CN117799188A - 复杂空心碳纤维工件预成型方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种复杂空心碳纤维工件预成型方法，包括一个两通拆分体和多个多通拆分体，所述两通拆分体由单个硅胶芯模组成，所述多通拆分体由聚氨酯芯模和硅胶芯模组成，包括以下步骤：S1、将复杂结构体拆分为单个两通拆分体和多个多通拆分体；S2、在两通拆分体和多通拆分体的外壁上包覆碳纤维预浸布，卷制出拆分的碳纤维工件；S3、抽出硅胶芯模；S4、在碳纤维工件中埋入风管引导线和风管，并连接风管引导线和风管；S5、将风管开口端拉出；S6、制作预成型模具；S7、将碳纤维工件放入模具中组合；S8、风管开口端组装气嘴并用胶带缠紧；S9、将压缩空气灌入风管。本发明具有便于抽出硅胶芯模，工件整体预成型，成型更加稳固等特点。
Description
技术领域
本发明涉及一种复杂空心碳纤维工件预成型方法，属于碳纤维预成型及成型技术领域。
背景技术
目前对于碳纤维工件的制作主要采用使用热压罐对预浸料进行成型加工的方式。这对于需求量较小且结构设计多样的工程来说成本较高，且设计复杂。尤其对于管状类的碳纤维工件来说，设计模具就需要耗费较大的精力。目前管状类碳纤维工件通常会采用阴阳膜压制成型的方式，接触充气保压来实现加压成型。
管状类碳纤维工件内部为空心结构，在贴附碳纤维预浸布前，需要根据产品结构设计制造芯模，以便于对碳纤维预浸布定型，然而管状类碳纤维工件通常还具有多通的复杂结构，采用常规芯模，成型后很难将芯模抽出，很影响成型效率。
发明内容
本发明目的在于提供一种复杂空心碳纤维工件预成型方法，解决了现有技术存在的常规芯模定型后难以抽出管状类碳纤维工件等问题。
本发明的上述技术目的主要是通过以下技术方案解决的：一种复杂空心碳纤维工件预成型方法，包括一个两通拆分体和多个三通及三通以上的多通拆分体，所述两通拆分体由单个硅胶芯模组成，所述多通拆分体由一个聚氨酯芯模和至少一个硅胶芯模组成，包括以下步骤：
S1、将复杂结构体拆分为单个两通拆分体和多个三通及三通以上的多通拆分体；
S2、在两通拆分体和多通拆分体的外壁上包覆碳纤维预浸布，卷制出拆分的碳纤维工件；
S3、抽出步骤S2中的硅胶芯模；
S4、在拆分的且多端贯通的碳纤维工件中埋入风管引导线，在一端封堵的碳纤维工件中通过硅胶棒塞入风管，并连接相邻的碳纤维工件的风管引导线和风管；
S5、拉动风管引导线，将风管开口端从碳纤维工件内部拉出；
S6、设计并制作预成型模具；
S7、将各个拆分的碳纤维工件放入模具中，并组合成完整的碳纤维工件；
S8、在拉出的风管开口端组装气嘴并用胶带缠紧；
S9、通过压缩机将压缩空气从气嘴灌入风管；
上述方法的设置，使得碳纤维工件可通过硅胶芯模和聚氨酯芯模的组合定位，并包覆碳纤维预浸布实现预成型，使得硅胶芯模的抽出更加方便，且聚氨酯芯模定型在碳纤维工件的多通连接处，可加强结构强度，并保持碳纤维工件的轻便性，同时可在组合完成后进行碳纤维工件的整体成型，使得整体的碳纤维工件成型更加稳固。
作为优选，所述多通拆分体的多通连接处由硅胶芯模与聚氨酯芯模组合形成；上述多通拆分体的多通连接处由硅胶芯模与聚氨酯芯模组合形成，以便于在碳纤维工件预成型后对硅胶芯模快速抽离，且保持了定型作用，同时对碳纤维工件加热加压成型时，聚氨酯芯模可与碳纤维工件内部黏合，且可保证碳纤维工件的轻便性。
作为优选，所述多通拆分体包括Y型拆分体、T型拆分体及环形拆分体；上述多通拆分体包括Y型拆分体、T型拆分体及环形拆分体，实现对碳纤维工件的多段预成型，以便于开模和芯模的抽离。
作为优选，所述两通拆分体和多个多通拆分体之间相邻端部之间设有用于形成碳纤维工件的对接口的对接部；上述对接部的设置，以便于在包覆碳纤维预浸布时形成碳纤维工件的对接口，方便拆分成型的碳纤维工件之间连接组合。
作为优选，所述步骤S2中制出的拆分的碳纤维工件之间对插粘接且相互连通；上述各个拆分的碳纤维工件之间粘接组合，成型更加方便，且连接成型后保持管状结构的贯通状态。
作为优选，所述步骤S7中的风管开口端与气嘴之间密封连接；上述风管开口端与气嘴之间密封连接，以便于通过气嘴连接外部灌风装置，对风管灌入压缩空气对碳纤维工件的内腔支撑定型，且避免灌风时发生泄气。
作为优选，所述步骤S8中的风管内灌入0.2Mpa的压缩空气；上述风管内灌入0.2Mpa的压缩空气，可刚好撑起风管，使得风管对碳纤维工件的内壁支撑，保证碳纤维工件加压成型时内腔可得到支撑，并对碳纤维工件的内壁整平。
因此，本发明具有通过组合式芯模对碳纤维工件定型，便于抽出硅胶芯模，工件整体预成型，成型更加稳固等特点。
附图说明
图1是本发明的拆分体的结构示意图。
图2是本发明中的碳纤维工件在模具中组合后的结构示意图。
图3是本发明的碳纤维工件置入风管后的结构示意图。
具体实施方式
下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。
如图1-3所示，一种复杂空心碳纤维工件预成型方法，包括一个两通拆分体1和多个三通及三通以上的多通拆分体2，两通拆分体1由单个硅胶芯模12组成，多通拆分体2由一个聚氨酯芯模13和至少一个硅胶芯模12组成，包括以下步骤：
S1、将复杂结构体拆分为单个两通拆分体和多个三通及三通以上的多通拆分体；
S2、在两通拆分体和多通拆分体的外壁上包覆碳纤维预浸布，卷制出拆分的碳纤维工件；
S3、抽出步骤S2中的硅胶芯模；
S4、在拆分的且多端贯通的碳纤维工件中埋入风管引导线，在一端封堵的碳纤维工件中通过硅胶棒塞入风管，并连接相邻的碳纤维工件的风管引导线和风管；
S5、拉动风管引导线，将风管开口端从碳纤维工件内部拉出；
S6、设计并制作预成型模具；
S7、将各个拆分的碳纤维工件放入模具中，并组合成完整的碳纤维工件；
S8、在拉出的风管开口端组装气嘴并用胶带缠紧；
S9、通过压缩机将压缩空气从气嘴灌入风管。
上述碳纤维工件的形状结构设计成型后，根据碳纤维工件设计出的结构，将硅胶材料和聚氨酯材料设计并制造成碳纤维工件样式的芯模，两通拆分体由硅胶芯模成型，成型的两通拆分体表面包覆多层碳纤维预浸布，直至拆分的碳纤维工件成型，而多通拆分体由硅胶芯模和聚氨酯芯模组合成型，聚氨酯材料轻便且可加热后与碳纤维工件内壁融合固定，不会松动，无需取出，且不影响碳纤维工件的轻便性，成型的多通拆分体表面包覆多层碳纤维预浸布，直至拆分的碳纤维工件成型，碳纤维预浸布包覆完成后，将所有硅胶芯模抽出，即可成型为拆分的碳纤维工件。
有多端贯通的碳纤维工件内部需要预埋风管引导线，而只有一端打开的碳纤维工件内部通过胶棒塞入风管，需要与已经塞入风管的碳纤维工件连接的多端贯通的碳纤维工件内部的风管引导线一端连接风管端部，并拉动风管引导线，使得风管进入多端贯通的碳纤维工件内部并从另一端开口露出，将全部风管置入后，碳纤维工件放入提前设计好的预成型模具中，拼合成完整的碳纤维工件，然后在风管的开口端连接气嘴并用胶带缠紧密封，最后通过压缩机将压缩空气灌入风管中，从而完成对碳纤维工件的预成型，之后需要对碳纤维工件加热加压彻底成型。
如图1-3所示，多通拆分体2的多通连接处由硅胶芯模12与聚氨酯芯模13组合形成，多通拆分体2包括Y型拆分体21、T型拆分体22及环形拆分体23，两通拆分体1和多个多通拆分体2之间相邻端部之间设有用于形成碳纤维工件的对接口的对接部11，步骤S2中制出的拆分的碳纤维工件之间对插粘接且相互连通，步骤S7中的风管3开口端与气嘴31之间密封连接，步骤S8中的风管3内灌入0.2Mpa的压缩空气。
多通拆分体包括有一个Y型拆分体、一个T型拆分体及一个环形拆分体，两通拆分体与与Y型拆分体、T型拆分体及环形拆分体分别成型不同且拆分的碳纤维工件，并在成型后可组成完整的碳纤维工件，各个相邻的两个拆分的碳纤维工件之间形成有对接部，以便于通过胶水粘接，以便于将各个拆分的碳纤维工件拼接完整，完整的碳纤维工件预成型后，风管开口端的气嘴连接外部压缩机，压缩机将0.2Mpa的压缩空气灌入风管内，被压缩空气填充鼓起的风管外壁紧贴碳纤维工件内壁并保持支撑，在对碳纤维工件彻底加压定型后，需要抽出风管。
Claims (7)
1.一种复杂空心碳纤维工件预成型方法，包括一个两通拆分体（1）和多个三通及三通以上的多通拆分体（2），所述两通拆分体（1）由单个硅胶芯模组成，所述多通拆分体（2）由一个聚氨酯芯模和至少一个硅胶芯模组成，其特征在于，包括以下步骤：
S1、将复杂结构体拆分为单个两通拆分体和多个三通及三通以上的多通拆分体；
S2、在两通拆分体和多通拆分体的外壁上包覆碳纤维预浸布，卷制出拆分的碳纤维工件；
S3、抽出步骤S2中的硅胶芯模；
S4、在拆分的且多端贯通的碳纤维工件中埋入风管引导线，在一端封堵的碳纤维工件中通过硅胶棒塞入风管，并连接相邻的碳纤维工件的风管引导线和风管；
S5、拉动风管引导线，将风管开口端从碳纤维工件内部拉出；
S6、设计并制作预成型模具；
S7、将各个拆分的碳纤维工件放入模具中，并组合成完整的碳纤维工件；
S8、在拉出的风管开口端组装气嘴并用胶带缠紧；
S9、通过压缩机将压缩空气从气嘴灌入风管。
2.根据权利要求1所述的复杂空心碳纤维工件预成型方法，其特征在于：所述多通拆分体（2）的多通连接处由硅胶芯模与聚氨酯芯模组合形成。
3.根据权利要求1所述的复杂空心碳纤维工件预成型方法，其特征在于：所述多通拆分体（2）包括Y型拆分体（21）、T型拆分体（22）及环形拆分体（23）。
4.根据权利要求1所述的复杂空心碳纤维工件预成型方法，其特征在于：所述两通拆分体（1）和多个多通拆分体（2）之间相邻端部之间设有用于形成碳纤维工件的对接口的对接部（11）。
5.根据权利要求1所述的复杂空心碳纤维工件预成型方法，其特征在于：所述步骤S2中制出的拆分的碳纤维工件之间对插粘接且相互连通。
6.根据权利要求1所述的复杂空心碳纤维工件预成型方法，其特征在于：所述步骤S7中的风管开口端与气嘴之间密封连接。
7.根据权利要求1所述的复杂空心碳纤维工件预成型方法，其特征在于：所述步骤S8中的风管内灌入0.2Mpa的压缩空气。
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