CN205171113U - 一种刺针机构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种刺针机构，用于制造碳纤维复合预制体，其包括：内部中空的筒体，内置于筒体内部并通过弹性元件与筒体连接的顶针，第一垫片；所述筒体一端具锥部，另一端设有通孔，所述第一垫片抵靠在通孔的边缘，顶针能够在筒体中纵向运动并活动伸出锥部，所述顶针通过第二垫片连接弹性元件，另一端具尖刺部，所述尖刺部与第二垫片之间设多个倒刺部，所述倒刺部螺旋布置于顶针的侧壁。在本实用新型中，通过设有锥部的筒体对碳纤维层实现穿刺、扩大纤维间隙的作用，然后通过设置尖刺部的顶针将碳纤维层通过刺针顶入碳纤维网胎背面，提高了穿刺效果，提高了碳纤维复合预制体的制造效率。

Description

一种刺针机构

技术领域

本实用新型涉及复合材料技术领域，尤其涉及一种刺针机构，用于制造碳纤维复合预制体。

背景技术

复合纤维针刺预制体，通常是由碳纤维层与碳纤维网胎交替叠层针刺而成的复合纤维预制体，因其具有耐高温、耐摩擦和质地轻的特性，广泛应用于航空航天、能源、交通和轨道领域；现有的复合纤维针刺预制体，通常包括两层碳纤维层和一层碳纤维网胎，碳纤维网胎位于碳纤维层之间。在制作符合纤维针刺预制体时，需要将碳纤维层通过刺针顶入碳纤维网胎背面，并与另一层碳纤维层在特殊的编织机中进行编制以形成复合纤维针刺预制体。

然而，目前的刺针在细长形状的柱状本体边缘仅仅设有多个倒刺，并通过刺针刺破碳纤维网胎将第一层碳纤维丝并与第二层碳纤维丝复合编织。因此现有技术中，用于制造碳纤维复合预制体的刺针在进行穿刺过程中，经常发生无法刺破碳纤维网胎或者无法有效地将碳纤维丝穿过碳纤维网胎的现象。

有鉴于此，有必要对现有技术中的用于制造碳纤维复合预制体的刺针予以改进，以解决上述问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于公开一种刺针机构，用于制造碳纤维复合预制体，用以提高刺针的穿刺效果，提高碳纤维复合预制体的制造效率。

为实现上述实用新型目的，本实用新型公开了一种刺针机构，用于制造碳纤维复合预制体，所述刺针机构包括：内部中空的筒体，内置于筒体内部并通过弹性元件与筒体连接的顶针，第一垫片；

所述筒体一端具锥部，另一端设有通孔，所述第一垫片抵靠在通孔的边缘，顶针能够在筒体中纵向运动并活动伸出锥部，所述顶针通过第二垫片连接弹性元件，另一端具尖刺部，所述尖刺部与第二垫片之间设多个倒刺部，所述倒刺部螺旋布置于顶针的侧壁。

作为本实用新型的进一步改进，所述倒刺部凹设于顶针的外侧面。

作为本实用新型的进一步改进，所述第二垫片与顶针为一体式结构。

作为本实用新型的进一步改进，所述倒刺部交替布置于顶针的侧部。

作为本实用新型的进一步改进，所述尖刺部的锥度小于所述锥部的锥度。

作为本实用新型的进一步改进，所述弹性元件为弹簧。

作为本实用新型的进一步改进，所述筒体和顶针由经过淬火处理的钨钢制成

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：在本实用新型中，通过设有锥部的筒体对碳纤维层实现穿刺、扩大纤维间隙的作用，然后通过设置尖刺部的顶针将碳纤维层通过刺针顶入碳纤维网胎背面，提高了穿刺效果，提高了碳纤维复合预制体的制造效率。

附图说明

图1为本实用新型一种的刺针机构的轴向剖视图。

具体实施方式

下面结合附图所示的各实施方式对本实用新型进行详细说明，但应当说明的是，这些实施方式并非对本实用新型的限制，本领域普通技术人员根据这些实施方式所作的功能、方法、或者结构上的等效变换或替代，均属于本实用新型的保护范围之内。

请参图1所示，图1为本实用新型用于制造碳纤维复合预制体的刺针机构的一种具体实施方式。在本实施方式中，一种刺针机构100，用于制造碳纤维复合预制体包括：内部中空的筒体10，内置于筒体内部并通过弹性元件20与筒体连接的顶针30，第一垫片40。具体的，该筒体10一端具锥部101，另一端设有通孔301，第一垫片40抵靠在通孔301的边缘，顶针30能够在筒体10中纵向运动并活动伸出锥部101，所顶针30通过第二垫片302连接弹性元件20，另一端具尖刺部300，所述尖刺部300与第二垫片302之间设多个倒刺部303。具体的，该倒刺部303环布于顶针30的侧部并呈间隔错位布置。具体的，该倒刺部303螺旋布置于顶针30的侧壁。

当该刺针机构100在制造碳纤维复合预制体时，可以先通过筒体10端部的锥部101顶开碳纤维层。然后，针刺机的顶杆(未示出)穿过通孔301向第一垫片40施加压力，此时弹性元件20发生弹性变形，当弹性元件20压缩变形至极限时，通过第二垫片302带动顶针30向锥部101移动并伸出锥部。最后通过倒刺部303将碳纤维长丝或者碳纤维短丝植入碳纤维网胎中，以形成碳纤维复合预制体成品。

在本实施方式中，该倒刺部303凹设于顶针30的外侧面，倒刺部303交替布置于顶针30的侧部。第二垫片302与顶针30为一体式结构。尖刺部300的锥度小于所述锥部101的锥度。具体的，在本实施方式中，该弹性元件20为弹簧。筒体10和顶针30由经过淬火处理的钨钢制成。

对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型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实用新型。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，本实用新型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实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (7)

1.一种刺针机构(100)，用于制造碳纤维复合预制体，其特征在于，所述刺针机构包括：内部中空的简体(10)，内置于简体内部并通过弹性元件(20)与简体连接的顶针(30)，第一垫片(40)；

所述简体(10)一端具锥部(101)，另一端设有通孔(301)，所述第一垫片(40)抵靠在通孔(301)的边缘，顶针(30)能够在简体(10)中纵向运动并活动伸出锥部(101)，所述顶针(30)通过第二垫片(302)连接弹性元件(20)，另一端具尖刺部(300)，所述尖刺部(300)与第二垫片(302)之间设多个倒刺部(303)，所述倒刺部(303)螺旋布置于顶针(30)的侧壁。

2.根据权利要求1所述的刺针机构，其特征在于，所述倒刺部(303)凹设于顶针(30)的外侧面。

3.根据权利要求1所述的刺针机构，其特征在于，所述第二垫片(302)与顶针(30)为一体式结构。

4.根据权利要求2所述的刺针机构，其特征在于，所述倒刺部(303)交替布置于顶针(30)的侧部。

5.根据权利要求1所述的刺针机构，其特征在于，所述尖刺部(300)的锥度小于所述锥部(101)的锥度。

6.根据权利要求1所述的刺针机构，其特征在于，所述弹性元件(20)为弹簧。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的刺针机构，其特征在于，所述简体(10)和顶针(30)由经过淬火处理的钨钢制成。