CN115782244B - 一种应用于大型异型构件的编织制作方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种应用于大型异型构件的编织制作方法，涉及复合材料成型技术领域。相较于传统工艺中只能制造出外观形状规则的编织件来说，本发明的制作工艺方法可以制造出外观形状异型结构形态的编织件，使得三维编织的应用的范围更加广泛。同时，本发明解决了大型异型构件不易直接上机编织的问题，并有效解决了大型异型构件在编织过程中的产品表面纹路难以保持整体整齐统一的问题吗，生产的产品更加美观；同时在成型过程中不是通过粘接的手段而是通过整体发泡一次性成型的方式，使得最终的成品结构更加稳定。
Description
技术领域
本发明涉及复合材料成型技术领域，特别是涉及一种应用于大型异型构件的编织制作方法。
背景技术
三维编织复合材料是纺织结构复合材料的一种，与层合复合材料相比，纺织结构复合材料的最大优点在于通过增加厚度方向上的纤维束或纱线，使得该方向的承载能力等性能得到了明显的增强，提升了整体结构的稳定性。由于增强纤维在三维空间多向分布，阻止或减缓了冲击载荷作用下复合材料层间裂纹的扩展，使得三维编织复合材料层间性能大大提升。因此，三维编织复合材料较普通层合复合材料具有更高的冲击损伤容限和断裂韧性。三维编织技术可按实际需要设计纤维数量，整体织造复杂形状的零部件和一次完成组合件，减少二次加工量，如圆形、方形、锥形，及各种形状的渐变及转换的编织，因而经济性好、成本低、制造周期短。此外，三维编织复合材料可适用于各种复杂几何形状的织造，稳定性和整体性高，可设计性强，可通过改变编织方式、编织角、纱线密度等参数满足某些特定的工程需求。虽然三维编织适用范围很广泛，但也具有一定的局限性，对于一些不规则的结构外形尤其是扁形，一侧的厚度比另一侧的厚度相差很大，或者中间与两边的厚度相差很大，整体面又具有一定的弧度，此类形状的产品，如果设计加工不合理，会给生产造成很大的经济损失，因此针对此类异型构件进行三维编织的设计与加工很关键，设计加工合理可避免很多不必要的损失。
发明内容
鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种应用于大型异型构件的编织制作方法，用于解决背景技术中的问题。
为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种应用于大型异型构件的编织制作方法，包括：
初始编织步骤：将制成构件的原材料在初始芯模中进行初步编织，编织形成形状规则的圆形结构的初始形态预制品；
定型步骤：将初始形态预制品套入到定型芯模中进行结构定型，将初始形态预制品定型形成结构稳定的扁形结构的定型编织件；
注胶步骤：将定型完成的定型编织件从定型芯模中取出，并将定型编织件铺贴于外模中，并进行注胶成型得到制件；
发泡成型步骤：将内衬连接件设置在制件的内腔中，将加热完成的发泡材料导入到制件的内腔中进行发泡成型，最终形成成品。
可选的，初始编织步骤中初始芯模的环向周长的尺寸相较于基准芯模的环向周长的尺寸进行等比例放大，放大的比例范围为1.02～1.05。
可选的，在将初始形态预制品套入到定型芯模的过程中，对初始形态预制品的表面形成的纹路进行调整，调整初始形态预制品的表面纹路方向，将初始形态预制品上不平整的表面纹路调整整齐。
可选的，对初始形态预制品的表面纹路调整完成之后，用定型剂对初始形态预制品的表面纹路进行定型操作，将初始形态预制品的表面纹路方向进行固定。
可选的，初始形态预制品的表面纹路调整完成并固定之后，对初始形态预制品上伸出多余的编织体结构剪除。
可选的，在注胶步骤过程中采用真空工艺进行注胶：对外模喷涂胶衣并平放在真空管中，采用真空袋对其进行封装处理，连接真空泵进行保压处理并检查气密性，最后导入并渗透树脂完成注胶处理。
可选的，将内衬连接件放置在制件的内腔的过程中，对内衬连接件的位置进行调整，以制件的内腔的贯穿方向为第一调整方向，以制件的水平方向为第二调整方向，以制件的竖直方向为第三调整方向，第一调整方向、第二调整方向和第三调整方向两两相互垂直，内衬连接件放置在制件的内腔后，将内衬连接件沿着第一调整方向、第二调整方向和第三调整方向进行位置调整，调整内衬连接件的主体设置在制件的内腔中，内衬连接件的两端连接部位分别从制件内腔的两端开口中伸出。
可选的，发泡成型步骤中将发泡材料与制件整体一起放入到大型烤炉中进行加热，加热温度为发泡材料的发泡温度。
可选的，发泡原料包括异氰酸酯和组合聚醚，将异氰酸酯和组合聚醚按比例混合形成发泡原料，异氰酸酯和组合聚醚的混合比例范围为1:1～1:2。
如上所述，本发明的一种应用于大型异型构件的编织制作方法，至少具有以下有益效果：
本发明提供了一种应用于大型异型构件的编织制作方法，应用于复合材料成型技术领域中。相较于传统工艺中只能制造出外观形状规则的编织件来说，本发明的制作工艺方法可以制造出外观形状异型结构形态的编织件，使得三维编织的应用的范围更加广泛。同时，本发明解决了大型异型构件不易直接上机编织的问题，并有效解决了大型异型构件在编织过程中的产品表面纹路难以保持整体整齐统一的问题吗，生产的产品更加美观；同时在成型过程中不是通过粘接的手段而是通过整体发泡一次性成型的方式，使得最终的成品结构更加稳定。
附图说明
图1显示为本发明的一种应用于大型异型构件的编织制作方法的流程示意图。
具体实施方式
以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。
请参阅图1。须知，本说明书附图所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。
以下各个实施例仅是为了举例说明。各个实施例之间，可以进行组合，其不仅仅限于以下单个实施例展现的内容。
请参阅图1，本发明提供一种应用于大型异型构件的编织制作方法，包括：
初始编织步骤：将制成构件的原材料在初始芯模中进行初步编织，编织形成形状规则的圆形结构的初始形态预制品；
定型步骤：将初始形态预制品套入到定型芯模中进行结构定型，将初始形态预制品定型形成结构稳定的扁形结构的定型编织件；
注胶步骤：将定型完成的定型编织件从定型芯模中取出，并将定型编织件铺贴于外模中，并进行注胶成型得到制件；
发泡成型步骤：将内衬连接件设置在制件的内腔中，将加热完成的发泡材料导入到制件的内腔中进行发泡成型，最终形成成品。
本发明提供了一种应用于大型异型构件的编织制作方法，应用于复合材料成型技术领域中。相较于传统工艺中只能制造出外观形状规则的编织件来说，本发明的制作工艺方法可以制造出外观形状异型结构形态的编织件，使得三维编织的应用的范围更加广泛。同时，本发明解决了大型异型构件不易直接上机编织的问题，并有效解决了大型异型构件在编织过程中的产品表面纹路难以保持整体整齐统一的问题吗，生产的产品更加美观；同时在成型过程中不是通过粘接的手段而是通过整体发泡一次性成型的方式，使得最终的成品结构更加稳定。
本实施例中，初始编织步骤中初始芯模的环向周长的尺寸相较于基准芯模的环向周长的尺寸进行等比例放大，放大的比例范围为1.02～1.05。其中基准芯模是在制造常规的规则圆形的编织体的芯模体，由于本发明中所制造的对象是异型结构形态扁形结构的编织体结构，是在传统的圆形形态的编织体的基础上转变而来，因此，本发明中的初始芯模的环向周长的尺寸相较于基准芯模的环向周长的尺寸进行等比例放大，是为了给编织体结构留出变形的余量空间，防止直接在基准芯模的编织基础上直接定型变形使得编织体变形余量不足而导致制得的初始形态预制品的应力集中从而使得最终成品的结构稳定性较差的问题。
本实施例中，在将初始形态预制品套入到定型芯模的过程中，对初始形态预制品的表面形成的纹路进行调整，调整初始形态预制品的表面纹路方向，将初始形态预制品上不平整的表面纹路调整整齐。对初始形态预制品的表面纹路调整完成之后，用定型剂对初始形态预制品的表面纹路进行定型操作，将初始形态预制品的表面纹路方向进行固定。初始形态预制品的表面纹路调整完成并固定之后，对初始形态预制品上伸出多余的编织体结构剪除。因为初始形态预制品在套入到定型芯模的过程中初始形态预制品的表面纹路会因为编织体整体的变形而导致纹路发生错乱，整体的整齐度难以得到保证，因此在套入的过程中需要调整其初始形态预制品的表面纹路方向，并在调整完成后再在初始形态预制品的表面纹路通过定型剂进行定型操作，进一步保证其表面的纹路方向的固定，保证其纹路不易移动。
本实施例中，在注胶步骤过程中采用真空工艺进行注胶：对外模喷涂胶衣并平放在真空管中，采用真空袋对其进行封装处理，连接真空泵进行保压处理并检查气密性，最后导入并渗透树脂完成注胶处理。采用真空工艺注胶成型的制作过程得到的制件注胶缺陷少，外表面不仅是光滑的，且纹路未经任何变动，表面质量更易控制、保证。真空工艺注胶成型为现有技术，在本领域中为惯用手段，此处不作过多赘述。
本实施例中，将内衬连接件放置在制件的内腔的过程中，对内衬连接件的位置进行调整，以制件的内腔的贯穿方向为第一调整方向，以制件的水平方向为第二调整方向，以制件的竖直方向为第三调整方向，第一调整方向、第二调整方向和第三调整方向两两相互垂直，内衬连接件放置在制件的内腔后，将内衬连接件沿着第一调整方向、第二调整方向和第三调整方向进行位置调整，调整内衬连接件的主体设置在制件的内腔中，内衬连接件的两端连接部位分别从制件内腔的两端开口中伸出。内衬连接件起到对编织体增强和支撑的作用，且可以起到与外其他结构件相连接的作用，因此，调整内衬连接件的在内腔的位置使得内衬连接件的主体设置在制件的内腔中，内衬连接件的两端连接部位分别从制件内腔的两端开口中伸出，以满足对应的需求。
本实施例中，发泡成型步骤中将发泡材料与制件整体一起放入到大型烤炉中进行加热，加热温度为发泡材料的发泡温度。所选择的加热温度为所选发泡材料的最佳的发泡温度，使得发泡成型的效果为最佳状态，发泡成型好后的即为制件的最终芯模，这个芯模发泡成型的同时，也是作为胶黏剂粘接中间的支撑件和外部的成型构件，发泡原料包括异氰酸酯和组合聚醚，将异氰酸酯和组合聚醚按比例混合形成发泡原料，异氰酸酯和组合聚醚的混合比例范围为1:1～1:2，所选的材料即为常规的聚氨酯泡沫AB胶，加热完成后，将AB胶按比例充分混合，倒入已成型的制件腔体内部，进行发泡成型。本发明不限于只采用以上材料，达到相应效果的材料均可采用，此处不作过多限制。
综上所述，本发明提供了一种应用于大型异型构件的编织制作方法，应用于复合材料成型技术领域中，相较于传统工艺中只能制造出外观形状规则的编织件来说，本发明的制作工艺方法可以制造出外观形状异型结构形态的编织件，使得三维编织的应用的范围更加广泛。同时，本发明解决了大型异型构件不易直接上机编织的问题，并有效解决了大型异型构件在编织过程中的产品表面纹路难以保持整体整齐统一的问题吗，生产的产品更加美观；同时在成型过程中不是通过粘接的手段而是通过整体发泡一次性成型的方式，使得最终的成品结构更加稳定。所以，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。
Claims (5)
1.一种应用于大型异型构件的编织制作方法，其特征在于，包括：
初始编织步骤：将制成构件的原材料在初始芯模中进行初步编织，编织形成形状规则的圆形结构的初始形态预制品，初始编织步骤中初始芯模的环向周长的尺寸相较于基准芯模的环向周长的尺寸进行等比例放大，放大的比例范围为1.02～1.05；
定型步骤：将初始形态预制品套入到定型芯模中进行结构定型，将初始形态预制品定型形成结构稳定的扁形结构的定型编织件，在将初始形态预制品套入到定型芯模的过程中，对初始形态预制品的表面形成的纹路进行调整，调整初始形态预制品的表面纹路方向，将初始形态预制品上不平整的表面纹路调整整齐，对初始形态预制品的表面纹路调整完成之后，用定型剂对初始形态预制品的表面纹路进行定型操作，将初始形态预制品的表面纹路方向进行固定，初始形态预制品的表面纹路调整完成并固定之后，对初始形态预制品上伸出多余的编织体结构剪除；
注胶步骤：将定型完成的定型编织件从定型芯模中取出，并将定型编织件铺贴于外模中，并进行注胶成型得到制件；
发泡成型步骤：将内衬连接件设置在制件的内腔中，将加热完成的发泡材料导入到制件的内腔中进行发泡成型，最终形成成品。
2.根据权利要求1所述的一种应用于大型异型构件的编织制作方法，其特征在于：
在注胶步骤过程中采用真空工艺进行注胶：对外模喷涂胶衣并平放在真空管中，采用真空袋对其进行封装处理，连接真空泵进行保压处理并检查气密性，最后导入并渗透树脂完成注胶处理。
3.根据权利要求1所述的一种应用于大型异型构件的编织制作方法，其特征在于：
将内衬连接件放置在制件的内腔的过程中，对内衬连接件的位置进行调整，以制件的内腔的贯穿方向为第一调整方向，以制件的水平方向为第二调整方向，以制件的竖直方向为第三调整方向，第一调整方向、第二调整方向和第三调整方向两两相互垂直，内衬连接件放置在制件的内腔后，将内衬连接件沿着第一调整方向、第二调整方向和第三调整方向进行位置调整，调整内衬连接件的主体设置在制件的内腔中，内衬连接件的两端连接部位分别从制件内腔的两端开口中伸出。
4.根据权利要求1所述的一种应用于大型异型构件的编织制作方法，其特征在于：
发泡成型步骤中将发泡材料与制件整体一起放入到大型烤炉中进行加热，加热温度为发泡材料的发泡温度。
5.根据权利要求4所述的一种应用于大型异型构件的编织制作方法，其特征在于：
发泡原料包括异氰酸酯和组合聚醚，将异氰酸酯和组合聚醚按比例混合形成发泡原料，异氰酸酯和组合聚醚的混合比例范围为1:1～1:2。
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant |