复合材料集成结构和复合材料集成结构的制造方法_4

文档序号:9407677阅读:来源:国知局
于连续纤维增强复合材料2的组成成分,不做限定。
[0126]步骤402、利用第一预成型模具8对连续纤维增强复合材料2进行模压成型处理。
[0127]在本实施例中,具体的,图14为本发明实施例五的步骤402执行过程中的第一预成型模具的剖面结构示意图,如图14所示,第一预成型模具8对简单形状的连续纤维增强复合材料2进行模压成型处理。
[0128]步骤403、对模压成型处理后的连续纤维增强复合材料2进行修剪,形成预设第一形状的连续纤维增强复合材料2。
[0129]在本实施例中,具体的,图15为本发明实施例五的步骤403执行过程中的第一预成型模具的剖面结构示意图,图16为本发明实施例五的步骤403执行过程中的连续纤维增强复合材料的剖面结构示意图,如图15和图16所示,打开第一预成型模具8,取出模压成型处理后的连续纤维增强复合材料2,按照预设的尺寸和其他参数的要求,对模压成型处理后的连续纤维增强复合材料2进行小范围的修剪,形成预设第一形状的连续纤维增强复合材料2。
[0130]本实施例中,对于预设第一形状的连续纤维增强复合材料2的具体形状,不做限定。
[0131]步骤404、将预设第一形状的连续纤维增强复合材料2,置于第二预成型模具9的腔体的中心位置。
[0132]在本实施例中,具体的,图17为本发明实施例五的步骤404执行过程中的第二预成型模具的剖面结构示意图,如图17所示,将步骤403中得到的预设第一形状的连续纤维增强复合材料2放入第二预成型模具9的腔体的中心位置处。
[0133]步骤405、将短切纤维增强复合材料3从第二预成型模具9的注入口注入到第二预成型模具9的腔体中,直至短切纤维增强复合材料3填充满第二预成型模具9的腔体。
[0134]在本实施例中,具体的,图18为本发明实施例五的步骤405执行过程中的第二预成型模具的剖面结构示意图,如图18所示,第二预成型模具9的四周是封闭的,在第二预成型模具9的上端具有一个注入口,可以将流动的短切纤维增强复合材料3从注入口注入到第二预成型模具9的腔体中,使得短切纤维增强复合材料3填充满第二预成型模具9的腔体,从而流动的短切纤维增强复合材料3可以包裹住将预设第一形状的连续纤维增强复合材料2
[0135]本实施例中,对于短切纤维增强复合材料3的组成成分,不做限定。
[0136]步骤406、对第二预成型模具9进行加压处理和冷却处理,形成短切纤维增强复合材料3以第二预成型模具9的腔体形状包覆在预设第一形状的连续纤维增强复合材料2的外围的复合材料集成结构I。
[0137]在本实施例中,具体的,图19为本发明实施例五的步骤406执行过程中的第二预成型模具的剖面结构示意图,图20为本发明实施例五的步骤406执行过程中的复合材料集成结构的剖面结构示意图,如图19图20所示,在对第二预成型模具9进行加压处理和冷却处理之后,短切纤维增强复合材料3会成为固态,打开第二预成型模具9,脱模取出复合材料集成结构I,得到一个短切纤维增强复合材料3以第二预成型模具9的腔体形状包覆在预设第一形状的连续纤维增强复合材料2的外围的复合材料集成结构I。
[0138]本实施例通过利用第一预成型模具8对连续纤维增强复合材料2进行模压成型处理,在裁剪之后,将预设第一形状的连续纤维增强复合材料2置于第二预成型模具9中,将短切纤维增强复合材料3从第二预成型模具9的注入口注入到第二预成型模具9的腔体中,在加压和冷却之后,形成短切纤维增强复合材料3以第二预成型模具9的腔体形状包覆在预设第一形状的连续纤维增强复合材料2的外围的复合材料集成结构I。从而得到的复合材料集成结构1,由于连续纤维增强复合材料2具有优异的力学性能、可设计性,同时相比较于铝合金材料具有较小的重量,从而由连续纤维增强复合材料2作为复合材料集成结构I的内部骨架结构,可以满足工业制造上的零部件轻量化的要求;并且,由于短切纤维增强复合材料3具有易成型、流动性好的性能,从而将短切纤维增强复合材料3作为复合材料集成结构I的外部填充结构,可以实现提高复合材料集成结构I的制造效率的效果;并且,复合材料集成结构I中的两部分结构都是复合材料,从而复合材料集成结构I具有高比强、高比模、耐高温、耐腐蚀、耐疲劳、阻尼减震性的性能。同时,采用模压成型工艺,可以得到应用到不同领域的复合材料集成结构1,操作灵活简单;外围包覆的短切纤维增强复合材料易于通过模压成型工艺进行复合材料集成结构的外形制作,从而复合材料集成结构的外形制作效率高,并且降低了复合材料集成结构的外形制作的成本。
[0139]最后应说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
【主权项】
1.一种复合材料集成结构,其特征在于,包括: 连续纤维增强复合材料,以及短切纤维增强复合材料; 所述短切纤维增强复合材料,包覆在所述连续纤维增强复合材料的外围。2.根据权利要求1所述的结构,其特征在于,所述连续纤维增强复合材料的形状为第一预设形状;所述短切纤维增强复合材料的形状为与所述第一预设形状相匹配的第二预设形状。3.根据权利要求2所述的结构,其特征在于,所述第一预设形状包括规则形状或不规则形状。4.根据权利要求1所述的结构,其特征在于,所述连续纤维增强复合材料的截面厚度小于所述短切纤维增强复合材料的截面厚度。5.根据权利要求1-4任一所述的结构,其特征在于,还包括: 设置在所述复合材料集成结构表面的连接部。6.一种复合材料集成结构的制造方法,其特征在于,包括: 对连续纤维增强复合材料进行预处理; 将短切纤维增强复合材料,包覆住预处理后的连续纤维增强复合材料。7.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,所述对连续纤维增强复合材料进行预处理,将短切纤维增强复合材料,包覆住预处理后的连续纤维增强复合材料,包括: 对所述连续纤维增强复合材料进行固化成型处理,形成预设第一形状的连续纤维增强复合材料; 将第一层短切纤维增强复合材料铺设在模具阴模的底部; 将所述预设第一形状的连续纤维增强复合材料铺设在所述第一层短切纤维增强复合材料上; 将第二层短切纤维增强复合材料铺设在所述预设第一形状的连续纤维增强复合材料上,其中,所述第一层短切纤维增强复合材料的宽度以及所述第二层短切纤维增强复合材料的宽度,大于所述预设第一形状的连续纤维增强复合材料的宽度; 对所述模具阴模和模具阳模进行预热处理; 采用预热处理后的模具阳模对所述第二层短切纤维增强复合材料加压; 在所述模具阴模和所述模具阳模冷却之后,形成所述第一层短切纤维增强复合材料和所述第二层短切纤维增强复合材料以与所述第一预设形状相匹配的第二预设形状,包覆在所述预设第一形状的连续纤维增强复合材料的外围的复合材料集成结构。8.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,所述对连续纤维增强复合材料进行预处理,将短切纤维增强复合材料,包覆住预处理后的连续纤维增强复合材料,包括: 对所述连续纤维增强复合材料进行固化成型处理,形成预设第一形状的连续纤维增强复合材料; 将所述预设第一形状的连续纤维增强复合材料定位在注塑工艺模具腔体的中心位置; 挤出注塑机将所述短切纤维增强复合材料从所述注塑工艺模具的进料口注入到所述注塑工艺模具的腔体中,直至所述短切纤维增强复合材料填充满所述注塑工艺模具的腔体; 对所述注塑工艺模具进行冷却处理,形成所述短切纤维增强复合材料以所述注塑工艺模具的腔体形状包覆在所述预设第一形状的连续纤维增强复合材料的外围的复合材料集成结构。9.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,所述对连续纤维增强复合材料进行预处理,将短切纤维增强复合材料,包覆住预处理后的连续纤维增强复合材料,包括: 将所述连续纤维增强复合材料置于第一预成型模具的腔体中; 利用所述第一预成型模具对所述连续纤维增强复合材料进行模压成型处理; 对模压成型处理后的连续纤维增强复合材料进行修剪,形成预设第一形状的连续纤维增强复合材料; 将所述预设第一形状的连续纤维增强复合材料,置于第二预成型模具的腔体的中心位置; 将所述短切纤维增强复合材料从所述第二预成型模具的注入口注入到所述第二预成型模具的腔体中,直至所述短切纤维增强复合材料填充满所述第二预成型模具的腔体;对所述第二预成型模具进行加压处理和冷却处理,形成所述短切纤维增强复合材料以所述第二预成型模具的腔体形状包覆在所述预设第一形状的连续纤维增强复合材料的外围的复合材料集成结构。
【专利摘要】本发明提供一种复合材料集成结构和复合材料集成结构的制造方法,其中,该复合材料集成结构,包括:连续纤维增强复合材料,以及短切纤维增强复合材料;短切纤维增强复合材料,包覆在连续纤维增强复合材料的外围。从而使得该复合材料集成结构相比较于铝合金材料具有较小的重量,可以满足工业制造上的零部件轻量化的要求;该复合材料集成结构具有高比强、高比模、耐高温、耐腐蚀、耐疲劳、阻尼减震性的性能;同时,外围包覆的短切纤维增强复合材料易于通过模压成型工艺或者注塑成型工艺进行复合材料集成结构的外形制作,从而复合材料集成结构的外形制作效率高,并且降低了复合材料集成结构的外形制作的成本。
【IPC分类】B29C70/06
【公开号】CN105128352
【申请号】CN201510587214
【发明人】甘民可, 李宏福, 张彦飞, 张博明
【申请人】北京博简复才技术咨询有限公司
【公开日】2015年12月9日
【申请日】2015年9月15日
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