一种基于预浸料模压技术的碳纤维复合材料电动轮椅轮毂的制作方法

1.本实用新型涉及电动轮椅技术领域，尤其涉及一种基于预浸料模压技术的碳纤维复合材料电动轮椅轮毂。


背景技术：

2.随着碳纤维增强树脂基复合材料制备技术的不断发展，复合材料在各个领域得到了大量的应用，且其应用部位也更加广泛。轮毂作为电动轮椅中非常重要的转动部件，在使用中对轮毂的牢固性、耐用性以及轻量化提出的更高的要求。
3.通过预浸料模压技术制备的碳纤维复合材料轮毂因其轻质高强，能够完全满足电动轮椅在安全和性能上的需求。此外在轻量化方面，碳纤维复合材料轮毂远远优于传统的钢铁材料及铝合金材料，能够大幅度的提高电动轮椅的有效使用时间。所以碳纤维复合材料轮毂已成为电动轮椅的理想配件。
4.近几年来，碳纤维增强树脂基复合材料的研究得到了快速发展，在加工制作电动轮椅轮毂方面，不断涌现新的加工工艺及研究思路。浙江贝欧复合材料制造有限公司的cn 108081633a“一种碳纤维轮毂制作工艺”，其采用中空模压成型的工艺制作了车辆轮毂；惠州康晟复合材料科技有限公司cn 207327985 u“一种轮毂”, 提供一种安全性高、结构设计合理的自行车轮毂；吴波的cn 107901452 a“一种复合材料轮毂”，采用树脂传递模塑工艺，并在固化时采用模具内预固化与模具外后固化的两步固化方法制备出了汽车轮毂。这些轮毂成型方法和加工工艺都解决了特定应用领域的轮毂制造问题，而在电动轮椅轮毂领域，合理的结构设计及制备工艺对产品的性能起着至关重要的作用。


技术实现要素：

5.本实用新型提出的一种基于预浸料模压技术的碳纤维复合材料电动轮椅轮毂，解决了成型工艺复杂、效率低的问题。
6.为了实现上述目的，本实用新型采用了如下技术方案：
7.一种基于预浸料模压技术的碳纤维复合材料电动轮椅轮毂，包括轮毂，所述轮毂由轮辋、轮辐、轮缘与胎圈座组成，所述轮辋、轮辐、轮缘与胎圈座通过预浸料模压技术一体化成型，所述轮辋与轮辐之间一体成型有槽底，所述轮辐的边缘开设有气门孔、所述轮辐的中心开设有中心孔。
8.优选的，所述气门孔为圆心通孔，所述气门孔设置有两个。
9.优选的，所述中心孔为圆形通孔。
10.优选的，所述轮辐上开设有多个定位孔，多个所述定位孔位于中心孔的四周。
11.优选的，所述轮毂的基体为热固性树脂、环氧树脂、酚醛树脂、不饱和树脂、乙烯基酯树脂的一种或者多种。
12.本实用新型的有益效果：
13.1、通过轮辐与轮毂成整体结构，从而在整个轮毂的制备过程中，缩短碳纤维铺层
时间，能够有效降低轮毂的生产时间而且还能够极大程度上提高驾驶安全性，通过预浸料模压技术，使碳纤维预浸料一体化成型，避免了轮毂内部的应力集中，提高了轮毂的力学性能。
14.2、通过碳纤维预浸料的铺层设计，便于在适宜的固化温度下模压成型，具有生产工艺简单、使用寿命长、比重低、翅曲变形小、尺寸稳定、强度高、低温耐冲击性好、耐腐蚀等显著良好性能。
附图说明
15.图1为本实用新型提出的一种基于预浸料模压技术的碳纤维复合材料电动轮椅轮毂的整体示意图；
16.图2为本实用新型提出的一种基于预浸料模压技术的碳纤维复合材料电动轮椅轮毂的剖面结构示意图。
17.图中标号：1、轮辋；2、轮辐；3、轮缘；4、胎圈座；5、槽底；6、气门孔；7、中心孔。
具体实施方式
18.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。
19.参照图1-2，一种基于预浸料模压技术的碳纤维复合材料电动轮椅轮毂，包括轮毂，所轮毂由轮辋1、轮辐2、轮缘3与胎圈座4组成，轮辋1、轮辐2、轮缘3与胎圈座4通过预浸料模压技术一体化成型，轮辋1与轮辐2之间一体成型有槽底5，轮辐2的边缘开设有气门孔6、轮辐2的中心开设有中心孔7，所述轮辋1、轮辐2、轮缘3、胎圈座4、槽底5、气门孔6为整体式结构，为碳纤维复合材料一体化成型制得，采用预浸料模压技术工艺，通过碳纤维预浸料的铺层设计，在适宜的固化温度下模压成型，制得一种适合电动轮椅适用的轮毂，所述轮辐2与轮毂成整体结构，从而在整个轮毂的制备过程中，缩短碳纤维铺层时间，能够有效降低轮毂的生产时间而且还能够极大程度上提高驾驶安全性，通过预浸料模压技术，使碳纤维预浸料一体化成型，避免了轮毂内部的应力集中，提高了轮毂的力学性能。
20.所述气门孔6为圆心通孔，气门孔6设置有两个，通过气门孔6，便于快速充气，便于使用。
21.中心孔7为圆形通孔，通过中心孔7便于使得轮毂安装在电动轮椅上面，提高安装效率。
22.轮辐2上开设有多个定位孔，通过定位孔，便于固定轮毂，提高轮毂的使用性能，多个定位孔位于中心孔7的四周。
23.轮毂的基体为热固性树脂、环氧树脂、酚醛树脂、不饱和树脂、乙烯基酯树脂的一种或者多种，通过这些材料可以使得轮毂使用寿命长、比重低、翅曲变形小、尺寸稳定、强度高、低温耐冲击性好、耐腐蚀等显著良好性能。
24.工作原理：将电动轮椅轮毂的模具的上、下模均匀的涂覆一层复合材料脱模剂，选用碳纤维含量为45wt%的预浸料，依照模具的尺寸大小，剪裁出合适的碳纤维预浸料，然后分别在碳纤维束0
°
、45
°
、90
°
方向上，均匀、逐层铺附在模具上，合上模具上模，在温度为100
℃的烘箱中固化8h。即得到碳纤维复合材料电动轮椅轮毂。
25.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、
ꢀ“
右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、
“ꢀ
顺时针”、“逆时针”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实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备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实用新型的限制。
26.此外，术语“第一”、
ꢀ“
第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
27.以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。


技术特征：
1.一种基于预浸料模压技术的碳纤维复合材料电动轮椅轮毂，包括轮毂，其特征在于，所述轮毂由轮辋(1)、轮辐(2)、轮缘(3)与胎圈座(4)组成，所述轮辋(1)、轮辐(2)、轮缘(3)与胎圈座(4)通过预浸料模压技术一体化成型，所述轮辋(1)与轮辐(2)之间一体成型有槽底(5)，所述轮辐(2)的边缘开设有气门孔(6)、所述轮辐(2)的中心开设有中心孔(7)。2.根据权利要求1所述的一种基于预浸料模压技术的碳纤维复合材料电动轮椅轮毂，其特征在于，所述气门孔(6)为圆心通孔，所述气门孔(6)设置有两个。3.根据权利要求1所述的一种基于预浸料模压技术的碳纤维复合材料电动轮椅轮毂，其特征在于，所述中心孔(7)为圆形通孔。4.根据权利要求1所述的一种基于预浸料模压技术的碳纤维复合材料电动轮椅轮毂，其特征在于，所述轮辐(2)上开设有多个定位孔，多个所述定位孔位于中心孔(7)的四周。

技术总结
本实用新型公开了一种基于预浸料模压技术的碳纤维复合材料电动轮椅轮毂，涉及电动轮椅技术领域，针对现有的成型工艺复杂、效率低的问题，现提出如下方案，其包括轮毂，所述轮毂由轮辋、轮辐、轮缘与胎圈座组成，所述轮辋、轮辐、轮缘与胎圈座通过预浸料模压技术一体化成型，所述轮辋与轮辐之间一体成型有槽底，所述轮辐的边缘开设有气门孔、所述轮辐的中心开设有中心孔，本实用新型通过预浸料模压技术，使碳纤维预浸料一体化成型，避免了轮毂内部的应力集中，提高了轮毂的力学性能，使用方便。使用方便。使用方便。


技术研发人员：任昌义
受保护的技术使用者：牧世复合材料科技（苏州）有限公司
技术研发日：2021.05.31
技术公布日：2022/3/4