，可为在深海建设海洋浮标提供超级长的锚链。

附图说明

图1是本发明的一环成型工装上下模拆分的轴测图；

图2是本发明的一环冲压工装上下模拆分的轴测图；

图3是本发明的一环固化工装上下模拆分的轴测图；

图4是本发明的二环成型工装上下模拆分的轴测图；

图5是本发明的二环冲压工装一上模或二环冲压工装二上模的轴测图；

图6是本发明的二环冲压工装一下模或二环冲压工装二下模的轴测图；

图7是本发明的二环冲压工装一或二环冲压工装二的轴测图；

图8是本发明的二环固化工装的四个二环固化工装模体拆分轴测图；

图9是本发明的一环固化硅胶套成型模上下模拆分的轴测图；

图10是本发明的二环固化硅胶套成型模上下模拆分的轴测图；

图11是图2的A处局部放大图；

图12是图3的B处局部放大图；

图13是图4的C处局部放大图；

图14是图7的D处局部放大图；

图15是图10的E处局部放大图。

上述附图中涉及到的部件名称及标号如下：

图1中：一环成型工装上模1、一环成型工装下模2、定位销一3、螺钉一4、缠绕凸台5、外轮廓线6；

图2中：一环冲压工装上模7、一环冲压工装下模8、定位销二9、衬套一10、螺钉二11、一环压型上模腔一12、一环压型上模腔二13、一环压型下模腔一14、一环压型下模腔二15；

图3中：一环固化工装上模16、一环固化工装下模17、定位销三18、衬套二19、螺钉三20、一环固化硅胶套21、缺口一22、一环固化上模腔23、一环固化下模腔24；

图4中：螺栓一25、螺母一26、圆柱销一27、二环成型工装模体一28、二环成型工装模体二29、二环成型工装模体三30、二环成型工装模体四31、U形槽一32、月牙形底板33、缠绕凸台二34；

图5-图7中；二环冲压工装上模一35、二环冲压工装下模一36、导柱一37、螺钉四38、衬套三39、二环冲压工装上模二40、二环冲压工装下模二41、导柱二42、螺钉五43、衬套四44、二环压型上模腔一45、二环压型下模腔一46、二环压型上模腔二47、二环压型下模腔二48、通槽二49、凸起平台一50、长槽一51、凸起平台二52、长槽二53、通槽一54；

图8中；精制螺栓55、螺母二56、二环固化工装模体一57、二环固化工装模体二58、二环固化工装模体三59、二环固化工装模体四60、U形槽三61、U形槽四62、U形槽五63、U形槽六64、U形槽七65、U形槽八66；

图9中；一环固化硅胶套成型模上模67、一环固化硅胶套成型模下模68、钢芯69、螺钉六70、定位销四71、衬套五72、圆柱销二73、吊环74；

图10中；二环固化硅胶套成型模上模75、二环固化硅胶套成型模下模76、衬套六77、螺钉七78、定位块79、定位销五80、定位销六81、二环固化硅胶套上成型腔82、二环固化硅胶套下成型腔83、二环固化硅胶套84。

具体实施方式

具体实施方式一：如图1-8、图11-图14所示，本实施方式披露了一种用碳纤维复合材料制造链条索具的方法，所述方法步骤如下：

1、一种用碳纤维复合材料制造链条索具的方法，其特征在于：所述方法步骤如下：

步骤一：链条一环成型方案

1.1成型

设预成型的链条索具直径为D,利用自动化缠绕设备(为现有设备)将15-29％D宽度的碳纤维预浸料窄带穿过加热管升温35-145℃并加反向1-10kg力拉紧碳纤维预浸料窄带，环向缠绕在链条一环成型工装的缠绕凸台一5上，环向缠绕到直径为80-99％D，形成链条一环坯料一；

1.2压型

将环向缠绕好的直径为80-99％D的链条一环坯料一从所述链条一环成型工装中取出，放在链条一环冲压工装下模8的链条一环压型下模腔一14中，所述链条一环压型下模腔一14截面形状为半圆形，直径为80-99％D，然后，对链条一环冲压工装(包括链条一环冲压工装上模7和链条一环冲压工装下模8)进行加热，当所述链条一环冲压工装温度达到55-165℃时，链条一环冲压工装上模7向下冲压所述链条一环坯料一，冲压压力为4-18KN，压型时间为10-130s，压出与所要成型的链条索具直径D的中轴线相重合的直径为80-99％D的链条一环坯料一；待链条一环冲压工装冷却后，取出直径为80-99％D的链条一环坯料一，再在直径为80-99％D的链条一环坯料一上利用自动化缠绕设备沿径向方向用10-30％D宽度的碳纤维预浸料窄带缠绕1-10层,缠绕完成后，将链条一环坯料一放在链条一环冲压工装下模8上的链条一环压型下模腔二15中，链条一环压型下模腔二15截面形状为半圆形，直径为D(D为链条索具直径)，对链条一环冲压工装(包括链条一环冲压工装上模7和链条一环冲压工装下模8)进行加热，当链条一环冲压工装温度达到55-165℃时，给链条一环冲压工装上模7加4-18KN力向下合模冲压出直径为D的链条一环坯料二，压型时间为10-130s；

1.3固化

将压型后的链条索具直径为D的链条一环坯料二，放入链条一环固化硅胶套21内全包裹起来，再将包裹有链条一环坯料二的链条一环固化硅胶套21放入链条一环固化工装下模17的链条一环固化下模腔24中，上下合模，放进热压机内，热压机加压3-18MPa，并以1-5℃/min升温速率升温至120-380℃，在恒温保持1-2h后，热压机以1-4℃/min降温速率降温，当温度降到60-180℃时开始泄除压力，待链条一环固化工装冷却至室温后，取出链条一环固化工装，分开链条一环固化工装的上下模，取出并打开链条一环固化硅胶套21，即得到固化好的链条索具直径为D的链条一环；

步骤二：链条二环成型方案

2.1成型

将固化好的链条索具直径为D的链条一环(利用夹具)固定好后，在所述链条一环中，套上链条二环成型工装，所述链条二环成型工装中间部分的中心共线的两个圆孔卡在链条一环上(目的是：碳纤维缠绕成型后可方便退出工装)，自动化缠绕设备在链条二环成型工装左右两侧各设置3-6个电磁离合器，利用所述电磁离合器触点夹紧并旋转链条二环成型工装，在旋转所述链条二环成型工装过程中遇到链条一环时，电磁离合器触点缩回，逐渐将15-29％D宽度的碳纤维预浸料窄带，穿过加热管升温35-145℃并加反向1-100N力缠绕在链条二环成型工装上，环向缠绕至直径为85-97％D，形成链条二环坯料一；

2.2压型

将缠绕好的直径为85-97％D的链条二环坯料一从链条二环成型工装中取下，放入链条二环冲压工装一的链条二环压型下模腔一46中，所述链条二环压型下模腔一46截面形状为半圆形，链条二环压型下模腔一46的直径为96％D，并对链条二环冲压工装一(包括链条二环冲压工装上模一35和链条二环冲压工装下模一36)进行加热，当链条二环冲压工装一温度达到55-165℃时，链条二环冲压工装上模一35向下冲压链条二环坯料一，冲压压力为4-100N，压型时间为10-130s；因为有链条一环的存在，需要两次压型，抬起链条二环冲压工装上模一35，取出链条二环坯料一并水平旋转180°后，再次放入链条二环冲压工装一的链条二环压型下模腔一46中，进行二次压型，冲压压力为4-100N，压型时间为10-130s。经两次压型后，即得到与链条索具直径D中轴线相重合的直径为96％D的链条二环坯料二，再在直径为96％D的链条二环坯料二上沿径向方向用29％D宽度的碳纤维预浸料窄带缠绕1-10层,得到链条二环坯料三，将链条二环坯料三放入链条二环冲压工装二的链条二环压型下模腔二48中，重复链条坯料二的压型过程，经两次压型，即得到链条索具直径为D的链条二环坯料四；

2.3固化

将压型后的链条索具直径为D的链条二环坯料四，用链条二环固化硅胶套84包裹起来，将链条一环垂直放置在链条二环固化工装外部，将带有链条二环固化硅胶套84(链条二环固化硅胶套84的壁厚为4-18mm)的链条二环坯料四水平放入链条二环固化工装的链条二环固化下模腔里(为了避开对链条一环进行二次加热，该链条二环固化工装结构设计分为4块，方便拆装，采用精制螺栓55紧固该工装)，再放进热压机内加压3-18MPa，并以1-5℃/min升温速率将链条二环固化工装温度升至120-380℃后，恒温1-2h，再操作热压机以1-4℃/min降温速率降温，当温度降到60-180℃时开始泄除压力，待模具冷却到常温后，取出链条二环固化工装，分开链条二环固化工装的四个链条二环固化工装模体，取出并打开链条二环固化硅胶套84，即得到固化好的链条二环；

链条N环的制备方法与链条二环的相同，N为≥3的自然数。

具体实施方式二：如图1所示，具体实施方式一所述的一种用碳纤维复合材料制造链条索具的方法，步骤一的1.1成型中，所述链条一环成型工装包括链条一环成型工装上模1、链条一环成型工装下模2、定位销一3及两个螺钉一4；所述链条一环成型工装上模1下端中部及链条一环成型工装下模2上端中部均设有缠绕凸台一5，两个所述缠绕凸台一5形状及大小一致，两个缠绕凸台一5的外轮廓与预成型的链条一环内环面形状一致(用于缠绕链条一环)，两个缠绕凸台一5的外轮廓线6为1/4圆，每个缠绕凸台一5的高度为1/2D，链条一环成型工装上模1中部贯穿其缠绕凸台一5厚度设有销孔一，链条一环成型工装下模2的缠绕凸台一5中部设有定位孔一；链条一环成型工装上模1与链条一环成型工装下模2合模时，所述定位销一3紧密插入销孔一及定位孔一内，链条一环成型工装上模1与链条一环成型工装下模2通过两个螺钉一4固定连接(即：链条一环成型工装上模1位于所述销孔一的左右两侧各设有一个通孔一，链条一环成型工装下模2位于所述定位孔一的左右两侧各设有一个螺纹孔一；链条一环成型工装上模1与链条一环成型工装下模2合模时，每个所述螺钉一4穿入通孔一并与螺纹孔一螺纹连接，链条一环成型工装上模1和链条一环成型工装下模2通过定位销一3定位，并通过两个螺钉一4固定连接)。

具体实施方式三：如图2、图11所示，具体实施方式一所述的一种用碳纤维复合材料制造链条索具的方法，步骤一的1.2压型中，所述链条一环冲压工装包括链条一环冲压工装上模7、链条一环冲压工装下模8、至少两个定位销二9、至少两个衬套一10及至少四个螺钉二11；所述链条一环冲压工装上模7和链条一环冲压工装下模8外形均为长方体，链条一环冲压工装上模7下表面设有至少一个链条一环压型上模腔一12和至少一个链条一环压型上模腔二13，链条一环冲压工装下模8上表面设有至少一个链条一环压型下模腔一14和至少一个链条一环压型下模腔二15，所有所述链条一环压型上模腔一12和链条一环压型上模腔二13并列设置，所有所述链条一环压型下模腔一14和链条一环压型下模腔二15并列设置，所有链条一环压型上模腔一12及所有链条一环压型下模腔一14的截面形状均为半圆形，直径均为80-99％D，所有链条一环压型上模腔二13及所有链条一环压型下模腔二15的截面形状均为半圆形，直径均为D，其中D为链条索具直径，链条一环冲压工装上模7设有至少两个销孔二，每个销孔二内均固定套装有衬套一10，链条一环冲压工装下模8上表面设有至少两个定位孔二，链条一环冲压工装上模7和链条一环冲压工装下模8合模时，所有销孔二与所有定位孔二一一对应设置，所有链条一环压型上模腔一12与所有链条一环压型下模腔一14一一对应设置，所有链条一环压型上模腔二13与所有链条一环压型下模腔二15一一对应设置，每个所述定位销二9均紧密插入对应的销孔二及衬套一10内，链条一环冲压工装上模7与链条一环冲压工装下模8通过至少四个螺钉二11固定连接。

作为实例：

链条一环冲压工装上模7下表面设有一个链条一环压型上模腔一12和一个链条一环压型上模腔二13，链条一环冲压工装下模8上表面设有一个链条一环压型下模腔一14和一个链条一环压型下模腔二15，链条一环压型上模腔一12及链条一环压型下模腔一14的截面形状均为半圆形，直径均为80-99％D，链条一环压型上模腔二13及链条一环压型下模腔二15的截面形状均为半圆形，直径均为D，其中D为链条索具直径，链条一环冲压工装上模7四角处均设有通孔二，链条一环冲压工装下模8四角处均设有螺纹孔二，链条一环冲压工装上模7对称设有两个销孔二，每个销孔二内均固定套装有衬套一10，链条一环冲压工装下模8上表面对称设有两个定位孔二；链条一环冲压工装上模7和链条一环冲压工装下模8合模时，链条一环压型上模腔一12与链条一环压型下模腔一14对应设置，链条一环压型上模腔二13与链条一环压型下模腔二15对应设置，每个所述定位销二9均紧密插入对应的销孔二及衬套一10内，每个通孔二内均穿入螺钉二11，所述螺钉二11与对应的螺纹孔二螺纹连接，链条一环冲压工装上模7和链条一环冲压工装下模8通过两个定位销二9定位，并通过四个螺钉二11固定连接。

具体实施方式四：如图3、图11所示，具体实施方式一所述的一种用碳纤维复合材料制造链条索具的方法，步骤一的1.3固化中，所述链条一环固化工装包括链条一环固化工装上模16、链条一环固化工装下模17、至少两个定位销三18、至少两个衬套二19、多个螺钉三20及至少一个链条一环固化硅胶套21；所述链条一环固化工装上模16和链条一环固化工装下模17外形均为长方体，链条一环固化工装上模16上表面边缘处设有多个缺口一22，链条一环固化工装上模16设有至少两个销孔三，每个销孔三内均固定套装有衬套二19，链条一环固化工装下模17上表面设有至少两个定位孔三；链条一环固化工装上模16下表面设有至少一个链条一环固化上模腔23，链条一环固化工装下模17上表面设有至少一个链条一环固化下模腔24，所有所述链条一环固化硅胶套21的内环面中部均设有开口一(将压型后的链条一环经链条一环固化硅胶套21的开口一紧密装入链条一环固化硅胶套21内)，将装有压型后的链条一环的链条一环固化硅胶套21置于链条一环固化下模腔24内，链条一环固化工装上模16和链条一环固化工装下模17合模时，所有链条一环固化下模腔24与所有链条一环固化上模腔23一一对应设置，每个所述定位销三18均紧密插入对应的销孔三及衬套二内，每个缺口一22处设有一个螺钉三20，链条一环固化工装上模16与链条一环固化工装下模17通过多个螺钉三20固定连接。

所有链条一环固化硅胶套21的壁厚均为4-20mm。

批量生产时，可设有多个链条一环固化上模腔23和多个链条一环固化下模腔24。

作为实例：

链条一环固化工装包括链条一环固化工装上模16、链条一环固化工装下模17、两个定位销三18、两个衬套二19、四个螺钉三20及两个链条一环固化硅胶套21；所述链条一环固化工装上模16和链条一环固化工装下模17外形均为长方体，链条一环固化工装上模16上表面四角处均设有缺口一22，链条一环固化工装上模16位于四个缺口一22处均设有通孔三，所述链条一环固化工装下模17四角处均设有四个螺纹孔三，链条一环固化工装上模16对称设有两个销孔三，每个销孔三内均固定套装有衬套二19，链条一环固化工装下模17上表面对称设有两个定位孔三；链条一环固化工装上模16下表面并列设有两个链条一环固化上模腔23，链条一环固化工装下模17上表面并列设有两个链条一环固化下模腔24，所述两个链条一环固化硅胶套21的内环面中部均设有开口一，将压型后的链条一环经链条一环固化硅胶套21的开口一紧密装入链条一环固化硅胶套21内，将装有压型后的链条一环的链条一环固化硅胶套21置于链条一环固化下模腔24中；链条一环固化工装上模16和链条一环固化工装下模17合模时，两个链条一环固化上模腔23和两个链条一环固化下模腔24一一对应设置，所述两个定位销三18均紧密插入对应的销孔三及衬套二19内，每个所述螺钉三20均穿入对应的通孔三内并与螺纹孔三螺纹连接。两个链条一环固化硅胶套21的壁厚均为4-20mm。

具体实施方式五：如图4、图13所示，具体实施方式一所述的一种用碳纤维复合材料制造链条索具的方法，步骤二的2.1成型中，所述链条二环成型工装包括四个链条二环成型工装模体、两个螺栓一25、两个螺母一26及两个圆柱销一27；

所述四个链条二环成型工装模体包括链条二环成型工装模体一28、链条二环成型工装模体二29、链条二环成型工装模体三30及链条二环成型工装模体四31；每个链条二环成型工装模体的两对应的侧壁一端长于另一端，每个链条二环成型工装模体的底板上均开设有U形槽一32，所述U形槽一32的一侧与短侧壁对齐，每个链条二环成型工装模体的底板经U形槽一32分隔后形成两个月牙形底板33，每个所述月牙形底板33上均设有一个通孔四和一个定位孔四，链条二环成型工装模体一28上的两个月牙形底板33与链条二环成型工装模体二29上的两个月牙形底板33一一对应叠放设置，链条二环成型工装模体一28与链条二环成型工装模体二29的底部组合形成缠绕凸台二34，链条二环成型工装模体三30上的两个月牙形底板33与链条二环成型工装模体四31上的两个月牙形底板33一一对应叠放设置，链条二环成型工装模体三30与链条二环成型工装模体四31的底部组合也形成缠绕凸台二34；链条二环成型工装模体合模时，两个所述缠绕凸台二34正对并相贴设置，每四个对应设置的定位孔四内紧密插入有圆柱销一27，每四个对应设置的通孔四内穿入螺栓一25并通过螺母一26紧固连接(即四个链条二环成型工装模体通过两个圆柱销一27定位，并通过两个螺栓一25和两个螺母一26紧固连接)，链条二环成型工装模体一28与链条二环成型工装模体二29底部中间部分形成一个圆孔，链条二环成型工装模体三30与链条二环成型工装模体四31底部中间部分也形成一个圆孔，两个所述圆孔中心共线。

具体实施方式六：如图5-图7及图13所示，具体实施方式一一种用碳纤维复合材料制造链条索具的方法，步骤二的2.2压型中，所述链条二环冲压工装包括链条二环冲压工装一和链条二环冲压工装二，所述链条二环冲压工装一包括链条二环冲压工装上模一35、链条二环冲压工装下模一36、两个导柱一37、两个螺钉四38及两个衬套三39；所述链条二环冲压工装二包括链条二环冲压工装上模二40、链条二环冲压工装下模二41、两个导柱二42、两个螺钉五43及两个衬套四44；

所述链条二环冲压工装上模一35、链条二环冲压工装下模一36、链条二环冲压工装上模二40及链条二环冲压工装下模二41外形均为长方体，链条二环冲压工装上模一35下表面设有链条二环压型上模腔一45，链条二环冲压工装下模一36上表面设有向上凸起的平台一，所述凸起的平台一上设有链条二环压型下模腔一46，链条二环冲压工装上模二40下表面设有链条二环压型上模腔二47，链条二环冲压工装下模二41上表面设有向上凸起的平台二，所述凸起的平台二上设有链条二环压型下模腔二48，

所述链条二环压型上模腔一45中部设有空腔一，链条二环压型上模腔一45一侧壁中部沿宽度方向设有通槽一54，所述链条二环压型上模腔二47中部设有空腔二，链条二环压型上模腔二47一侧壁中部沿宽度方向设有通槽二49，所述通槽一54与空腔一连接处设有缺口四，所述通槽二49与空腔二连接处设有缺口五，链条二环冲压工装上模一35一对角处设有两个导柱孔一，所述两个导柱孔一内均固定套装有衬套三39，链条二环冲压工装上模二40一对角处设有两个导柱孔二，所述两个导柱孔二内均固定套装有衬套四44；

所述链条二环压型下模腔一46中部设有与凸起的平台一平齐的凸起平台一50，链条二环压型下模腔一46一侧壁中部设有通至凸起平台一50内部的长槽一51，链条二环压型下模腔二48中部设有与凸起的平台二平齐的凸起平台二52，链条二环压型下模腔二48一侧壁中部设有通至凸起平台二52内部的长槽二53，链条二环冲压工装下模一36一对角处设有两个导柱孔三，链条二环冲压工装下模二41一对角处设有两个导柱孔四；

链条二环压型上模腔一45及链条二环压型下模腔一46的截面形状均为半圆形，直径均为96％D，链条二环压型上模腔二47及链条二环压型下模腔二48的截面形状也均为半圆形，直径均为D，D为链条索具直径；链条二环冲压工装上模一35与链条二环冲压工装下模一36合模时，链条二环压型上模腔一45与链条二环压型下模腔一46相对应，通槽一54与长槽一51相对应(用于放置链条一环)，两个导柱孔一与两个导柱孔三相对应，所述衬套三39内固定装有导柱一37，所述导柱一37与导柱孔三滑动配合，链条二环冲压工装上模一35与链条二环冲压工装下模一36通过两个螺钉四38固定连接(链条二环冲压工装上模一35另一对角处设有两个通孔八，链条二环冲压工装下模一36另一对角处设有两个螺纹孔四，链条二环冲压工装上模一35与链条二环冲压工装下模一36通过穿入两个通孔八并与两个螺纹孔四螺纹连接的两个螺钉四38固定连接)；

链条二环冲压工装上模二40与链条二环冲压工装下模二41合模时，链条二环压型上模腔二47与链条二环压型下模腔二48相对应，通槽二49与长槽二53相对应(用于放置链条一环)，两个导柱孔二与两个导柱孔四相对应，所述衬套四44内固定装有导柱二42，所述导柱二42与导柱孔四滑动配合，链条二环冲压工装上模二40与链条二环冲压工装下模二41通过两个螺钉五43固定连接(链条二环冲压工装上模二40另一对角处设有两个通孔九，链条二环冲压工装下模二41另一对角处设有两个螺纹孔五，链条二环冲压工装上模二40与链条二环冲压工装下模二41通过穿入两个通孔九并与两个螺纹孔五螺纹连接的两个螺钉五43固定连接)。

具体实施方式七：如图8所示，具体实施方式一所述的一种用碳纤维复合材料制造链条索具的方法，步骤二的2.3固化中，所述链条二环固化工装包括六个精制螺栓55、六个螺母二56及四个链条二环固化工装模体；所述四个链条二环固化工装模体包括链条二环固化工装模体一57、链条二环固化工装模体二58、链条二环固化工装模体三59和链条二环固化工装模体四60；所述链条二环固化工装模体一57和链条二环固化工装模体二58左右相贴靠设置并水平穿入一个精制螺栓55，链条二环固化工装模体一57与链条二环固化工装模体二58通过与精制螺栓55螺纹连接的螺母二56紧固连接，链条二环固化工装模体一57上表面左侧的两个角端以及链条二环固化工装模体二58上表面右侧的两个角端分别设有缺口二，链条二环固化工装模体一57下表面右侧设有U形槽三61，且所述U形槽三61侧壁两端一长一短，所述链条二环固化工装模体二58下表面左侧设有U形槽四62，且所述U形槽四62侧壁两端一长一短，U形槽三61侧壁长的一端与U形槽四62侧壁短的一端对接，U形槽三61侧壁短的一端与U形槽四62侧壁长的一端对接形成一个完整的链条二环固化上模腔，链条二环固化工装模体一57的一侧面设有U形槽五63，所述U形槽五63侧壁两端一长一短，U形槽五63侧壁长的一端与U形槽三61侧壁长的一端上下对应，U形槽五63与链条二环固化上模腔相通，每个所述缺口二底面上均设有通孔六；

所述链条二环固化工装模体三59和链条二环固化工装模体四60左右相贴靠设置并水平穿入一个精制螺栓55，链条二环固化工装模体三59与链条二环固化工装模体四60通过与精制螺栓55螺纹连接的螺母二56紧固连接，链条二环固化工装模体三59下表面左侧的两个角端以及链条二环固化工装模体四60下表面右侧的两个角端分别设有缺口三，链条二环固化工装模体三59上表面右侧设有U形槽六64，且所述U形槽六64侧壁两端一长一短，所述链条二环固化工装模体四60上表面左侧设有U形槽七65，所述U形槽七65侧壁两端一长一短，U形槽六64侧壁长的一端与U形槽七65侧壁短的一端对接，U形槽六64侧壁短的一端与U形槽七65侧壁长的一端对接形成一个完整的链条二环固化下模腔，链条二环固化工装模体三59一侧面设有U形槽八66，所述U形槽八66侧壁两端一长一短，U形槽八66侧壁长的一端与U形槽六64侧壁长的一端上下对应，U形槽八66与链条二环固化下模腔相通，每个所述缺口三的底面上均设有通孔七；

合模时，链条二环固化工装模体一57设置在链条二环固化工装模体三59上，链条二环固化工装模体二58设置在链条二环固化工装模体四60上，所述链条二环固化上模腔与链条二环固化下模腔相对应，每个所述通孔六和与其对应的通孔七内均穿入精制螺栓55，链条二环固化工装模体一57与链条二环固化工装模体三59通过与精制螺栓55螺纹连接的螺母二56固定连接，链条二环固化工装模体二58与链条二环固化工装模体四60通过与精制螺栓55螺纹连接的螺母二56固定连接。

具体实施方式八：如图3、图9、图10及图15所示，具体实施方式一所述的一种用碳纤维复合材料制造链条索具的方法，步骤一的1.3固化中，所述链条一环固化硅胶套21的制作方法是：在室温15-25℃的条件下，将双组分高强度的RTV3428A与RTV3428B按照质量比10:1的比例混合，充分搅拌均匀后，从链条一环固化硅胶套成型模灌胶孔一灌入硅胶，当出胶孔一有硅胶溢出后停止灌胶(为使硅胶在链条一环固化硅胶套成型模中渗透均匀，可以小角度轻转动硅胶工装5-7分钟即可)，水平放置24小时后硅胶即凝固成型；

步骤二的2.3固化中，所述链条二环固化硅胶套84的制作方法是：在室温15-25℃的条件下，将双组分高强度的RTV3428A与RTV3428B按照质量比10:1的比例混合，充分搅拌均匀后，从链条二环固化硅胶套成型模灌胶孔二灌入硅胶，当出胶孔二有硅胶溢出后停止灌胶(为使硅胶在链条二环固化硅胶套成型模中渗透均匀，可以小角度轻转动硅胶工装5-7分钟即可)，水平放置24小时后硅胶即凝固成型。

具体实施方式九：如图9所示，具体实施方式八所述的一种用碳纤维复合材料制造链条索具的方法，所述链条一环固化硅胶套成型模包括链条一环固化硅胶套成型模上模67、链条一环固化硅胶套成型模下模68、至少一个钢芯69、至少四个螺钉六70、两个定位销四71、两个衬套五72、至少四个圆柱销二73及四个吊环74；

所述链条一环固化硅胶套成型模上模67和链条一环固化硅胶套成型模下模68外形均为长方体，链条一环固化硅胶套成型模上模67对称设有两个销孔四，每个所述销孔四内均固定装有一个衬套五72，链条一环固化硅胶套成型模上模67下表面设有至少一个链条一环固化硅胶套上成型腔；链条一环固化硅胶套成型模下模68上表面对称设有两个定位孔五，每个所述定位孔五内固定装有一个定位销四71，链条一环固化硅胶套成型模下模68上表面设有至少一个链条一环固化硅胶套下成型腔，所述链条一环固化硅胶套下成型腔内沿竖直方向固定有四个圆柱销二73，四个圆柱销二73支撑钢芯69，所述钢芯69设置在链条一环固化硅胶套下成型腔内；

链条一环固化硅胶套成型模上模67和链条一环固化硅胶套成型模下模68合模时，所有所述链条一环固化硅胶套上成型腔与所有所述链条一环固化硅胶套下成型腔二一一对应，链条一环固化硅胶套成型模上模67位于链条一环固化硅胶套上成型腔处设有出气孔一、灌胶孔一和出胶孔一，两个定位销四71紧密插装在两个衬套五72内，链条一环固化硅胶套成型模上模67和链条一环固化硅胶套成型模下模68通过至少四个螺钉六70固定连接(链条一环固化硅胶套成型模上模67和链条一环固化硅胶套成型模下模68合模时，通过两个定位销四71定位，通过至少四个螺钉六70固定连接)；链条一环固化硅胶套成型模下模68的两个相对侧面上呈矩阵形式固定有四个吊环74。

作为实例：

所述链条一环固化硅胶套成型模包括链条一环固化硅胶套成型模上模67、链条一环固化硅胶套成型模下模68、四个钢芯69、四个螺钉六70、两个定位销四71、两个衬套五72、十六个圆柱销二73及四个吊环74；

所述链条一环固化硅胶套成型模上模67和链条一环固化硅胶套成型模下模68外形均为长方体，链条一环固化硅胶套成型模上模67对称设有两个销孔四，每个所述销孔四内均固定装有一个衬套五72，链条一环固化硅胶套成型模上模67下表面设有四个链条一环固化硅胶套上成型腔，所述四个链条一环固化硅胶套上成型腔呈矩阵形式设置；

链条一环固化硅胶套成型模下模68上表面对称设有两个定位孔五，每个所述定位孔五内固定装有一个定位销四71，链条一环固化硅胶套成型模下模68上表面设有四个链条一环固化硅胶套下成型腔，所述四个链条一环固化硅胶套下成型腔呈矩阵形式设置，每个所述链条一环固化硅胶套下成型腔内沿竖直方向固定有四个圆柱销二73，四个圆柱销二73支撑钢芯69，所述钢芯69设置在链条一环固化硅胶套下成型腔内；链条一环固化硅胶套成型模上模67位于四角处设有四个通孔五，所述链条一环固化硅胶套成型模下模68上表面位于四角处设有四个螺纹孔六；链条一环固化硅胶套成型模上模67和链条一环固化硅胶套成型模下模68合模时，四个链条一环固化硅胶套上成型腔与四个链条一环固化硅胶套下成型腔二一一对应，链条一环固化硅胶套成型模上模67位于链条一环固化硅胶套上成型腔处设有出气孔一、灌胶孔一和出胶孔一，两个定位销四71紧密插装在两个衬套五72内，螺钉六70穿入通孔五内并与螺纹孔六螺纹连接(链条一环固化硅胶套成型模上模67和链条一环固化硅胶套成型模下模68合模时，通过两个定位销四71定位，通过四个螺钉六70固定连接)；链条一环固化硅胶套成型模下模68的两个相对侧面上呈矩阵形式固定有四个吊环74。

具体实施方式十：如图10、图15所示，具体实施方式八所述的一种用碳纤维复合材料制造链条索具的方法，所述链条二环固化硅胶套成型模包括链条二环固化硅胶套成型模上模75、链条二环固化硅胶套成型模下模76、两个衬套六77、至少四个螺钉七78、至少一个定位块79、两个定位销五80及至少两个定位销六81；

所述链条二环固化硅胶套成型模上模75和链条二环固化硅胶套成型模下模76外形均为长方体，链条二环固化硅胶套成型模上模75对称设有两个销孔五，所述两个销孔五内固定装有两个衬套六77，链条二环固化硅胶套成型模上模75的下表面设有至少一个链条二环固化硅胶套上成型腔82，链条二环固化硅胶套成型模下模76上表面对称设有两个定位孔六，每个所述定位孔六内紧密装有定位销五80，链条二环固化硅胶套成型模下模76上表面设有至少一个链条二环固化硅胶套下成型腔83，所述链条二环固化硅胶套下成型腔83的底面均竖直固定有两个定位销六81，所述两个定位销六81支撑定位块79，所述定位块79通过两个定位销六81定位并设置在链条二环固化硅胶套下成型腔83内；链条二环固化硅胶套成型模上模75和链条二环固化硅胶套成型模下模76合模时，所有链条二环固化硅胶套上成型腔82与所有链条二环固化硅胶套下成型腔83一一对应设置，链条二环固化硅胶套成型模上模75位于链条二环固化硅胶套上成型腔处设有出气孔二、灌胶孔二和出胶孔二(图9未表示)，两个定位销五80紧密插装在两个衬套六77内，链条二环固化硅胶套成型模上模75和链条二环固化硅胶套成型模下模76通过至少四个螺钉七78固定连接(链条二环固化硅胶套成型模上模75和链条二环固化硅胶套成型模下模76合模时，通过两个定位销五80定位，通过至少四个螺钉七78固定连接)。

作为实例：

所述链条二环固化硅胶套成型模包括链条二环固化硅胶套成型模上模75、链条二环固化硅胶套成型模下模76、两个衬套六77、五个螺钉七78、四个定位块79、两个定位销五80及八个定位销六81；

所述链条二环固化硅胶套成型模上模75和链条二环固化硅胶套成型模下模76外形均为长方体，链条二环固化硅胶套成型模上模75对称设有两个销孔五，所述两个销孔五内固定装有两个衬套六77，链条二环固化硅胶套成型模上模75的下表面设有四个链条二环固化硅胶套上成型腔82，所述四个链条二环固化硅胶套上成型腔82呈矩阵形式设置，链条二环固化硅胶套成型模上模75位于中部及四角处均设有通孔六，链条二环固化硅胶套成型模下模76上表面对称设有两个定位孔六，每个所述定位孔六内紧密装有定位销五80，链条二环固化硅胶套成型模下模76上表面设有四个链条二环固化硅胶套下成型腔83，所述四个链条二环固化硅胶套下成型腔83呈矩阵形式设置，每个所述链条二环固化硅胶套下成型腔83的底面均竖直固定有两个定位销六81，所述两个定位销六81支撑定位块79，所述定位块79通过两个定位销六81定位并设置在链条二环固化硅胶套下成型腔83内，所述链条二环固化硅胶套成型模下模76位于中部及四角处均设有螺纹孔七；链条二环固化硅胶套成型模上模75和链条二环固化硅胶套成型模下模76合模时，四个链条二环固化硅胶套上成型腔82与四个链条二环固化硅胶套下成型腔83一一对应设置，两个定位销五80紧密插装在两个衬套六77内，每个所述通孔六内装有一个螺钉七78，所述螺钉七78与对应的螺纹孔七螺纹连接(链条二环固化硅胶套成型模上模75和链条二环固化硅胶套成型模下模76合模时，通过两个定位销五80定位，通过五个螺钉七78固定连接)。

具体实施方式十一：具体实施方式一所述的一种用碳纤维复合材料制造链条索具的方法，

本实施方式在步骤二的基础上增加了步骤三：即N环成型方案:

3.1成型

将固化好的链条索具直径为D的链条N-1环(利用夹具)固定好后，在所述链条N-1环中，套上链条N环成型工装，所述链条N环成型工装中间部分的中心共线的两个圆孔卡在链条N-1环上(目的是：碳纤维缠绕成型后可方便退出工装)，自动化缠绕设备在链条N环成型工装左右两侧各设置3-6个电磁离合器，利用所述电磁离合器触点夹紧并旋转链条N环成型工装，在旋转所述链条N环成型工装过程中遇到链条N-1环时，电磁离合器触点缩回，逐渐将15-29％D宽度的碳纤维预浸料窄带，穿过加热管升温35-145℃并加反向1-100N力缠绕在链条N环成型工装上，环向缠绕至直径为85-97％D，形成链条N环坯料一；

3.2压型

将缠绕好的直径为85-97％D的链条N环坯料一从链条N环成型工装中取下，放入链条N环冲压工装一的链条N环压型下模腔一中，所述链条N环压型下模腔一截面形状为半圆形，链条N环压型下模腔一的直径为96％D，并对链条N环冲压工装一(包括链条N环冲压工装上模一和链条N环冲压工装下模一)进行加热，当链条N环冲压工装一温度达到55-165℃时，链条N环冲压工装上模一35向下冲压链条N环坯料一，冲压压力为4-100N，压型时间为10-130s；因为有链条N-1环的存在，需要两次压型，抬起链条N环冲压工装上模一，取出链条N环坯料并水平旋转180°后，再次放入链条N环冲压工装一的链条N环压型下模腔一中，进行二次压型，冲压压力为4-100N，压型时间为10-130s。经两次压型后，即得到与链条索具直径D中轴线相重合的直径为96％D的链条N环坯料二，再在直径为96％D的链条N环坯料二上沿径向方向用29％D宽度的碳纤维预浸料窄带缠绕1-10层,得到链条N环坯料三，将链条N环坯料三放入链条N环冲压工装二的链条N环压型下模腔二中，重复链条坯料二的压型过程，经两次压型，即得到链条索具直径为D的链条N环坯料四；

3.3固化

将压型后的链条索具直径为D的链条N环坯料四，用链条N环固化硅胶套包裹起来，将链条N-1环垂直放置在链条N环固化工装外部，将带有链条N环固化硅胶套(链条N环固化硅胶套的壁厚为4-18mm)的链条N环坯料四水平放入链条N环固化工装的链条二环固化下模腔里(为了避开对链条N-1环进行二次加热，该链条N环固化工装结构设计分为4块，方便拆装，采用精制螺栓55紧固该工装)，再放进热压机内加压3-18MPa，并以1-5℃/min升温速率将链条N环固化工装温度升至120-380℃后，恒温1-2h，再操作热压机以1-4℃/min降温速率降温，当温度降到60-180℃时开始泄除压力，待模具冷却到常温后，取出链条N环固化工装，分开链条N环固化工装的四个链条N环固化工装模体，取出并打开链条N环固化硅胶套，即得到固化好的链条N环。

图4、图5、图6、图7、图8、图10也适用于N环。

本发明即先成型一个一环，然后在一环上成型二环，再在二环上再成型三环，逐个增加，最终做出需要长度的链条索具。

上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明的限制。是本发明的优选实施方式，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种用碳纤维复合材料制造链条索具的方法，其特征在于：所述方法步骤如下：

步骤一：链条一环成型方案

1.1成型

设预成型的链条索具直径为D,利用自动化缠绕设备将15-29％D宽度的碳纤维预浸料窄带穿过加热管升温35-145℃并加反向1-10kg力拉紧碳纤维预浸料窄带，环向缠绕在链条一环成型工装的缠绕凸台一(5)上，环向缠绕到直径为80-99％D，形成链条一环坯料一；

1.2压型

将环向缠绕好的直径为80-99％D的链条一环坯料一从所述链条一环成型工装中取出，放在链条一环冲压工装下模(8)的链条一环压型下模腔一(14)中，所述链条一环压型下模腔一(14)截面形状为半圆形，直径为80-99％D，然后，对链条一环冲压工装进行加热，当所述链条一环冲压工装温度达到55-165℃时，链条一环冲压工装上模(7)向下冲压所述链条一环坯料一，冲压压力为4-18KN，压型时间为10-130s，压出与所要成型的链条索具直径D的中轴线相重合的直径为80-99％D的链条一环坯料一；待链条一环冲压工装冷却后，取出直径为80-99％D的链条一环坯料一，再在直径为80-99％D的链条一环坯料一上利用自动化缠绕设备沿径向方向用10-30％D宽度的碳纤维预浸料窄带缠绕1-10层,缠绕完成后，将链条一环坯料一放在链条一环冲压工装下模(8)上的链条一环压型下模腔二(15)中，链条一环压型下模腔二(15)截面形状为半圆形，直径为D，对链条一环冲压工装进行加热，当链条一环冲压工装温度达到55-165℃时，给链条一环冲压工装上模(7)加4-18KN力向下合模冲压出直径为D的链条一环坯料二，压型时间为10-130s；

1.3固化

将压型后的链条索具直径为D的链条一环坯料二，放入链条一环固化硅胶套(21)内全包裹起来，再将包裹有链条一环坯料二的链条一环固化硅胶套(21)放入链条一环固化工装下模(17)的链条一环固化下模腔(24)中，上下合模，放进热压机内，热压机加压3-18MPa，并以1-5℃/min升温速率升温至120-380℃，在恒温保持1-2h后，热压机以1-4℃/min降温速率降温，当温度降到60-180℃时开始泄除压力，待链条一环固化工装冷却至室温后，取出链条一环固化工装，分开链条一环固化工装的上下模，取出并打开链条一环固化硅胶套(21)，即得到固化好的链条索具直径为D的链条一环；

步骤二：链条二环成型方案

2.1成型

将固化好的链条索具直径为D的链条一环固定好后，在所述链条一环中，套上链条二环成型工装，所述链条二环成型工装中间部分的中心共线的两个圆孔卡在链条一环上，自动化缠绕设备在链条二环成型工装左右两侧各设置3-6个电磁离合器，利用所述电磁离合器触点夹紧并旋转链条二环成型工装，在旋转所述链条二环成型工装过程中遇到链条一环时，电磁离合器触点缩回，逐渐将15-29％D宽度的碳纤维预浸料窄带，穿过加热管升温35-145℃并加反向1-100N力缠绕在链条二环成型工装上，环向缠绕至直径为85-97％D，形成链条二环坯料一；

2.2压型

将缠绕好的直径为85-97％D的链条二环坯料一从链条二环成型工装中取下，放入链条二环冲压工装一的链条二环压型下模腔一(46)中，所述链条二环压型下模腔一(46)截面形状为半圆形，链条二环压型下模腔一(46)的直径为96％D，并对链条二环冲压工装一进行加热，当链条二环冲压工装一温度达到55-165℃时，链条二环冲压工装上模一(35)向下冲压链条二环坯料一，冲压压力为4-100N，压型时间为10-130s；因为有链条一环的存在，需要两次压型，抬起链条二环冲压工装上模一(35)，取出链条二环坯料一并水平旋转180°后，再次放入链条二环冲压工装一的链条二环压型下模腔一(46)中，进行二次压型，冲压压力为4-100N，压型时间为10-130s，经两次压型后，即得到与链条索具直径D中轴线相重合的直径为96％D的链条二环坯料二，再在直径为96％D的链条二环坯料二上沿径向方向用29％D宽度的碳纤维预浸料窄带缠绕1-10层,得到链条二环坯料三，将链条二环坯料三放入链条二环冲压工装二的链条二环压型下模腔二(48)中，重复链条坯料二的压型过程，经两次压型，即得到链条索具直径为D的链条二环坯料四；

2.3固化

将压型后的链条索具直径为D的链条二环坯料四用链条二环固化硅胶套(84)包裹起来，将链条一环垂直放置在链条二环固化工装外部，将带有链条二环固化硅胶套(84)的链条二环坯料四水平放入链条二环固化工装的链条二环固化下模腔里，再放进热压机内加压3-18MPa，并以1-5℃/min升温速率将链条二环固化工装温度升至120-380℃后，恒温1-2h，再操作热压机以1-4℃/min降温速率降温，当温度降到60-180℃时开始泄除压力，待模具冷却到常温后，取出链条二环固化工装，分开链条二环固化工装的四个链条二环固化工装模体，取出并打开链条二环固化硅胶套(84)，即得到固化好的链条二环；

链条N环的制备方法与链条二环的制备方法相同，N为≥3的自然数。

2.根据权利要求1所述的一种用碳纤维复合材料制造链条索具的方法，其特征在于：步骤一的1.1成型中，所述链条一环成型工装包括链条一环成型工装上模(1)、链条一环成型工装下模(2)、定位销一(3)及两个螺钉一(4)；所述链条一环成型工装上模(1)下端中部及链条一环成型工装下模(2)上端中部均设有缠绕凸台一(5)，两个所述缠绕凸台一(5)形状及大小一致，两个缠绕凸台一(5)的外轮廓与预成型的链条一环内环面形状一致，两个缠绕凸台一(5)的外轮廓线(6)为1/4圆，每个缠绕凸台一(5)的高度为1/2D，链条一环成型工装上模(1)中部贯穿其缠绕凸台一(5)厚度设有销孔一，链条一环成型工装下模(2)的缠绕凸台一(5)中部设有定位孔一；链条一环成型工装上模(1)与链条一环成型工装下模(2)合模时，所述定位销一(3)紧密插入销孔一及定位孔一内，链条一环成型工装上模(1)与链条一环成型工装下模(2)通过两个螺钉一4固定连接。

3.根据权利要求1所述的一种用碳纤维复合材料制造链条索具的方法，其特征在于：步骤一的1.2压型中，所述链条一环冲压工装包括链条一环冲压工装上模(7)、链条一环冲压工装下模(8)、至少两个定位销二(9)、至少两个衬套一(10)及至少四个螺钉二(11)；所述链条一环冲压工装上模(7)和链条一环冲压工装下模(8)外形均为长方体，链条一环冲压工装上模(7)下表面设有至少一个链条一环压型上模腔一(12)和至少一个链条一环压型上模腔二(13)，链条一环冲压工装下模(8)上表面设有至少一个链条一环压型下模腔一(14)和至少一个链条一环压型下模腔二(15)，所有所述链条一环压型上模腔一(12)和链条一环压型上模腔二(13)并列设置，所有所述链条一环压型下模腔一(14)和链条一环压型下模腔二(15)并列设置，所有链条一环压型上模腔一(12)及所有链条一环压型下模腔一(14)的截面形状均为半圆形，直径均为80-99％D，所有链条一环压型上模腔二(13)及所有链条一环压型下模腔二(15)的截面形状均为半圆形，直径均为D，链条一环冲压工装上模(7)设有至少两个销孔二，每个销孔二内均固定套装有衬套一(10)，链条一环冲压工装下模(8)上表面设有至少两个定位孔二，链条一环冲压工装上模(7)和链条一环冲压工装下模(8)合模时，所有销孔二与所有定位孔二一一对应设置，所有链条一环压型上模腔一(12)与所有链条一环压型下模腔一(14)一一对应设置，所有链条一环压型上模腔二(13)与所有链条一环压型下模腔二(15)一一对应设置，每个所述定位销二(9)均紧密插入对应的销孔二及衬套一(10)内，链条一环冲压工装上模(7)与链条一环冲压工装下模(8)通过至少四个螺钉二(11)固定连接。

4.根据权利要求1所述的一种用碳纤维复合材料制造链条索具的方法，其特征在于：步骤一的1.3固化中，所述链条一环固化工装包括链条一环固化工装上模(16)、链条一环固化工装下模(17)、至少两个定位销三(18)、至少两个衬套二(19)、多个螺钉三(20)及至少一个链条一环固化硅胶套(21)；所述链条一环固化工装上模(16)和链条一环固化工装下模(17)外形均为长方体，链条一环固化工装上模(16)上表面边缘处设有多个缺口一(22)，链条一环固化工装上模(16)设有至少两个销孔三，每个销孔三内均固定套装有衬套二(19)，链条一环固化工装下模(17)上表面设有至少两个定位孔三；链条一环固化工装上模(16)下表面设有至少一个链条一环固化上模腔(23)，链条一环固化工装下模(17)上表面设有至少一个链条一环固化下模腔(24)，所有所述链条一环固化硅胶套(21)的内环面中部均设有开口一，将装有压型后的链条一环的链条一环固化硅胶套(21)置于链条一环固化下模腔(24)内，链条一环固化工装上模(16)和链条一环固化工装下模(17)合模时，所有链条一环固化下模腔(24)与所有链条一环固化上模腔(23)一一对应设置，每个所述定位销三(18)均紧密插入对应的销孔三及衬套二内，每个缺口一(22)处设有一个螺钉三(20)，链条一环固化工装上模(16)与链条一环固化工装下模(17)通过多个螺钉三(20)固定连接。

5.根据权利要求1所述的一种用碳纤维复合材料制造链条索具的方法，其特征在于：步骤二的2.1成型中，所述链条二环成型工装包括四个链条二环成型工装模体、两个螺栓一(25)、两个螺母一(26)及两个圆柱销一(27)；

所述四个链条二环成型工装模体包括链条二环成型工装模体一(28)、链条二环成型工装模体二(29)、链条二环成型工装模体三(30)及链条二环成型工装模体四(31)；每个链条二环成型工装模体的两对应的侧壁一端长于另一端，每个链条二环成型工装模体的底板上均开设有U形槽一(32)，所述U形槽一(32)的一侧与短侧壁对齐，每个链条二环成型工装模体的底板经U形槽一(32)分隔后形成两个月牙形底板(33)，每个所述月牙形底板(33)上均设有一个通孔四和一个定位孔四，链条二环成型工装模体一(28)上的两个月牙形底板(33)与链条二环成型工装模体二(29)上的两个月牙形底板(33)一一对应叠放设置，链条二环成型工装模体一(28)与链条二环成型工装模体二(29)的底部组合形成缠绕凸台二(34)，链条二环成型工装模体三(30)上的两个月牙形底板(33)与链条二环成型工装模体四(31)上的两个月牙形底板(33)一一对应叠放设置，链条二环成型工装模体三(30)与链条二环成型工装模体四(31)的底部组合也形成缠绕凸台二(34)；链条二环成型工装模体合模时，两个所述缠绕凸台二(34)正对并相贴设置，每四个对应设置的定位孔四内紧密插入有圆柱销一(27)，每四个对应设置的通孔四内穿入螺栓一(25)并通过螺母一(26)紧固连接，链条二环成型工装模体一(28)与链条二环成型工装模体二(29)底部中间部分形成一个圆孔，链条二环成型工装模体三(30)与链条二环成型工装模体四(31)底部中间部分也形成一个圆孔，两个所述圆孔中心共线。

6.根据权利要求1所述的一种用碳纤维复合材料制造链条索具的方法，其特征在于：步骤二的2.2压型中，所述链条二环冲压工装包括链条二环冲压工装一和链条二环冲压工装二，所述链条二环冲压工装一包括链条二环冲压工装上模一(35)、链条二环冲压工装下模一(36)、两个导柱一(37)、两个螺钉四(38)及两个衬套三(39)；所述链条二环冲压工装二包括链条二环冲压工装上模二(40)、链条二环冲压工装下模二(41)、两个导柱二(42)、两个螺钉五(43)及两个衬套四(44)；

所述链条二环冲压工装上模一(35)、链条二环冲压工装下模一(36)、链条二环冲压工装上模二(40)及链条二环冲压工装下模二(41)外形均为长方体，链条二环冲压工装上模一(35)下表面设有链条二环压型上模腔一(45)，链条二环冲压工装下模一(36)上表面设有向上凸起的平台一，所述凸起的平台一上设有链条二环压型下模腔一(46)，链条二环冲压工装上模二(40)下表面设有链条二环压型上模腔二(47)，链条二环冲压工装下模二(41)上表面设有向上凸起的平台二，所述凸起的平台二上设有链条二环压型下模腔二(48)；

所述链条二环压型上模腔一(45)中部设有空腔一，链条二环压型上模腔一(45)一侧壁中部沿宽度方向设有通槽一(54)，所述链条二环压型上模腔二(47)中部设有空腔二，链条二环压型上模腔二(47)一侧壁中部沿宽度方向设有通槽二(49)，所述通槽一(54)与空腔一连接处设有缺口四，所述通槽二(49)与空腔二连接处设有缺口五，链条二环冲压工装上模一(35)一对角处设有两个导柱孔一，所述两个导柱孔一内均固定套装有衬套三(39)，链条二环冲压工装上模二(40)一对角处设有两个导柱孔二，所述两个导柱孔二内均固定套装有衬套四(44)；

所述链条二环压型下模腔一(46)中部设有与凸起的平台一平齐的凸起平台一(50)，链条二环压型下模腔一(46)一侧壁中部设有通至凸起平台一(50)内部的长槽一(51)，链条二环压型下模腔二(48)中部设有与凸起的平台二平齐的凸起平台二(52)，链条二环压型下模腔二(48)一侧壁中部设有通至凸起平台二(52)内部的长槽二(53)，链条二环冲压工装下模一(36)一对角处设有两个导柱孔三，链条二环冲压工装下模二(41)一对角处设有两个导柱孔四；

链条二环压型上模腔一(45)及链条二环压型下模腔一(46)的截面形状均为半圆形，直径均为96％D，链条二环压型上模腔二(47)及链条二环压型下模腔二(48)的截面形状也均为半圆形，直径均为D；链条二环冲压工装上模一(35)与链条二环冲压工装下模一(36)合模时，链条二环压型上模腔一(45)与链条二环压型下模腔一(46)相对应，通槽一(54)与长槽一(51)相对应，两个导柱孔一与两个导柱孔三相对应，所述衬套三(39)内固定装有导柱一(37)，所述导柱一(37)与导柱孔三滑动配合，链条二环冲压工装上模一(35)与链条二环冲压工装下模一(36)通过两个螺钉四(38)固定连接；

链条二环冲压工装上模二(40)与链条二环冲压工装下模二(41)合模时，链条二环压型上模腔二(47)与链条二环压型下模腔二(48)相对应，通槽二(49)与长槽二(53)相对应，两个导柱孔二与两个导柱孔四相对应，所述衬套四(44)内固定装有导柱二(42)，所述导柱二(42)与导柱孔四滑动配合，链条二环冲压工装上模二(40)与链条二环冲压工装下模二(41)通过两个螺钉五(43)固定连接。

7.根据权利要求1所述的一种用碳纤维复合材料制造链条索具的方法，其特征在于：步骤二的2.3固化中，所述链条二环固化工装包括六个精制螺栓(55)、六个螺母二(56)及四个链条二环固化工装模体；所述四个链条二环固化工装模体包括链条二环固化工装模体一(57)、链条二环固化工装模体二(58)、链条二环固化工装模体三(59)和链条二环固化工装模体四(60)；所述链条二环固化工装模体一(57)和链条二环固化工装模体二(58)左右相贴靠设置并水平穿入一个精制螺栓(55)，链条二环固化工装模体一(57)与链条二环固化工装模体二(58)通过与精制螺栓(55)螺纹连接的螺母二(56)紧固连接，链条二环固化工装模体一(57)上表面左侧的两个角端以及链条二环固化工装模体二(58)上表面右侧的两个角端分别设有缺口二，链条二环固化工装模体一(57)下表面右侧设有U形槽三(61)，且所述U形槽三(61)侧壁两端一长一短，所述链条二环固化工装模体二(58)下表面左侧设有U形槽四(62)，且所述U形槽四(62)侧壁两端一长一短，U形槽三(61)侧壁长的一端与U形槽四(62)侧壁短的一端对接，U形槽三(61)侧壁短的一端与U形槽四(62)侧壁长的一端对接形成一个完整的链条二环固化上模腔，链条二环固化工装模体一(57)的一侧面设有U形槽五(63)，所述U形槽五(63)侧壁两端一长一短，U形槽五(63)侧壁长的一端与U形槽三(61)侧壁长的一端上下对应，U形槽五(63)与链条二环固化上模腔相通，每个所述缺口二底面上均设有通孔六；

所述链条二环固化工装模体三(59)和链条二环固化工装模体四(60)左右相贴靠设置并水平穿入一个精制螺栓(55)，链条二环固化工装模体三(59)与链条二环固化工装模体四(60)通过与精制螺栓(55)螺纹连接的螺母二(56)紧固连接，链条二环固化工装模体三(59)下表面左侧的两个角端以及链条二环固化工装模体四(60)下表面右侧的两个角端分别设有缺口三，链条二环固化工装模体三(59)上表面右侧设有U形槽六(64)，且所述U形槽六(64)侧壁两端一长一短，所述链条二环固化工装模体四(60)上表面左侧设有U形槽七(65)，所述U形槽七(65)侧壁两端一长一短，U形槽六(64)侧壁长的一端与U形槽七(65)侧壁短的一端对接，U形槽六(64)侧壁短的一端与U形槽七(65)侧壁长的一端对接形成一个完整的链条二环固化下模腔，链条二环固化工装模体三(59)一侧面设有U形槽八(66)，所述U形槽八(66)侧壁两端一长一短，U形槽八(66)侧壁长的一端与U形槽六(64)侧壁长的一端上下对应，U形槽八(66)与链条二环固化下模腔相通，每个所述缺口三的底面上均设有通孔七；

合模时，链条二环固化工装模体一(57)设置在链条二环固化工装模体三(59)上，链条二环固化工装模体二(58)设置在链条二环固化工装模体四(60)上，所述链条二环固化上模腔与链条二环固化下模腔相对应，每个所述通孔六和与其对应的通孔七内均穿入精制螺栓(55)，链条二环固化工装模体一(57)与链条二环固化工装模体三(59)通过与精制螺栓(55)螺纹连接的螺母二(56)固定连接，链条二环固化工装模体二(58)与链条二环固化工装模体四(60)通过与精制螺栓(55)螺纹连接的螺母二(56)固定连接。

8.根据权利要求1所述的一种用碳纤维复合材料制造链条索具的方法，其特征在于：步骤一的1.3固化中，所述链条一环固化硅胶套(21)的制作方法是：在室温15-25℃的条件下，将双组分高强度的RTV3428A与RTV3428B按照质量比10:1的比例混合，充分搅拌均匀后，从链条一环固化硅胶套成型模灌胶孔一灌入硅胶，当出胶孔一有硅胶溢出后停止灌胶，水平放置24小时后硅胶即凝固成型；

步骤二的2.3固化中，所述链条二环固化硅胶套(84)的制作方法是：在室温15-25℃的条件下，将双组分高强度的RTV3428A与RTV3428B按照质量比10:1的比例混合，充分搅拌均匀后，从链条二环固化硅胶套成型模灌胶孔二灌入硅胶，当出胶孔二有硅胶溢出后停止灌胶，水平放置24小时后硅胶即凝固成型。

9.根据权利要求8所述的一种用碳纤维复合材料制造链条索具的方法，其特征在于：所述链条一环固化硅胶套成型模包括链条一环固化硅胶套成型模上模(67)、链条一环固化硅胶套成型模下模(68)、至少一个钢芯(69)、至少四个螺钉六(70)、两个定位销四(71)、两个衬套五(72)、至少四个圆柱销二(73)及四个吊环(74)；

所述链条一环固化硅胶套成型模上模(67)和链条一环固化硅胶套成型模下模(68)外形均为长方体，链条一环固化硅胶套成型模上模(67)对称设有两个销孔四，每个所述销孔四内均固定装有一个衬套五(72)，链条一环固化硅胶套成型模上模(67)下表面设有至少一个链条一环固化硅胶套上成型腔；链条一环固化硅胶套成型模下模(68)上表面对称设有两个定位孔五，每个所述定位孔五内固定装有一个定位销四(71)，链条一环固化硅胶套成型模下模(68)上表面设有至少一个链条一环固化硅胶套下成型腔，所述链条一环固化硅胶套下成型腔内沿竖直方向固定有四个圆柱销二(73)，四个圆柱销二(73)支撑钢芯(69)，所述钢芯(69)设置在链条一环固化硅胶套下成型腔内；

链条一环固化硅胶套成型模上模(67)和链条一环固化硅胶套成型模下模(68)合模时，所有所述链条一环固化硅胶套上成型腔与所有所述链条一环固化硅胶套下成型腔二一一对应，链条一环固化硅胶套成型模上模(67)位于链条一环固化硅胶套上成型腔处设有出气孔一、灌胶孔一和出胶孔一，两个定位销四(71)紧密插装在两个衬套五(72)内，链条一环固化硅胶套成型模上模(67)和链条一环固化硅胶套成型模下模(68)通过至少四个螺钉六(70)固定连接；链条一环固化硅胶套成型模下模(68)的两个相对侧面上呈矩阵形式固定有四个吊环(74)。

10.根据权利要求8所述的一种用碳纤维复合材料制造链条索具的方法，其特征在于：所述链条二环固化硅胶套成型模包括链条二环固化硅胶套成型模上模(75)、链条二环固化硅胶套成型模下模(76)、两个衬套六(77)、至少四个螺钉七(78)、至少一个定位块(79)、两个定位销五(80)及至少两个定位销六(81)；

所述链条二环固化硅胶套成型模上模(75)和链条二环固化硅胶套成型模下模(76)外形均为长方体，链条二环固化硅胶套成型模上模(75)对称设有两个销孔五，所述两个销孔五内固定装有两个衬套六(77)，链条二环固化硅胶套成型模上模(75)的下表面设有至少一个链条二环固化硅胶套上成型腔(82)，链条二环固化硅胶套成型模下模(76)上表面对称设有两个定位孔六，每个所述定位孔六内紧密装有定位销五(80)，链条二环固化硅胶套成型模下模(76)上表面设有至少一个链条二环固化硅胶套下成型腔(83)，所述链条二环固化硅胶套下成型腔(83)的底面均竖直固定有两个定位销六(81)，所述两个定位销六(81)支撑定位块(79)，所述定位块(79)通过两个定位销六(81)定位并设置在链条二环固化硅胶套下成型腔(83)内；链条二环固化硅胶套成型模上模(75)和链条二环固化硅胶套成型模下模(76)合模时，所有链条二环固化硅胶套上成型腔(82)与所有链条二环固化硅胶套下成型腔(83)一一对应设置，链条二环固化硅胶套成型模上模(75)位于链条二环固化硅胶套上成型腔处设有出气孔二、灌胶孔二和出胶孔二，两个定位销五(80)紧密插装在两个衬套六(77)内，链条二环固化硅胶套成型模上模(75)和链条二环固化硅胶套成型模下模(76)通过至少四个螺钉七(78)固定连接。

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