基于可充放气/液芯轴的编织纤维增强结构件制造方法与流程

本发明涉及一种异型中空结构件的制造方法，具体涉及一种基于可充放气/液芯轴的编织纤维增强结构件制造方法，属于纺织机械技术领域。

背景技术：

环形编织工艺是制备中空纤维增强复合材料结构件的主要方式。在这种制造方法中，增强纤维将首先被编织到具有特定形状的芯轴上，在编织物上注入树脂之后并固化成型之后，将芯轴抽出，最后获得中空复合材料结构件。对于等截面的规则结构件，可以通过非破坏的方式将芯轴取出，使芯轴能够被重复使用。然而，对于非规则的异型结构件，就需要使用特殊材料（如蜡、沙、或是可溶解的高分子聚合物）制作芯轴，在完成结构件的产生之后，通过相应方式将固结的芯轴分解破坏，这样将会增长生产周期和抬高制造成本。

因此，为解决上述技术问题，确有必要提供一种创新的基于可充放气/液芯轴的编织纤维增强结构件制造方法，以克服现有技术中的所述缺陷。

技术实现要素：

为解决上述技术问题，本发明的目的在于一种生产效率高，制造成本低的基于可充放气/液芯轴的编织纤维增强结构件制造方法，其包括了纤维增强的柔性芯轴制备及基于柔性芯轴的异型复合材料结构件的制备。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：基于可充放气/液芯轴的编织纤维增强结构件制造方法，其包括如下工艺步骤：1），进行柔性芯轴的制备；2），充气成型；3），编织；4），固化和取模。

本发明的基于可充放气/液芯轴的编织纤维增强结构件制造方法进一步为：所述步骤1）具体为：

1-1），采用编织机将高强低弹的纤维致密包缠到芯轴内模表面；

1-2），将编织后的芯轴内模放入到乳胶浸润设备；

1-3），将浸润乳胶去除芯轴内模后制备的柔性芯轴套。

本发明的基于可充放气/液芯轴的编织纤维增强结构件制造方法进一步为：所述芯轴内模的一端设置有充气/液接口；所述纤维全部连接在充气/液接口上，再在芯轴内模上编制纤维增强体。

本发明的基于可充放气/液芯轴的编织纤维增强结构件制造方法进一步为：所述步骤2）具体为：

2-1），在柔性芯轴上安装轴充气/液接头；

2-2），使用充气/液设备，从进气口对其充气/液，使之硬化定型从而形成编织芯轴。

本发明的基于可充放气/液芯轴的编织纤维增强结构件制造方法进一步为：所述充气/液接头螺接至芯轴的充气/液接口上，其包括进气口和出气口；所述进气口只能单向进气而不能出气，且其与一软管相连；所述出气口只能单向出气而不能进气，且该口常闭；所述软管能延伸入芯轴。

本发明的基于可充放气/液芯轴的编织纤维增强结构件制造方法进一步为：所述步骤3）具体为：使用6自由度机械手夹持充气后的柔性芯轴套，并根据芯轴外形设计编织过程中的机械手运动轨迹，配合环形编织机进行增强体编织，将纤维增强体致密包缠到柔性芯轴套表面。

本发明的基于可充放气/液芯轴的编织纤维增强结构件制造方法进一步为：所述步骤4）具体为：

4-1），将编织后的芯轴套在充气/液接头处放置密封圈，再放入固化模具；

4-2），对模具抽真空，同时检查固化模具气密性；

4-3），检查完后再通过轴套上的出气口放出芯轴中的气体，将热水循环设备接入充气/液接头；

4-4），在固化模具的下口处注入树脂，上口处使用真空泵抽气，促使树脂进入固化模具；

4-5），固化后取模，得到制得的成品。

本发明的基于可充放气/液芯轴的编织纤维增强结构件制造方法还为：在真空泵和固化模具之间的管线上设置有除树脂桶。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：本发明的基于可充放气/液芯轴的编织纤维增强结构件制造方法包括了纤维增强的柔性芯轴制备及基于柔性芯轴的异型复合材料结构件的制备，具有生产效率高，制造成本低等诸多优点。

【附图说明】

图1是该制造方法的流程图。

图2是芯轴内模编织图。

图3是是编织后的芯轴内模在乳胶浸润设备中浸润的示意图。

图4是制备的柔性芯轴套示意图。

图5是芯轴充气/液接头的示意图。

图6是加装了轴套的柔性芯轴套充气示意图。

图7是可变形芯轴套充气/液示意图。

图8是柔性芯轴套编织示意图。

图9是柔性芯轴套放入固化模具中的示意图。

图10是可变形芯轴固化过程示意图。

图11是为制备的成品示意图。

【具体实施方式】

请参阅说明书附图1至附图11所示，本发明为一种基于可充放气/液芯轴的编织纤维增强结构件制造方法，其包括如下工艺步骤：1），进行柔性芯轴的制备；2），充气成型；3），编织；4），固化和取模。

其中，所述步骤1）具体为：

1-1），采用编织机3将高强低弹的纤维2致密包缠到芯轴内模4表面，（如说明书附图2所示）；其中，所述芯轴内模4的一端设置有充气/液接口1；所述纤维2全部连接在充气/液接口1上，再在芯轴内模上编制纤维增强体；

1-2），将编织后的芯轴内模4放入到乳胶浸润设备6，（如说明书附图3所示）；

1-3），将浸润乳胶去除芯轴内模后制备的柔性芯轴套，（如说明书附图4所示）。

所述步骤2）具体为：

2-1），在柔性芯轴上安装轴充气/液接头；如说明书附图5所示，所述充气/液接头螺接至芯轴4的充气/液接口1上，其包括进气口7和出气口8；所述进气口7只能单向进气而不能出气，且其与一软管9相连；所述出气口8只能单向出气而不能进气，且该口常闭，可以通过开关打开；所述软管9能延伸入芯轴4。

2-2），使用充气/液设备10，从进气口7对其充气/液，使之硬化定型从而形成编织芯轴，如说明书附图7所示。

所述步骤3）具体为：

使用6自由度机械手夹持充气后的柔性芯轴套，并根据芯轴外形设计编织过程中的机械手运动轨迹，配合环形编织机进行增强体编织，将纤维增强体致密包缠到柔性芯轴套13表面，如说明书附图8所示。

所述步骤4）具体为：

4-1），将编织后的柔性芯轴套13在充气/液接头处放置密封圈11，再放入固化模具17，如说明书附图9所示；该固化模具17包括下半部固化模具12和上半部固化模具14；

4-2），对模具抽真空，利用固化模具17的真空，来保持柔性芯轴套放气的形状；同时检查固化模具17气密性；

4-3），检查完后再通过轴套上的出气口8放出芯轴中的气体；将热水循环设备15接入充气/液接头，使用充气/液接头的进气口和出气口循环热水，使芯轴固化过程始终处在内外均匀的温度场中，从而有助于更好完成制造过程；

4-4），在固化模具17的下口处注入树脂16，上口处使用真空泵19抽气，促使树脂进入固化模具17；其中，为了防止树脂16进入真空泵19，在真空泵19和固化模具之间的管线上设置有除树脂桶18，利用重力去除管道中的树脂，如说明书附图10所示；

4-5），固化后取模，得到制得的成品，如说明书附图11所示。

以上的具体实施方式仅为本创作的较佳实施例，并不用以限制本创作，凡在本创作的精神及原则之内所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本创作的保护范围之内。