CN116552738A - 一种风帆控制杆及其制造工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及帆板配件制造技术领域，尤其是涉及一种风帆控制杆及其制造工艺，包括如下步骤：根据风帆控制杆的尺寸，把风帆控制杆划分为首舵部件与尾舵部件，并分别制造；通过气管热压成型工艺制造风帆控制杆的首舵部件，经过修整后得到首舵部件半成品；通过卷管热压成型工艺制造风帆控制杆的尾舵部件，经过修整后得到尾舵部件半成品；把上述分别制造的半成品进行打磨，并在半成品的接头处分别涂覆胶粘剂，随后把接头处彼此对接，形成牢固的粘合连接，从而组合成一个整体的风帆控制杆。终上所述，实现使用碳纤维材质降低控制杆的重量的同时，也能保证风帆控制杆的结构强度与灵活性，还能增强风帆控制杆的握持力与操控性，提高用户的使用体验。
Description
技术领域
本发明涉及帆板配件制造技术领域，尤其是涉及一种风帆控制杆及其制造工艺。
背景技术
帆板运动是指借助风帆力量，驾驭无舵、无坐舱船只滑行前进的一项水上运动。顾名思义，就是介于帆船和冲浪之间的新兴海上运动项目，帆板由带有稳向板的板体、带有万向节的桅杆、帆和帆杆组成。运动员利用吹到帆上的自然风力，站到板上，通过帆杆操纵帆使帆板产生速度在水面上行驶，靠改变帆的受风中心和板体的重心位置在水上转向。
帆杆，即风帆控制杆，是帆板运动的一种配件器材。既是横向张帆用的撑杆,又是操帆的把手。由两端固定连接的两条弧形管件组合而成。为了减轻重量及降低成本通常将操纵杆制成空心圆柱，并用铝材制作，铝材虽然重量轻，但其本身的材料特性相对比较软的，又制成空心状，使操纵杆的结构强度明显不足，也相对降低了操纵杆的使用寿命。
公开(公告)号为CN201472645U的中国专利文件公开了一种风帆浪板及风筝浪板的操纵杆，操纵杆为环状，操纵杆具有一个第一组成部以及一个第二组成部，第一组成部具有至少一个连结侧，而第二组成部接邻上述连结侧朝操纵杆的一侧凸伸，第一组成部的连结侧横跨操纵杆的内侧，并使操纵杆形成至少两层的结构。不但能够增强结构强度，更能提供使用者较省力地握持，且成本低。
上述专利通过在操纵杆上设置两层的结构，从而增强结构强度。但是很明显的，两层的结构同样会增加操纵杆的重量，降低其灵活性。
因此，在使用碳纤维材质降低控制杆的重量时，如何保证风帆控制杆的结构强度与灵活性，是需要解决的技术问题。
发明内容
本发明为克服上述情况不足，旨在提供一种能解决上述问题的技术方案。
本发明提供一种风帆控制杆的制造工艺，包括如下步骤：
S1，根据所要制造的风帆控制杆的尺寸，把风帆控制杆划分为首舵部件与尾舵部件，并分别进行制造；S2，通过气管热压成型工艺制造完成风帆控制杆的首舵部件，经过修整后得到首舵部件半成品；S3，通过卷管热压成型工艺制造完成风帆控制杆的尾舵部件，经过修整后得到尾舵部件半成品；S4，把步骤S2与步骤S3中分别制造的半成品进行打磨，并在半成品的接头处分别涂覆胶粘剂，随后把接头处彼此对接，形成牢固的粘合连接，从而组合成一个整体的风帆控制杆。
作为本发明进一步的方案：在步骤S2中所述的气管热压成型工艺包括如下步骤：S2.1，准备预制芯模，并把预制芯模切断为两段，在每一段芯模表面涂覆防黏剂；S2.2，在芯模的外表面依次贴附多层碳纤维预浸料，随后脱出芯模，得到待成型件；
S2.3，在两段待成型件的内部空腔中塞入同一条预制风管，所述预制风管设置有用于向风管内通气并使风管充气膨胀的气嘴，把两段待成型件彼此接近的两端进行接合，并在所述接合处贴附多层碳纤维预浸料，使两段待成型件组合成一个整体预型组件；
S2.4，准备预制首舵模具，把步骤S2.3中处理完成的预型组件放入模具的模穴中，合上首舵模具，把合模后的模具放入到热压机的热压台上，然后通过气嘴向风管中通入高压气体，所述高压气体的气压为0.8MPa～1.2MPa，并在持续通气保持气压的条件下将模具加热至成型温度140℃～160℃，然后进行保温固化25分钟～45分钟，使预型组件上的碳纤维预浸料固化成型；
S2.5，将步骤S2.4中热压后的模具输送入冷却台进行冷却5分钟～15分钟，然后取出模具进行脱模，随后取下气嘴，从而得到风帆控制杆的首舵部件，经过修整后得到首舵部件半成品。
作为本发明进一步的方案：在步骤S2.1中所述的准备预制芯模包括如下制作步骤：首先根据所要制造的风帆控制杆的首舵部件的形状和尺寸制作相应的预制首舵模具，其中包括首舵上模具和配套的首舵下模具，首舵上模具和首舵下模具之间设置有与产品形状一致的凹槽，首舵上模具和首舵下模具上还分别设置有充气槽和导流槽；随后在模具的凹槽模穴中灌满硅胶溶液，把灌满硅胶溶液的模具放入到热压机的热压台上进行热压成型处理，最后进行降温脱模，得到硅胶芯模粗胚，随后对硅胶芯模粗胚的外表面进行切削，根据所要制造的风帆控制杆的首舵部件的厚度切削掉相应厚度的硅胶芯模粗胚外表面的材料，然后把粗胚的外表面打磨光滑，得到预制芯模。
作为本发明进一步的方案：在步骤S2.2中所述的在芯模的外表面依次贴附多层碳纤维预浸料，包括如下步骤：
S2.2.1，首先根据所要制造的风帆控制杆的首舵部件的形状和尺寸裁切相应的碳纤维预浸料，随后使用整圈贴附方式或半圈贴附方式，对切断为两段中的每一段芯模进行多层碳纤维预浸料的贴附；
S2.2.2，把切断后的一段芯模上直径最小的一端设置为首舵插入端，使用整圈贴附方式在首舵插入端上依次交错贴附单向碳纤维布，所述依次交错贴附的铺层角度依次为正45度、0度、90度和负45度，所述依次交错贴附的贴附数量依次为1片、10片、1片和1片；
S2.2.3，把切断后的一段芯模上远离首舵插入端的部位设置为首舵结合处，使用整圈贴附方式在首舵结合处上贴附1片铺层角度为正45度的单向碳纤维布，随后使用半圈贴附方式在首舵结合处的上下半圈分别贴附1片正45度的单向碳纤维布，再重复进行一次上述整圈贴附方式和半圈贴附方式；
S2.2.4，在切断后的一段芯模上除去首舵插入端与首舵结合处的其他剩余部位上，使用整圈贴附方式进行贴附1片铺层角度为正45度的单向碳纤维布，随后使用半圈贴附方式在所述剩余部位的上下半圈分别贴附4片0度的单向碳纤维布，再使用整圈贴附方式进行贴附3片铺层角度为正45度的单向碳纤维布；
S2.2.5，重复上述步骤S2.2.2、步骤S2.2.3和步骤S2.2.4，把切断后的另外一段芯模同样贴附多层碳纤维预浸料，其中一段首舵结合处的长度大于另外一段首舵结合处的长度一定数值。
5. 根据权利要求2所述的一种风帆控制杆的制造工艺，其特征在于，在步骤S2.3中所述的，把两段待成型件彼此接近的两端进行接合，并在所述接合处贴附多层碳纤维预浸料，使两段待成型件组合成一个整体预型组件，包括如下步骤：
S2.3.1，把脱出了芯模并塞入了风管后的其中一段待成型件的首舵接合处呈筒状的碳纤维预浸料的外壁进行挤压，使其缩小一定尺寸，随后把其插入另一段待成型件的首舵接合处呈筒状的碳纤维预浸料的内壁中，形成接合在一起的待成型件；
S2.3.2，把接合在一起的待成型件的连接部位使用整圈贴附方式依次贴附3片正45度单向碳纤维布、1片0度单向碳纤维布和3片负45度单向碳纤维布；
S2.3.3，准备预制限位凸块，把所述限位凸块放置在所述首舵接合处的连接部位的弧圈外侧，随后使用整圈贴附方式对限位凸块与首舵接合处贴附1层碳纤维纹路布，从而把限位凸块包裹在首舵部件上。
作为本发明进一步的方案：在步骤S3中所述的，通过卷管热压成型工艺制造完成风帆控制杆的尾舵部件，包括如下步骤：S3.1，首先根据所要制造的风帆控制杆的尾舵部件的形状和尺寸制作相应的预制尾舵铁芯和预制尾舵模具；S3.2，使用卷管机在所述预制尾舵铁芯上卷绕多层碳纤维预浸料，得到两根待成型件；S3.3，在预制尾舵模具中对应于尾舵穿绳部的相应模穴位置的底部，贴附两片单向碳纤维布，所述两片单向碳纤维布的铺层角度分别为0度和45度；
S3.4，在预制尾舵模具中对应于尾舵杆的相应模穴位置上，放置步骤S3.2中卷绕完成的两根待成型件，随后在两根待成型件之间对应于尾舵穿绳部的位置处，贴附12片单向碳纤维布，所述12片单向碳纤维布的铺层角度为0度和90度的交替重复；
S3.5，把预制尾舵模具的孔位滑块敲入相应的位置，并在孔位滑块上方对应于尾舵穿绳部的相应模穴位置上，贴附12片单向碳纤维布，所述12片单向碳纤维布的铺层角度为0度和90度的交替重复；
S3.6，把模穴底部贴附的两片单向碳纤维布向上卷绕，使其包裹住上述待成型件与贴附的碳纤维布；S3.7，随后在预制尾舵模具中对应于尾舵穿绳部的相应模穴位置的顶部贴附两片单向碳纤维布，所述两片单向碳纤维布的铺层角度分别为0度和45度；S3.8，把模穴顶部贴附的两片单向碳纤维布向下卷绕，使其包裹住上述待成型件与贴附的碳纤维布。
S3.9，装入预制尾舵模具的其余滑块，并合上模具，把合模后的模具放入到热压机的热压台上，使模具加热至成型温度140℃～160℃，然后进行保温固化25分钟～45分钟，使预型组件上的碳纤维预浸料固化成型；
S3.10，将步骤S3.9中热压后的模具输送入冷却台进行冷却5分钟～15分钟，然后取出模具进行脱模，从而得到风帆控制杆的尾舵部件，经过修整后得到尾舵部件半成品。
作为本发明进一步的方案：把风帆控制杆划分为首舵部件、尾舵部件和延伸部件，其中首舵部件按照步骤S2中的制造工艺进行制造，并得到首舵部件半成品，其中尾舵部件按照步骤S3中的制造工艺进行制造，并得到尾舵部件半成品，其中延伸部件采用如下工艺步骤进行制造：
S5，通过卷管烘烤成型工艺制造完成风帆控制杆的延伸部件，经过修整后得到延伸部件半成品；所述卷管烘烤成型工艺包括如下步骤：
S5.1，首先根据所要制造的延伸部件的形状和尺寸制作相应的预制延伸铁芯；S5.2，使用卷管机在所述预制延伸铁芯上卷绕多层碳纤维预浸料，得到延伸部件待成型件；S5.3，在延伸部件待成型件的最外层缠绕胶带，将上述卷绕的碳纤维预浸料进行捆紧；
S5.4，将捆紧后的延伸部件待成型件放入烘烤设备中进行烘烤固化，烘烤温度120℃～160℃，烘烤时间120～180分钟，使待成型件上的碳纤维预浸料固化成型；
S5.5，将步骤S5.4中烘烤固化后的延伸部件中的预制延伸铁芯拔出，并去除最外层的胶带，随后在延伸部件的相应位置进行孔位的加工，经过修整后得到延伸部件半成品。
作为本发明进一步的方案：在步骤S2.2.1中所述的整圈贴附方式，包括如下步骤：使用宽度大于所贴附芯模部位的外周长一定长度的碳纤维预浸料对所述芯模进行包裹式贴附。
作为本发明进一步的方案：在步骤S2.2.1中所述的半圈贴附方式，包括如下步骤：使用宽度小于所贴附芯模部位的外周长，且大于所述外周长二分之一长度的碳纤维预浸料对芯模的一部分表面进行半包围式贴附。
作为本发明进一步的方案：所述半包围式贴附，包括如下步骤：把所贴附芯模部位划分为第一半圈和第二半圈，使用宽度小于所贴附芯模部位的外周长，且大于所述外周长二分之一长度的碳纤维预浸料对第一半圈进行贴附，然后使用相同宽度的碳纤维预浸料对第二半圈进行贴附；第二半圈贴附的碳纤维预浸料的两侧边缘部位覆盖住第一半圈贴附的碳纤维预浸料的两侧边缘部位。
本发明还提供一种风帆控制杆，所述风帆控制杆采用上述的制造工艺制造而成，所述风帆控制杆包括杆体，所述杆体设置有首舵部件和尾舵部件，首舵部件设置有首舵插入端，尾舵部件设置有尾舵穿绳部，尾舵穿绳部的两端固定连接有尾舵杆，所述尾舵杆上远离尾舵穿绳部的一端设置有尾舵延长端；所述首舵插入端可插入到尾舵延长端内，并彼此配合使首舵部件与尾舵部件彼此固定连接，形成杆体。
本发明还提供一种风帆控制杆，所述风帆控制杆采用上述的制造工艺制造而成，所述风帆控制杆包括杆体，所述杆体设置有首舵部件、延伸部件和尾舵部件，首舵部件设置有首舵插入端，尾舵部件设置有尾舵穿绳部，尾舵穿绳部的两端固定连接有尾舵杆，所述尾舵杆上远离尾舵穿绳部的一端设置有尾舵延长端，所述延伸部件的一端设置有延伸插接端，其另一端设置有延伸收纳端；所述首舵插入端可插入到延伸插接端内，所述尾舵延长端可插入到延伸收纳端内，从而使首舵部件、延伸部件与尾舵部件彼此固定连接，形成杆体。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、通过引入碳纤维材质，从而降低风帆控制杆的重量，同时还能保证控制杆的结构强度与灵活性，而且通过采用气管热压和卷管热压的成型工艺，可以降低碳纤维材质的用量，从而降低一定的成本。
2、还通过把碳纤维布贴附在杆体上的铺层角度进行优化，从而进一步的提高风帆控制杆的整体结构强度。
3、还通过整圈贴附方式与半圈贴附方式的组合，从而可以改变杆体的横截面形状，使其横截面不再是一个正圆形，便于用户的握持与操控。
因此，本发明经过上述的改进，可以实现使用碳纤维材质降低控制杆的重量的同时，也能保证风帆控制杆的结构强度与灵活性，还能增强风帆控制杆的握持力与操控性，提高用户的使用体验。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明的风帆控制杆的整体结构示意图；
图2是本发明的首舵部件的结构示意图；
图3是本发明的延伸部件的结构示意图；
图4是本发明的尾舵部件的结构示意图；
图5是本发明的短型风帆控制杆的制造工艺流程图；
图6是本发明的长型风帆控制杆的制造工艺流程图；
图7是本发明的步骤S2的的制造工艺流程图；
图8是本发明的步骤S2.2的制造工艺流程图；
图9是本发明的步骤S2.3的制造工艺流程图；
图10是本发明的步骤S3的制造工艺流程图；
图11是本发明的步骤S5的制造工艺流程图。
图中的附图标记及名称如下：
10杆体；20首舵部件；21首舵接合处；22首舵插入端；23限位凸块；30尾舵部件；31尾舵延长端；32尾舵杆；33尾舵穿绳部；40延伸部件；41延伸插接端；42延伸收纳端。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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。
请参阅图1至图11，本发明实施例中，一种风帆控制杆的制造工艺，包括如下步骤：S1，根据所要制造的风帆控制杆的尺寸，把风帆控制杆划分为首舵部件20与尾舵部件30，并分别进行制造；S2，通过气管热压成型工艺制造完成风帆控制杆的首舵部件20，经过修整后得到首舵部件20半成品；S3，通过卷管热压成型工艺制造完成风帆控制杆的尾舵部件30，经过修整后得到尾舵部件30半成品；S4，把步骤S2与步骤S3中分别制造的半成品进行打磨，并在半成品的接头处分别涂覆胶粘剂，随后把接头处彼此对接，形成牢固的粘合连接，从而组合成一个整体的风帆控制杆。
具体而言，风帆控制杆，是帆板运动的一种配件器材。既是横向张帆用的撑杆,又是操帆的把手。由两端固定连接的两条弧形管件组合而成。为了提高其结构强度，采用了碳纤维预浸料进行制造生产。在碳纤维预浸料中，把单向碳纤维布的纤维排布方向与杆体10的轴向之间的角度设为铺层角度，并根据具体制造工艺的要求进行不同铺层角度的调整。
如图7所示，优选的，在步骤S2中所述的气管热压成型工艺包括如下步骤：S2.1，准备预制芯模，并把预制芯模切断为两段，在每一段芯模表面涂覆防黏剂；S2.2，在芯模的外表面依次贴附多层碳纤维预浸料，随后脱出芯模，得到待成型件；
S2.3，在两段待成型件的内部空腔中塞入同一条预制风管，所述预制风管设置有用于向风管内通气并使风管充气膨胀的气嘴，把两段待成型件彼此接近的两端进行接合，并在所述接合处贴附多层碳纤维预浸料，使两段待成型件组合成一个整体预型组件；
S2.4，准备预制首舵模具，把步骤S2.3中处理完成的预型组件放入模具的模穴中，合上首舵模具，把合模后的模具放入到热压机的热压台上，然后通过气嘴向风管中通入高压气体，所述高压气体的气压为0.8MPa～1.2MPa，并在持续通气保持气压的条件下将模具加热至成型温度140℃～160℃，然后进行保温固化25分钟～45分钟，使预型组件上的碳纤维预浸料固化成型；
S2.5，将步骤S2.4中热压后的模具输送入冷却台进行冷却5分钟～15分钟，然后取出模具进行脱模，随后取下气嘴，从而得到风帆控制杆的首舵部件20，经过修整后得到首舵部件20半成品。
具体的，通过使用气管的方式在待成型件内部形成高压气体，再使用热压模具进行外部热压，从而提高杆体10的结构强度。另外，由于首舵部件20的内部中空部分不需要放入其他物品，因此塞入的风管在热压后可以不用取出，从而节约生产工序，减少生产时间与成本。
优选的，在步骤S2.1中所述的准备预制芯模包括如下制作步骤：首先根据所要制造的风帆控制杆的首舵部件20的形状和尺寸制作相应的预制首舵模具，其中包括首舵上模具和配套的首舵下模具，首舵上模具和首舵下模具之间设置有与产品形状一致的凹槽，首舵上模具和首舵下模具上还分别设置有充气槽和导流槽；随后在模具的凹槽模穴中灌满硅胶溶液，把灌满硅胶溶液的模具放入到热压机的热压台上进行热压成型处理，最后进行降温脱模，得到硅胶芯模粗胚，随后对硅胶芯模粗胚的外表面进行切削，根据所要制造的风帆控制杆的首舵部件20的厚度切削掉相应厚度的硅胶芯模粗胚外表面的材料，然后把粗胚的外表面打磨光滑，得到预制芯模。
具体的，为了便于在后续贴附纤维布的步骤中较容易的脱出芯模，可以把首舵部件20的芯模裁切成两段，优选的是从首舵部件20直径最大的位置进行裁切。所述制造首舵模具，可以采用现有技术中的现有方案进行制造。
如图8所示，优选的，在步骤S2.2中所述的在芯模的外表面依次贴附多层碳纤维预浸料，包括如下步骤：S2.2.1，首先根据所要制造的风帆控制杆的首舵部件20的形状和尺寸裁切相应的碳纤维预浸料，随后使用整圈贴附方式或半圈贴附方式，对切断为两段中的每一段芯模进行多层碳纤维预浸料的贴附；
S2.2.2，把切断后的一段芯模上直径最小的一端设置为首舵插入端22，使用整圈贴附方式在首舵插入端22上依次交错贴附单向碳纤维布，所述依次交错贴附的铺层角度依次为正45度、0度、90度和负45度，所述依次交错贴附的贴附数量依次为1片、10片、1片和1片；
S2.2.3，把切断后的一段芯模上远离首舵插入端22的部位设置为首舵结合处，使用整圈贴附方式在首舵结合处上贴附1片铺层角度为正45度的单向碳纤维布，随后使用半圈贴附方式在首舵结合处的上下半圈分别贴附1片正45度的单向碳纤维布，再重复进行一次上述整圈贴附方式和半圈贴附方式；
S2.2.4，在切断后的一段芯模上除去首舵插入端22与首舵结合处的其他剩余部位上，使用整圈贴附方式进行贴附1片铺层角度为正45度的单向碳纤维布，随后使用半圈贴附方式在所述剩余部位的上下半圈分别贴附4片0度的单向碳纤维布，再使用整圈贴附方式进行贴附3片铺层角度为正45度的单向碳纤维布；
S2.2.5，重复上述步骤S2.2.2、步骤S2.2.3和步骤S2.2.4，把切断后的另外一段芯模同样贴附多层碳纤维预浸料，其中一段首舵结合处的长度大于另外一段首舵结合处的长度一定数值。
其中所述的整圈贴附方式，包括如下步骤：使用宽度大于所贴附芯模部位的外周长一定长度的碳纤维预浸料对所述芯模进行包裹式贴附。
所述的半圈贴附方式，包括如下步骤：使用宽度小于所贴附芯模部位的外周长，且大于所述外周长二分之一长度的碳纤维预浸料对芯模的一部分表面进行半包围式贴附。
所述半包围式贴附，包括如下步骤：把所贴附芯模部位划分为第一半圈和第二半圈，使用宽度小于所贴附芯模部位的外周长，且大于所述外周长二分之一长度的碳纤维预浸料对第一半圈进行贴附，然后使用相同宽度的碳纤维预浸料对第二半圈进行贴附；第二半圈贴附的碳纤维预浸料的两侧边缘部位覆盖住第一半圈贴附的碳纤维预浸料的两侧边缘部位。
具体的，其中整圈贴附方式设置为使用宽度大于所贴附杆体10部位的外周长一定长度的碳纤维预浸料对杆体10进行包裹式贴附；而半圈贴附方式设置为使用宽度小于所述外周长，且大于所述外周长二分之一长度的碳纤维预浸料对杆体10的一部分进行半包围式贴附。可以理解的，整圈贴附方式也会有接头部位，优选的是把接头部位设置在杆体10的两侧。半圈贴附方式的边缘覆盖部位优选的，也是设置在杆体10的两侧，从而在杆体10的两侧会应为多片碳纤维预浸料的多次覆盖，从而形成一定的凸出部分，既可以加强杆体10的结构强度，也可以增强用户的握持力与操控性。
如图9所示，优选的，在步骤S2.3中所述的，把两段待成型件彼此接近的两端进行接合，并在所述接合处贴附多层碳纤维预浸料，使两段待成型件组合成一个整体预型组件，包括如下步骤：
S2.3.1，把脱出了芯模并塞入了风管后的其中一段待成型件的首舵接合处21呈筒状的碳纤维预浸料的外壁进行挤压，使其缩小一定尺寸，随后把其插入另一段待成型件的首舵接合处21呈筒状的碳纤维预浸料的内壁中，形成接合在一起的待成型件；
S2.3.2，把接合在一起的待成型件的连接部位使用整圈贴附方式依次贴附3片正45度单向碳纤维布、1片0度单向碳纤维布和3片负45度单向碳纤维布；
S2.3.3，准备预制限位凸块23，把所述限位凸块23放置在所述首舵接合处21的连接部位的弧圈外侧，随后使用整圈贴附方式对限位凸块23与首舵接合处21贴附1层碳纤维纹路布，从而把限位凸块23包裹在首舵部件20上。
具体的，所述准备预制限位凸块23包括如下步骤：使用10～20片单向碳纤维布平铺叠放在一起形成紧密铺层结构，随后使用冲压机床与刀模裁切出预设尺寸的限位凸块23。
如图10所示，优选的，在步骤S3中所述的，通过卷管热压成型工艺制造完成风帆控制杆的尾舵部件30，包括如下步骤：S3.1，首先根据所要制造的风帆控制杆的尾舵部件30的形状和尺寸制作相应的预制尾舵铁芯和预制尾舵模具；S3.2，使用卷管机在所述预制尾舵铁芯上卷绕多层碳纤维预浸料，得到两根待成型件；
具体的，所述卷绕数量为7片，铺层角度依次为：0度、45度、0度、90度、0度、45度、0度。
S3.3，在预制尾舵模具中对应于尾舵穿绳部33的相应模穴位置的底部，贴附两片单向碳纤维布，所述两片单向碳纤维布的铺层角度分别为0度和45度；
S3.4，在预制尾舵模具中对应于尾舵杆32的相应模穴位置上，放置步骤S3.2中卷绕完成的两根待成型件，随后在两根待成型件之间对应于尾舵穿绳部33的位置处，贴附12片单向碳纤维布，所述12片单向碳纤维布的铺层角度为0度和90度的交替重复；
S3.5，把预制尾舵模具的孔位滑块敲入相应的位置，并在孔位滑块上方对应于尾舵穿绳部33的相应模穴位置上，贴附12片单向碳纤维布，所述12片单向碳纤维布的铺层角度为0度和90度的交替重复；
S3.6，把模穴底部贴附的两片单向碳纤维布向上卷绕，使其包裹住上述待成型件与贴附的碳纤维布；
S3.7，随后在预制尾舵模具中对应于尾舵穿绳部33的相应模穴位置的顶部贴附两片单向碳纤维布，所述两片单向碳纤维布的铺层角度分别为0度和45度；
S3.8，把模穴顶部贴附的两片单向碳纤维布向下卷绕，使其包裹住上述待成型件与贴附的碳纤维布。
S3.9，装入预制尾舵模具的其余滑块，并合上模具，把合模后的模具放入到热压机的热压台上，使模具加热至成型温度140℃～160℃，然后进行保温固化25分钟～45分钟，使预型组件上的碳纤维预浸料固化成型；
S3.10，将步骤S3.9中热压后的模具输送入冷却台进行冷却5分钟～15分钟，然后取出模具进行脱模，从而得到风帆控制杆的尾舵部件30，经过修整后得到尾舵部件30半成品。
具体的，在步骤3.3和步骤3.7中所贴附的碳纤维布优选的是采用长度大于尾舵穿绳部33长度一定数值的碳纤维布，从而便于包裹其他部件。另外，可以理解的，在步骤3.4和步骤3.5中贴附的碳纤维布优选的是采用长度短于尾舵穿绳部33长度一定数值的碳纤维布，从而方便放入两根尾舵铁芯之间的部位上。
另外，如图6和图11所示，优选的，可以根据制造的风帆控制杆的长度进行不同的制造步骤。比如可以把长度等于或小于1.6米的风帆控制杆设置为短型风帆控制杆，其采用图5所示的制造工艺步骤进行制造。而把长度大于1.6米的风帆控制杆设置为长型风帆控制杆，其采用图6所示的制造工艺步骤进行制造。
因此，当风帆控制杆的长度大于1.6米时，把风帆控制杆划分为首舵部件20、尾舵部件30和延伸部件40，其中首舵部件20按照步骤S2中的制造工艺进行制造，并得到首舵部件20半成品，其中尾舵部件30按照步骤S3中的制造工艺进行制造，并得到尾舵部件30半成品，其中延伸部件40采用如下工艺步骤进行制造：
S5，通过卷管烘烤成型工艺制造完成风帆控制杆的延伸部件40，经过修整后得到延伸部件40半成品；所述卷管烘烤成型工艺包括如下步骤：
S5.1，首先根据所要制造的延伸部件40的形状和尺寸制作相应的预制延伸铁芯；
S5.2，使用卷管机在所述预制延伸铁芯上卷绕多层碳纤维预浸料，得到延伸部件40待成型件；
具体的，卷绕数量为13片，铺层角度依次为：45度、3片0度、90度、45度、3片0度、45度、2片0度、45度。
S5.3，在延伸部件40待成型件的最外层缠绕胶带，将上述卷绕的碳纤维预浸料进行捆紧；
S5.4，将捆紧后的延伸部件40待成型件放入烘烤设备中进行烘烤固化，烘烤温度120℃～160℃，烘烤时间120～180分钟，使待成型件上的碳纤维预浸料固化成型；
S5.5，将步骤S5.4中烘烤固化后的延伸部件40中的预制延伸铁芯拔出，并去除最外层的胶带，随后在延伸部件40的相应位置进行孔位的加工，经过修整后得到延伸部件40半成品。
另外需要说明的是，前文所述的一片碳纤维布，可以是单层的碳纤维预浸料，也可以是多层碳纤维预浸料贴合组成的复合碳纤维布。比如可以使用两层碳纤维预浸料彼此粘合，其两侧设置离型纸，从而方便工人生产时使用。只需要拆除两侧的离型纸，就可以使用两层碳纤维预浸料进行相应的生产。此外，本文所述的碳纤维布也就是碳纤维预浸料，其内浸含有环氧树脂胶液。
本发明还提供一种风帆控制杆，所述风帆控制杆包括杆体10，所述杆体10设置有首舵部件20和尾舵部件30，首舵部件20设置有首舵插入端22，尾舵部件30设置有尾舵穿绳部33，尾舵穿绳部33的两端固定连接有尾舵杆32，所述尾舵杆32上远离尾舵穿绳部33的一端设置有尾舵延长端31；所述首舵插入端22可插入到尾舵延长端31内，并彼此配合使首舵部件20与尾舵部件30彼此固定连接，形成杆体10。
本发明还提供一种风帆控制杆，所述风帆控制杆包括杆体10，所述杆体10设置有首舵部件20、延伸部件40和尾舵部件30，首舵部件20设置有首舵插入端22，尾舵部件30设置有尾舵穿绳部33，尾舵穿绳部33的两端固定连接有尾舵杆32，所述尾舵杆32上远离尾舵穿绳部33的一端设置有尾舵延长端31，所述延伸部件40的一端设置有延伸插接端41，其另一端设置有延伸收纳端42；所述首舵插入端22可插入到延伸插接端41内，所述尾舵延长端31可插入到延伸收纳端42内，从而使首舵部件20、延伸部件40与尾舵部件30彼此固定连接，形成杆体10。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。
Claims (12)
1.一种风帆控制杆的制造工艺，其特征在于，包括如下步骤：
S1，根据所要制造的风帆控制杆的尺寸，把风帆控制杆划分为首舵部件（20）与尾舵部件（30），并分别进行制造；
S2，通过气管热压成型工艺制造完成风帆控制杆的首舵部件（20），经过修整后得到首舵部件（20）半成品；
S3，通过卷管热压成型工艺制造完成风帆控制杆的尾舵部件（30），经过修整后得到尾舵部件（30）半成品；
S4，把步骤S2与步骤S3中分别制造的半成品进行打磨，并在半成品的接头处分别涂覆胶粘剂，随后把接头处彼此对接，形成牢固的粘合连接，从而组合成一个整体的风帆控制杆。
2.根据权利要求1所述的一种风帆控制杆的制造工艺，其特征在于，在步骤S2中所述的气管热压成型工艺包括如下步骤：
S2.1，准备预制芯模，并把预制芯模切断为两段，在每一段芯模表面涂覆防黏剂；
S2.2，在芯模的外表面依次贴附多层碳纤维预浸料，随后脱出芯模，得到待成型件；
S2.3，在两段待成型件的内部空腔中塞入同一条预制风管，所述预制风管设置有用于向风管内通气并使风管充气膨胀的气嘴，把两段待成型件彼此接近的两端进行接合，并在所述接合处贴附多层碳纤维预浸料，使两段待成型件组合成一个整体预型组件；
S2.4，准备预制首舵模具，把步骤S2.3中处理完成的预型组件放入模具的模穴中，合上首舵模具，把合模后的模具放入到热压机的热压台上，然后通过气嘴向风管中通入高压气体，所述高压气体的气压为0.8MPa～1.2MPa，并在持续通气保持气压的条件下将模具加热至成型温度140℃～160℃，然后进行保温固化25分钟～45分钟，使预型组件上的碳纤维预浸料固化成型；
S2.5，将步骤S2.4中热压后的模具输送入冷却台进行冷却5分钟～15分钟，然后取出模具进行脱模，随后取下气嘴，从而得到风帆控制杆的首舵部件（20），经过修整后得到首舵部件（20）半成品。
3.根据权利要求2所述的一种风帆控制杆的制造工艺，其特征在于，在步骤S2.1中所述的准备预制芯模包括如下制作步骤：首先根据所要制造的风帆控制杆的首舵部件（20）的形状和尺寸制作相应的预制首舵模具，其中包括首舵上模具和配套的首舵下模具，首舵上模具和首舵下模具之间设置有与产品形状一致的凹槽，首舵上模具和首舵下模具上还分别设置有充气槽和导流槽；随后在模具的凹槽模穴中灌满硅胶溶液，把灌满硅胶溶液的模具放入到热压机的热压台上进行热压成型处理，最后进行降温脱模，得到硅胶芯模粗胚，随后对硅胶芯模粗胚的外表面进行切削，根据所要制造的风帆控制杆的首舵部件（20）的厚度切削掉相应厚度的硅胶芯模粗胚外表面的材料，然后把粗胚的外表面打磨光滑，得到预制芯模。
4.根据权利要求2所述的一种风帆控制杆的制造工艺，其特征在于，在步骤S2.2中所述的在芯模的外表面依次贴附多层碳纤维预浸料，包括如下步骤：
S2.2.1，首先根据所要制造的风帆控制杆的首舵部件（20）的形状和尺寸裁切相应的碳纤维预浸料，随后使用整圈贴附方式或半圈贴附方式，对切断为两段中的每一段芯模进行多层碳纤维预浸料的贴附；
S2.2.2，把切断后的一段芯模上直径最小的一端设置为首舵插入端（22），使用整圈贴附方式在首舵插入端（22）上依次交错贴附单向碳纤维布，所述依次交错贴附的铺层角度依次为正45度、0度、90度和负45度，所述依次交错贴附的贴附数量依次为1片、10片、1片和1片；
S2.2.3，把切断后的一段芯模上远离首舵插入端（22）的部位设置为首舵结合处，使用整圈贴附方式在首舵结合处上贴附1片铺层角度为正45度的单向碳纤维布，随后使用半圈贴附方式在首舵结合处的上下半圈分别贴附1片正45度的单向碳纤维布，再重复进行一次上述整圈贴附方式和半圈贴附方式；
S2.2.4，在切断后的一段芯模上除去首舵插入端（22）与首舵结合处的其他剩余部位上，使用整圈贴附方式进行贴附1片铺层角度为正45度的单向碳纤维布，随后使用半圈贴附方式在所述剩余部位的上下半圈分别贴附4片0度的单向碳纤维布，再使用整圈贴附方式进行贴附3片铺层角度为正45度的单向碳纤维布；
S2.2.5，重复上述步骤S2.2.2、步骤S2.2.3和步骤S2.2.4，把切断后的另外一段芯模同样贴附多层碳纤维预浸料，其中一段首舵结合处的长度大于另外一段首舵结合处的长度一定数值。
5.根据权利要求2所述的一种风帆控制杆的制造工艺，其特征在于，在步骤S2.3中所述的，把两段待成型件彼此接近的两端进行接合，并在所述接合处贴附多层碳纤维预浸料，使两段待成型件组合成一个整体预型组件，包括如下步骤：
S2.3.1，把脱出了芯模并塞入了风管后的其中一段待成型件的首舵接合处（21）呈筒状的碳纤维预浸料的外壁进行挤压，使其缩小一定尺寸，随后把其插入另一段待成型件的首舵接合处（21）呈筒状的碳纤维预浸料的内壁中，形成接合在一起的待成型件；
S2.3.2，把接合在一起的待成型件的连接部位使用整圈贴附方式依次贴附3片正45度单向碳纤维布、1片0度单向碳纤维布和3片负45度单向碳纤维布；
S2.3.3，准备预制限位凸块（23），把所述限位凸块（23）放置在所述首舵接合处（21）的连接部位的弧圈外侧，随后使用整圈贴附方式对限位凸块（23）与首舵接合处（21）贴附1层碳纤维纹路布，从而把限位凸块（23）包裹在首舵部件（20）上。
6.根据权利要求1所述的一种风帆控制杆的制造工艺，其特征在于，在步骤S3中所述的，通过卷管热压成型工艺制造完成风帆控制杆的尾舵部件（30），包括如下步骤：
S3.1，首先根据所要制造的风帆控制杆的尾舵部件（30）的形状和尺寸制作相应的预制尾舵铁芯和预制尾舵模具；
S3.2，使用卷管机在所述预制尾舵铁芯上卷绕多层碳纤维预浸料，得到两根待成型件；
S3.3，在预制尾舵模具中对应于尾舵穿绳部（33）的相应模穴位置的底部，贴附两片单向碳纤维布，所述两片单向碳纤维布的铺层角度分别为0度和45度；
S3.4，在预制尾舵模具中对应于尾舵杆（32）的相应模穴位置上，放置步骤S3.2中卷绕完成的两根待成型件，随后在两根待成型件之间对应于尾舵穿绳部（33）的位置处，贴附12片单向碳纤维布，所述12片单向碳纤维布的铺层角度为0度和90度的交替重复；
S3.5，把预制尾舵模具的孔位滑块敲入相应的位置，并在孔位滑块上方对应于尾舵穿绳部（33）的相应模穴位置上，贴附12片单向碳纤维布，所述12片单向碳纤维布的铺层角度为0度和90度的交替重复；
S3.6，把模穴底部贴附的两片单向碳纤维布向上卷绕，使其包裹住上述待成型件与贴附的碳纤维布；
S3.7，随后在预制尾舵模具中对应于尾舵穿绳部（33）的相应模穴位置的顶部贴附两片单向碳纤维布，所述两片单向碳纤维布的铺层角度分别为0度和45度；
S3.8，把模穴顶部贴附的两片单向碳纤维布向下卷绕，使其包裹住上述待成型件与贴附的碳纤维布。
S3.9，装入预制尾舵模具的其余滑块，并合上模具，把合模后的模具放入到热压机的热压台上，使模具加热至成型温度140℃～160℃，然后进行保温固化25分钟～45分钟，使预型组件上的碳纤维预浸料固化成型；
S3.10，将步骤S3.9中热压后的模具输送入冷却台进行冷却5分钟～15分钟，然后取出模具进行脱模，从而得到风帆控制杆的尾舵部件（30），经过修整后得到尾舵部件（30）半成品。
7.根据权利要求1所述的一种风帆控制杆的制造工艺，其特征在于，把风帆控制杆划分为首舵部件（20）、尾舵部件（30）和延伸部件（40），其中首舵部件（20）按照步骤S2中的制造工艺进行制造，并得到首舵部件（20）半成品，其中尾舵部件（30）按照步骤S3中的制造工艺进行制造，并得到尾舵部件（30）半成品，其中延伸部件（40）采用如下工艺步骤进行制造：
S5，通过卷管烘烤成型工艺制造完成风帆控制杆的延伸部件（40），经过修整后得到延伸部件（40）半成品；所述卷管烘烤成型工艺包括如下步骤：
S5.1，首先根据所要制造的延伸部件（40）的形状和尺寸制作相应的预制延伸铁芯；
S5.2，使用卷管机在所述预制延伸铁芯上卷绕多层碳纤维预浸料，得到延伸部件（40）待成型件；
S5.3，在延伸部件（40）待成型件的最外层缠绕胶带，将上述卷绕的碳纤维预浸料进行捆紧；
S5.4，将捆紧后的延伸部件（40）待成型件放入烘烤设备中进行烘烤固化，烘烤温度120℃～160℃，烘烤时间120～180分钟，使待成型件上的碳纤维预浸料固化成型；
S5.5，将步骤S5.4中烘烤固化后的延伸部件（40）中的预制延伸铁芯拔出，并去除最外层的胶带，随后在延伸部件（40）的相应位置进行孔位的加工，经过修整后得到延伸部件（40）半成品。
8.根据权利要求4所述的一种风帆控制杆的制造工艺，其特征在于，在步骤S2.2.1中所述的整圈贴附方式，包括如下步骤：使用宽度大于所贴附芯模部位的外周长一定长度的碳纤维预浸料对所述芯模进行包裹式贴附。
9.根据权利要求4所述的一种风帆控制杆的制造工艺，其特征在于，在步骤S2.2.1中所述的半圈贴附方式，包括如下步骤：使用宽度小于所贴附芯模部位的外周长，且大于所述外周长二分之一长度的碳纤维预浸料对芯模的一部分表面进行半包围式贴附。
10.根据权利要求9所述的一种风帆控制杆的制造工艺，其特征在于，所述半包围式贴附，包括如下步骤：把所贴附芯模部位划分为第一半圈和第二半圈，使用宽度小于所贴附芯模部位的外周长，且大于所述外周长二分之一长度的碳纤维预浸料对第一半圈进行贴附，然后使用相同宽度的碳纤维预浸料对第二半圈进行贴附；第二半圈贴附的碳纤维预浸料的两侧边缘部位覆盖住第一半圈贴附的碳纤维预浸料的两侧边缘部位。
11.一种风帆控制杆，其特征在于，所述风帆控制杆采用权利要求1-7中任一项所述的制造工艺制造而成，所述风帆控制杆包括杆体（10），所述杆体（10）设置有首舵部件（20）和尾舵部件（30），首舵部件（20）设置有首舵插入端（22），尾舵部件（30）设置有尾舵穿绳部（33），尾舵穿绳部（33）的两端固定连接有尾舵杆（32），所述尾舵杆（32）上远离尾舵穿绳部（33）的一端设置有尾舵延长端（31）；所述首舵插入端（22）可插入到尾舵延长端（31）内，并彼此配合使首舵部件（20）与尾舵部件（30）彼此固定连接，形成杆体（10）。
12.一种风帆控制杆，其特征在于，所述风帆控制杆采用权利要求1-7中任一项所述的制造工艺制造而成，所述风帆控制杆包括杆体（10），所述杆体（10）设置有首舵部件（20）、延伸部件（40）和尾舵部件（30），首舵部件（20）设置有首舵插入端（22），尾舵部件（30）设置有尾舵穿绳部（33），尾舵穿绳部（33）的两端固定连接有尾舵杆（32），所述尾舵杆（32）上远离尾舵穿绳部（33）的一端设置有尾舵延长端（31），所述延伸部件（40）的一端设置有延伸插接端（41），其另一端设置有延伸收纳端（42）；所述首舵插入端（22）可插入到延伸插接端（41）内，所述尾舵延长端（31）可插入到延伸收纳端（42）内，从而使首舵部件（20）、延伸部件（40）与尾舵部件（30）彼此固定连接，形成杆体（10）。
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