CN112877862B - 回转体预制体的制备方法及回转体的制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种回转体预制体的制备方法及回转体的制备方法，回转体的制备方法包括回转体预制体的制备方法。制备方法，以预设回转体的第一主体的任意一点的外径，获得卷曲轴的第二主体的任意一点的外径，第一翻边和第二翻边各自以倾斜角转化为第一斜边和第二斜边，来制备卷曲轴；在卷曲轴上一体编织出第三主体、第三斜边及第四斜边，第三斜边和第四斜边分别与第三主体的轴线倾斜一定角度，给第三斜边和第四斜边向外弯折提供了弯折余量，使两个翻边与第一主体之间的纱线连续，两个翻边和主体一体，基质材料固化后，加强第一翻边、第二翻边与主体之间的连接强度。

Description

回转体预制体的制备方法及回转体的制备方法

技术领域

本发明属于三维编织预制体领域，具体涉及一种回转体预制体的制备方法及回转体的制备方法。

背景技术

回转体异形结构是机械零件设计中常用的结构，通常用高性能纤维增强复合材料作为纤维增强体来制备成型，为了将回转体与其他部件连接，需要在回转体的轴向两端边缘处制备出带翻边结构，该翻边结构一般垂直于回转体的轴向方向；或者有些需要翻边结构与回转体的轴向方向形成一定的角度。

传统具有翻边的回转体的制备方法中，回转体的主体采用高性能纤维复合材料进行编织，以形成编织体，再向编织体内注入基质材料，待基质材料固化后，以形成所需强度的主体；回转体的两个翻边通常采用金属锻造，最终将主体与翻边连接在一起，以形成回转体。

但金属材料是相较于复合材料更重的材料，增加回转体的重量，同时，翻边和主体单独制造后，再将翻边与主体连接，主体与翻边的材质不同，当二者连接后，二者的连接强度差，尤其当回转体作为结构件使用时，会引起主体与翻边之间出现开裂现象。

发明内容

因此，本发明所要解决的技术问题是在于现有的回转体的主体和翻边分别制造，导致主体和翻边的连接强度差，会引起回转体的主体与翻边之间的强度低，出现开裂现象。

为此，本发明提供一种回转体预制体的制备方法，包括如下步骤：

S10：根据预设回转体的第一主体的任意一点的外径R_1i，获取预设卷曲轴的第二主体的任意一点的外径r_i；将预设回转体的第一翻边的长度L₀₂和第二翻边的长度L₀₃分别以相对于第二主体的轴线形成的第一倾斜角θ₁和第二倾斜角θ₂转换为第一斜边的长度L₁₂和第二斜边的长度L₁₃，以制备出第二主体与第一主体的轴向长度相等的卷曲轴；

S20：若干经纱线沿卷曲轴的圆周方向分别绕在卷曲轴的第二主体、第一斜边及第二斜边上；纬纱线沿卷曲轴的轴向与经纱线交织，在第二主体、第一斜边、第二斜边上分别编织出第三主体、第三斜边及第四斜边，以形成一体编织的编织体；

S30：将编织体的第三主体绕在芯模的本体上，将第三斜边和第四斜边分别贴着芯模的第一模翻边和第二模翻边弯折，以形成第一主体预制体、第一翻边预制体和第二翻边预制体。

可选地，上述的回转体预制体的制备方法，在S10步骤之前，还包括S0步骤：

根据预设回转体上任意一点的内型面半径R_0i和外型面半径R_1i，获得预设回转体上任意一点的厚度T_0i；

选定预设第三主体在芯模上的缠绕圈数s，s≥1；

将预设回转体上任意一点的厚度T_0i，按照缠绕圈数s对预设回转体整体进行等厚分层，任意一点的每一圈的厚度为T_1i，

根据每一圈上的第一主体11、第一翻边12、第二翻边13的任意一点的外型面的周长，以获得对应于第一主体、第一翻边及第二翻边所需的经纱线和纬纱线的编织参数；

在S30步骤中，将编织体在芯模上缠绕s圈。

可选地，上述的回转体预制体的制备方法，在S10步骤中：

预设回转体的第一翻边和第二翻边相对于第一主体的轴线形成的夹角分别为α₁和α₂，0°＜α₁≤90°，0°＜α₂≤90°；其中，θ₁与α₁满足如下关系式：

θ₂与α₂满足如下关系式：

n为缩比系数，m为预设第三主体在卷曲轴上缠绕的圈数，s为预设第三主体在芯模上缠绕的圈数，n＞1；

通过选取n，以此获得θ₁和θ₂；

在S20步骤中，在卷曲轴上编织出呈m圈缠绕分布的编织体。

可选地，上述的回转体预制体的制备方法，若干经纱线均匀地分别绕在卷曲轴的第二主体、第一斜边及第二斜边上，在卷曲轴不停地转动过程中，纬纱线沿卷曲轴的轴向与经纱线交织，以在卷曲轴上编织出编织体。

可选地，上述的回转体预制体的制备方法，在S20步骤中，编织体在所述卷曲轴绕设的每一圈，包括多层纱线层层交织而成。

可选地，上述的回转体预制体的制备方法，所述预设回转体的第一翻边和第二翻边相对于第一主体的轴线形成的夹角分别为α₁和α₂，α₁和α₂均为90度。

可选地，上述的回转体预制体的制备方法，在S2步骤中，通过改变纱线层数和/或纱线规格，沿纬向方向，使编织体的第三主体的厚度不等。

可选地，上述的回转体预制体的制备方法，在S20步骤中，至少使第三主体的中部呈径向凸缘，以在S30步骤中，使第一主体的中部呈径向凸缘。

本发明提供一种回转体的制备方法，包括

上述中任一项所述的回转体预制体的制备方法；

对芯模上的回转体预制体注入基质材料，待基质材料固化，以制得回转体。

本发明技术方案，具有如下优点：

1.本发明提供的回转体预制体的制备方法，以预设回转体的第一主体的任意一点的外径，根据等周长原理，按照一定的缩比比例，获得卷曲轴的第二主体的任意一点处的外径，将预设回转体的第一翻边和第二翻边各自以倾斜角方式转化为第一斜边和第二斜边，第一斜边和第二斜边分别与第二主体的轴线形成倾斜角，进而来设计卷曲轴；在卷曲轴的第二主体、第一斜边和第二斜边上，一体编织出第三主体、第三斜边及第四斜边的编织体，第三斜边和第四斜边分别与第三主体的轴线倾斜一定角度，从而给第三斜边和第四斜边径向向外弯折提供了弯折余量，使第三斜边和第四斜边弯折后形成第一翻边预制体和第二翻边预制体后，第一翻边预制体与第一主体预制体的连接处的纱线连续，第二翻边预制体与第一主体预制体的连接处的纱线连续，第一翻边预制体和第二翻边预制体分别与第一主体预制体的连接分界处均被经纱线和纬纱线密实地交织，两个翻边预制体、和主体预制体形成一体，待基质材料固化后，加强第一翻边、第二翻边与主体之间的连接强度，从而延长回转体的使用寿命；整个回转体均采用编织体形成，减少回转体的重量。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为带翻边回转体部件的结构示意图。

图2为带翻边回转体轴向剖面示意图。

图3为在卷曲轴上编织出的编织体缠绕在卷曲轴上的结构示意图；

图4为编织体在芯模上弯折后形成的回转体预制体的局部轴向剖面示意图；

图5为卷曲轴的第一斜边、第二斜边与第二主体之间形成倾斜角的示意图；

图6为预设回转体中第一翻边、第二翻边与第一主体之间形成的夹角的示意图；

图7为芯模的结构示意图(图中箭头显示斜边向外弯折方向)；

附图标记说明：

1-回转体；11-第一主体；12-第一翻边；13-第二翻边；2-卷曲轴；21-第二主体；22-第一斜边；23-第二斜边；3-编织体；31-第三主体；32-第三斜边；33-第四斜边；4-芯模；41-本体；42-第一模翻边；43-第二模翻边；5-回转体预制体；51-第一主体预制体；52-第一翻边预制体；53-第二翻边预制体。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完成地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

实施例1

本实施例提供一种回转体预制体的制备方法，其中，如图1、图2及图6所示，预设回转体1包括一体编织且呈环形的第一主体11及连接在第一主体11的轴向两端端部上的第一翻边12和第二翻边13。如图6所示，预设回转体1的第一翻边12和第二翻边13相对于第一主体11的第一轴线15形成的夹角分别为α₁和α₂，0°＜α₁≤90°，0°＜α₂≤90°，α₁和α₂的角度可以相同，比如，α₁和α₂均为90°；或者α₁和α₂的角度不同，比如α₁为45°，α₂为60°，α₁和α₂的具体设置的角度，根据预设回转体1的需要来选定。第一翻边12和第二翻边13的半径可以相等，也可以不相等，均根据预设回转体1的实际需求来选定。

回转体1预制体的制备方法，包括如下步骤：

S0：根据预设回转体1的内孔壁面(即内型面)、外圆周壁面(即外型面)的圆周长，来获取经纱线和纬纱线的编织参数。

在此步骤中，根据预设预设回转体1任意一点(包括第一主体11、第一翻边12、第二翻边13)的内型面半径R_0i和外型面半径R_1i，获得预设回转体1上第一主体11、第一翻边12及第二翻边13的任意一点的厚度T_0i；

给定预设第三主体31在芯模上的缠绕圈数s，将预设回转体1上任意一点的厚度T_0i按照缠绕圈数s进行等厚分层，芯模4上任意一点上对应的每一圈的第三主体31、第三斜边、第四斜边的厚度

之后，根据等分厚的每一圈上的第一主体11、第一翻边12、第二翻边13的任意一点的外型面的周长，分别计算出第一主体11、第一翻边12、第二翻边13的总圈数的周长，以此来获得对应于第一主体11、第一翻边12及第二翻边所需的经纱线和纬纱线的编织参数。

当然，也可以不等厚分层，每层都单独计算，来得到对应的每层所需要的经纱线和纬纱线的编织参数。比如，经纱线的长度，纬纱线的长度，单根经纱线和单根纬纱线的重量及直径、经纱线和纬纱线的材质、经纱层和纬纱层的层数等参数。

对于经纱线和纬纱线所采用的材质而言，可以采用碳纤维、陶瓷纤维、玻璃纤维、聚酰亚胺纤维或碳化硅纤维，除此之外，还可以采用的其他能够起到增强复合材料强度的纤维。

另外，预设回转体1的本身的结构参数，根据实际需要制备出的回转体的要求，通过三维建模方式来构建预设回转体的三维模型，例如现有的采用三维绘图软件，或者其他建模软件均可，均为现有建模方式，在此不再赘述。

S10：根据预设回转体1的第一主体11的任意一点的外径R_1i，获取预设卷曲轴2的第二主体21的任意一点的外径r_i；将预设回转体1的第一翻边12的长度L₀₂和第二翻边13的长度L₀₃分别以相对于第二主体21的轴线形成的第一倾斜角θ₁和第二倾斜角θ₂转换为第一斜边22的长度L₁₂和第二斜边23的长度L₁₃，如图5所示，以制备出第二主体21与第一主体11的轴向长度相等的卷曲轴2。

具体地：如图5和图6所示，本实施方式中以第一翻边12和第二翻边13为直边为例，也即上述的α₁和α₂的角度均为90°，则

本实施方式中的θ₁和θ₂可以直接选取，具体角度可以根据需求来选定，一般情况下，θ₁和θ₂选取的角度越靠近0°，后续容易编织，越靠近90°越难编织，甚至当θ₁＝θ₂＝90°，无法一体编织，为了防止θ₁和θ₂靠近90°时，在编织过程中，两侧翻边上的经纱线向第一主体11聚拢，经纱线分布不均匀，通常将θ₁和θ₂的角度一般控制在小于或等于60°。θ₁和θ₂也可以不相等，比如，θ₁为20°，θ₂为50°，或者θ₁和θ₂还可以选取其他角度，在此不一一列举，根据实际需要来选取。当然，为了保证便于编织的同时，并且能保证后续斜边的弯折，最佳地将θ₁和θ₂选取在10°-45°之间的范围内。

当θ₁和θ₂选定后，即可获知上述的第一斜边22的长度L₁₂和第二斜边23的长度L₁₃。此实施方式，选取卷曲轴2的第二主体21的任意一点的外径与第一主体11的任意一点的内径相等，R_0i＝r_i，第二主体21的轴向长度与第一主体11的轴轴向长度保持一致。

例如，本实施方式中，R₀₁＝1000mm，L₀₂＝L₀₃＝1050mm；选取θ₁＝θ₂＝60°，即可计算得知r₁＝1000mm、L₁₂＝1213mm、L₁₃＝1213mm。当然，R_0i、L₀₂、L₀₃还可以为其他尺寸，在此不再一一列举。

基于上述的第一斜边22的长度L₁₂和第二斜边23的长度L₁₃、卷曲轴2的第二主体21的外径r_i、及θ₁和θ₂，即可设计并制备出卷曲轴2，如图3所示。

S20：通过差异化给第一斜边、第二斜边送经纱线，使第一斜边和第二斜边上的经纱线的长度不等于第二主体上的经纱线的长度；若干经纱线沿卷曲轴2的圆周方向分别绕在卷曲轴2的第二主体21、第一斜边22及第二斜边23上，纬纱线沿卷曲轴2的轴向与经纱线交织，在第二主体21、第一斜边22、第三斜边23上分别编织出第三主体31、第三斜边32及第四斜边33，以形成一体编织的编织体3，如图3所示。其中，第三斜边32与第一斜边22平行对应，第四斜边33与第二斜边23平行对应，

具体地，如图3所示，若干经纱线均匀地分别绕在卷曲轴2的第二主体21、第一斜边22及第二斜边23上，在卷曲轴2不停地转动过程中，纬纱线沿卷曲轴2的轴向(即机织宽幅方向)与经纱线交织，以在卷曲轴2上编织出呈至少一圈的编织体3。

编织体3包括第三主体31，一体编织在第三主体31轴向的两端上的第三斜边32和第四斜边33，第三斜边32和第四斜边33的圆周长不等于第三主体31的圆周长，从而在卷曲轴2上形成不同圆周长的编织部分。

例如，当第一主体为等径的圆柱形时，图3中所示的局部放大图，第三斜边32呈一个扇形预制体，其圆周长大于第三主体31的圆周长。因此，在编织过程中，在斜边的卷曲轴上进行差异化送经纱线。

也即，卷曲轴2在预制体织造过程中不停的转动，卷曲轴2上两个斜边与第二主体中，第一斜边22、第二斜边23半径均比第二主体21的半径大，卷曲轴各区域转动角度相同，但由于半径不同，卷绕经纱的长度不同，半径越大，经纱卷绕长度越大，从而实现差异化送经。纬纱平行于卷曲轴方向与经纱交织，各区域经纱运动长度不同，实现变纬密织造，在斜边对应区域形成变周长的扇形预制体。

此实施方式中的卷曲轴2的任意一点的外径r_i与预设回转体1的任意一点的内径R_0i相等，可以通过多层经纱线与多层纬纱线层层交织来一次性编织出预设回转体1厚度T_0i的编织体3，此时编织体3的厚度T_1i＝T_0i,即在卷曲轴2上只需编织出一圈即可得到编织体3。

但实际在编织过程中，当预设回转体1的厚度较厚时，不能一次性编织出所需厚度的编织体3，需要在芯模4上缠绕s圈，在卷曲轴2上编织m圈，m≥1，绕在卷曲轴2上的每一圈的编织体3的厚度

在卷曲轴2上编织的每一圈的编织体3包括多层经纱线与多层纬纱线交织，具体层数根据预设回转体的厚度和圆周长来决定。

优选地，在编织步骤中，采用三维编织设备进行编织，例如三维机织或者三维编织机，采用三维编织设备编织预制体，能够在预制体的厚度方向上存在联接纱线，使预制体的抗分层能力较强，密实度大，最终使回转体1的强度大，力学性能得以改善。

例如，若采用三维机织设备来编织时，在编织过程中，将经纱线排列在织机上，并固定绕在卷曲轴2上，使经纱线处于张紧状态；根据预制体的经纬向纱线的交织路径，通过综丝运动控制经向纱线按规律上下开口，以在编织体3的厚度方向上形成开口，每次开口引入纬向纱线，直至开口完毕，引纬完成，最后通过三维机织设备上的钢筘将纬向纱线推向卷曲轴2方向，在整个编织过程中，卷曲轴2转动一直在转动，以在卷曲轴2上绕设至少一圈的编织体3。

在卷曲轴2上编织第三主体31时，第三主体31的径向厚度可沿着其轴向保持一致，当然可以通过改变纱线层数和/或纱线规格等参数，沿纬向方向(即卷曲轴2的轴向)，使编织体3的第三主体31的厚度不等，进而使得最终形成的回转体1的第一主体11沿其轴向的厚度不等。

例如，当编织到第三主体31的中部时，经纱线层保持不变，通过增加纬纱线层，来增大第三主体31的中部的厚度，以形成径向凸缘，第三主体31的中部的厚度大于其他区域的厚度，以在后续形成预设回转体1的第一主体11的中部呈加强凸缘14，加强凸缘14两侧的其他区域16的厚度小于加强凸缘14的厚度，如图2所示。

或者，还可以不增加纬纱线层，通过改变单根纬纱线的规格，比如重量及半径，来形成径向凸缘；或者可以同时来增加纬纱线层和改变单根纬纱线的规格，以形成上述的径向凸缘。在编织过程中，可以改变卷曲轴2上每一圈的编织体3的纬纱线层、单根纬纱线规格，当然也可以只改变部分圈或层的编织体3的纬纱线、单根纬纱线规格。

比如，在卷曲轴2上编织六圈的编织体3，可以通过改变第一圈，或者第六圈，或者第三圈和第四圈的纬纱线层、单根纬纱线规格；或者，改变每一圈的纬纱线层、单根纬纱线规格，来使第三主体31的轴向厚度不同。

当然，径向凸缘可以分布在第三主体31的轴向任意位置，不仅限于上述的中部。或者，还可以通过减少纬纱线层、改变单根纬纱线规格，在第三主体31上形成径向的凹陷，凹陷的厚度小于其他区域的厚度。另外，当经纱线和纬纱线均采用碳纤维纱线时，编织结构一般采用浅交弯联结构。

S30：将编织体3的第三主体31绕在芯模4的本体41上，如图7所示，将第三斜边32和第四斜边33分别贴着芯模4的第一模翻边42和第二模翻边43径向向外弯折(图7中箭头所示意方向)，以形成第一主体预制体51、第一翻边预制体52和第二翻边预制体53。

具体地，有两种情况，第一种情况是：若在S20步骤中，R_0i＝r_i，编织体3的厚度与预设回转体1的厚度相等时，在S30步骤中，编织体3在芯模4主体上绕设的圈数s＝m＝1，将第三斜边32和第四斜边33分别贴着芯模4的第一模翻边42和第二模翻边43进行弯折，以形成第一主体预制体51、第一翻边预制体52和第二翻边预制体53，如图4所示的回转体预制体5。

第二种情况是：若在S20步骤中，R_0i＝r_i，绕在卷曲轴2上的每一圈的编织体3的厚度

其中T_0i为预设回转体1任意一点的厚度，在S30步骤中，将编织体3在芯模4的主体上绕设s＝m圈，可以在每绕一圈编织体3，将第三斜边32和第四斜边33进行弯折，也可以等多圈编织体3在芯模4上绕设完后，再将第三斜边32和第四斜边33进行弯折，以形成第一翻边预制体52和第二翻边预制体53。

此实施方式的回转体1预制体的制备方法，以预设回转体1的第一主体的任意一点的外径，获得卷曲轴2的第二主体21的任意一点的外径，将预设回转体1的第一翻边12和第二翻边13的长度各自以倾斜角方式转化为第一斜边22和第二斜边23的长度，第一斜边22和第二斜边23分别与第二主体21的轴线形成倾斜角，进而来设计出卷曲轴2；在卷曲轴2的第二主体21、第一斜边22和第二斜边23上，一体编织出第三主体31、第三斜边32及第四斜边33的编织体3，第三斜边32和第四斜边33分别与第三主体31的轴线倾斜一定角度，从而给第三斜边32和第四斜边33向外弯折提供了弯折余量，使第三斜边32和第四斜边33弯折后形成第一翻边预制体52和第二翻边预制体53后，第一翻边预制体52与第一主体预制体53连接处的纱线连续，第二翻边预制体53与第一主体预制体51连接处纱线连续，第一翻边预制体52和第二翻边预制体53分别与第一主体预制体51的连接分界处均被经纱线和纬纱线密实地交织，基质材料固化后，加强第一翻边、第二翻边与主体之间的连接强度，从而延长回转体1的使用寿命。另外，采用此方式，可以实现对第一翻边12和第二翻边13为直边的回转体1的编织。

实施例2

本实施例提供一种回转体1预制体的制备方法，与实施例1中提供的回转体1预制体的制备方法相比，不同之处在于：

在S10步骤中，θ₁和θ₂不是直接选取，而是通过计算得出，并且卷曲轴2的第二主体的任意一点的外径r_i与预设回转体1的第一主体的任意一点内型面半径R_0i不等，而是通过选取缩比系数来得知。

具体地，预设回转体1的第一翻边12和第二翻边13相对于第一主体11的轴线形成的夹角分别为α₁和α₂，0°＜α₁≤90°，0°＜α₂≤90°；其中，θ₁与α₁满足如下关系式：

θ₂与α₂满足如下关系式：

n为缩比系数，m为预设第三主体在卷曲轴上缠绕的圈数，s为预设第三主体在芯模上缠绕的圈数，n＞1；n可以为整数，也可以为小数。通过选取n，以此获得θ₁和θ₂。

由于在编织之前计算经纱线和纬纱线的编织参数时，s是直接选定的参数，n为选定的参数，对应即可得知m，即在卷曲轴上编织编织体的圈数。

比如，n选取4，若α₁＝90°，对应地

由此可以计算θ₁，若α₂＝60°，对应地

由此计算出θ₂。之后，来制备卷曲轴2，卷曲轴2的上的任意一点的半径小于与其对应的预设回转体上任意一点的内孔半径。

当编织体在芯模上的缠绕圈数s确定后，芯模上任意一点编织体总长度可知，计算方法为：

Q_0i＝2π(R₁₀+R₁₁+R₁₂+……+R_1s)，其中R₁₀为预设回转体上任一点的外径，R₁₁为等厚分层的预设回转体由内向外的第一圈的外径，R_1s为等厚分层的预设回转体由内向外的第s圈的外径。

缩比系数为n，则编织体在卷曲轴的缠绕圈数m＝n×s，卷曲轴上任意一点编织体的总长度为：

Q_1i’＝2π(r₀+r₁+r₂+……+r_m)，r₀为卷曲轴外径，r₁为卷曲轴外第一圈的编织体的外径，r_m为卷曲轴外第m圈的编织体的外径，编织体制造过程是等厚分层，卷曲轴上的每一圈编织体的厚度

则r_m＝r_m-1+T_1i，由于预设回转体中各点的总周长相等，所以有Q_0i＝Q_1i’，并且Q_0i为已知值，可获得卷曲轴上任意一点半径r₀，即可设计出卷曲轴。

作为变形，上述的n还可以选取其他自然数，例如，n＝1.5、2、2.3、3、5、6、7等，具体根据实际需求来选取。

此实施方式的回转体1预制体的制备方法中，根据等圆周长原理，通过选取缩比系数，将卷曲轴2的第二主体21、第一斜边、第二斜边的半径变小，便于卷曲轴2的加工。

也即，上述的实施例1、实施例2中提供的方法，采用等周长设计原理制备带翻边回转体预制体，适用于翻边与回转体主体角度为直角，也适用于其他倾斜角。所述方法，通过在织机上连续制造纤维织物，制备好的预制体展开在张力作用下缠绕在芯模上实现带翻边回转体预制体成型，制备效率高，预制体的抗分层能力强。

实施例3

本实施例提供一种回转体1的制备方法，包括如下步骤：

回转体1预制体的制备，其采用实施例1或实施例2提供的回转体1预制体的制备方法而制得；

对芯模4上的回转体1预制体注入基质材料，待基质材料固化，以制得回转体1。

由于在编织过程中，第三斜边32和第四斜边33的长度分别大于预设第一翻边12和预设第二翻边13的长度，一般在基质材料固化后，需要将第三斜边32形成的第一翻边12进行修剪，第三斜边32形成的第二翻边13进行修剪，获得最终的预设第一翻边12和第二翻边13。

对于基质材料而言，基质材料可以为聚合物，例如环氧化物、双马来酰亚胺等支撑，或者其他的树脂材料等。

此实施方式的回转体1的制备方法，由于采用实施例1或实施例2中回转体1预制体的制备方法，从而使回转体1在第一主体11与第一翻边12及第二翻边13连接处的强度大，不会出现开裂现象，改善现有的回转体1的整体强度。同时能够对第一主体11与第一翻边12、第二翻边13呈任意角度的回转体1进行制备。也即，形成具有旋转形状的回转体外形。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其他不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (7)

1.一种回转体预制体的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

S0：根据预设回转体上任意一点的内型面半径R_0i和外型面半径R_1i，获得预设回转体（1）上任意一点的厚度T_0i；

选定预设第三主体（31）在芯模（4）上的缠绕圈数s，s≥1；

将预设回转体（1）上任意一点的厚度T_0i，按照缠绕圈数s对预设回转体（1）整体进行等厚分层，任意一点的每一圈的厚度为T_1i，

，根据每一圈上的第一主体（11）、第一翻边（12）、第二翻边（13）的任意一点的外型面的周长，以获得对应于第一主体（11）、第一翻边（12）及第二翻边（13）所需的经纱线和纬纱线的编织参数；

S10：根据预设回转体（1）的第一主体（11）的任意一点的内径R_0i，获取预设卷曲轴（2）的第二主体（21）的任意一点的外径r_i；将预设回转体（1）的第一翻边（12）的长度L₀₂和第二翻边（13）的长度L₀₃分别以相对于第二主体（21）的轴线形成的第一倾斜角θ₁和第二倾斜角θ₂转换为第一斜边（22）的长度L₁₂和第二斜边（23）的长度L₁₃，以制备出第二主体（21）与第一主体（11）的轴向长度相等的卷曲轴（2）；预设回转体（1）的第一翻边（12）和第二翻边（13）相对于第一主体（11）的轴线形成的夹角分别为α₁和α₂，0°＜α₁≤90°，0°＜α₂≤90°；其中，θ₁与α₁满足如下关系式：

；θ₂与α₂满足如下关系式：

；

，n 为缩比系数，m为预设第三主体（31）在卷曲轴（2）上缠绕的圈数，s为预设第三主体（31）在芯模（4）上缠绕的圈数，n＞1；通过选取n，以此获得θ₁和θ₂；

S20：若干经纱线沿卷曲轴（2）的圆周方向分别绕在卷曲轴（2）的第二主体（21）、第一斜边（22）及第二斜边（23）上；纬纱线沿卷曲轴（2）的轴向与经纱线交织，在第二主体（21）、第一斜边（22）、第二斜边（23）上分别编织出第三主体（31）、第三斜边（32）及第四斜边（33），以形成一体编织的编织体（3）；在卷曲轴（2）上编织出呈m圈缠绕分布的编织体（3）；

S30：将编织体（3）的第三主体（31）绕在芯模（4）的本体（41）上，将编织体（3）在芯模（4）上缠绕s圈，将第三斜边（32）和第四斜边（33）分别贴着芯模（4）的第一模翻边（42）和第二模翻边（43）弯折，以形成第一主体预制体（51）、第一翻边预制体（52）和第二翻边预制体（53）。

2.根据权利要求1中所述的回转体预制体的制备方法，其特征在于，若干经纱线均匀地分别绕在卷曲轴（2）的第二主体（21）、第一斜边（22）及第二斜边（23）上，在卷曲轴（2）不停地转动过程中，纬纱线沿卷曲轴（2）的轴向与经纱线交织，以在卷曲轴（2）上编织出编织体（3）。

3.根据权利要求2所述的回转体预制体的制备方法，其特征在于，在S20步骤中，编织体（3）在所述卷曲轴（2）绕设的每一圈，包括多层纱线层层交织而成。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的回转体预制体的制备方法，其特征在于，

所述预设回转体（1）的第一翻边（12）和第二翻边（13）相对于第一主体（11）的轴线形成的夹角分别为α₁和α₂，α₁和α₂均为90度。

5.根据权利要求1-3中任一项所述的回转体预制体的制备方法，其特征在于，在S2步骤中，通过改变纱线层数/或纱线规格，沿纬向方向，使编织体（3）的第三主体（31）的厚度不等。

6.根据权利要求5所述的回转体预制体的制备方法，其特征在于，在S20步骤中，至少使第三主体（31）的中部呈径向凸缘，以在S30步骤中，使第一主体（11）的中部呈径向凸缘。

7.一种回转体的制备方法，其特征在于，包括

权利要求1-6中任一项所述的回转体预制体的制备方法；

对芯模（4）上的回转体预制体注入基质材料，待基质材料固化，以制得回转体（1）。

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