一種復合材料工字梁的整體成型制造方法技術

本發明專利技術公開了一種復合材料工字梁的制造方法，包括有以下步驟：1、模具的制備；2、纖維布的剪裁、浸膠與疊層；3、纖維布疊層放置在模具中；4、通過熱壓機和模具對纖維布疊層進行熱壓固化；5、開模。本發明專利技術具有如下的優點：克服了現有制造方法得到的分體式復合材料工字梁翼板和腹板組合連接時，因打孔連接造成的材料損傷、以及因粘膠連接造成的翼板與腹板之間連接強度低，提高了復合材料工字梁的整體強度。

【技術實現步驟摘要】
【專利摘要】本專利技術公開了一種復合材料工字梁的制造方法，包括有以下步驟：1、模具的制備；2、纖維布的剪裁、浸膠與疊層；3、纖維布疊層放置在模具中；4、通過熱壓機和模具對纖維布疊層進行熱壓固化；5、開模。本專利技術具有如下的優點：克服了現有制造方法得到的分體式復合材料工字梁翼板和腹板組合連接時，因打孔連接造成的材料損傷、以及因粘膠連接造成的翼板與腹板之間連接強度低，提高了復合材料工字梁的整體強度。【專利說明】
本專利技術屬于復合材料領域，具體涉及。
技術介紹
目前，復合材料工字梁的制造方法是先通過平板模壓的方法，分別制備出其上、下板面(稱為翼板)及中間的板面(稱為腹板)，然后通過螺栓或粘膠連接的方法，對翼板和腹板進行相互之間的組合連接，得到復合材料工字梁。由于這種工字梁的翼板和腹板是先分別制備，然后再連接在一起，翼板和腹板在結構形態上屬于分體式結構，不是一個整體式結構。復合材料工字梁的翼板和腹板通過螺栓連接的主要問題是:這種連接方式必然要在復合材料工字梁的翼板及腹板中打孔，而打孔工藝將破壞復合材料工字梁的強度。 復合材料工字梁的翼板和腹板通過粘膠連接的主要問題是:在外加大的拉伸或剪切載荷作用下，由于復合材料的翼板及腹板之間存在明顯的界面，而粘接強度往往不夠，在翼板和腹板的粘接處(界面處)很容易發生斷裂。
技術實現思路
本專利技術所要解決的技術問題就是提供，它能克服現有的分體式結構復合材料工字梁因打孔連接造成的材料損傷、以及因粘膠連接造成的翼板與腹板之間連接強度低等缺陷，增強復合材料工字梁的強度。本專利技術所要解決的技術問題是通過這樣的技術方案實現的，它包括有以下步驟: 步驟1、模具的制備 模具由4塊模具板組成，分別為上、下、左、右模具板； 步驟2、纖維布的剪裁、浸膠與疊層 復合材料纖維布按2種尺寸剪裁，將剪裁后的纖維布充分浸蘸樹脂后，根據復合材料工字梁受載方向，進行纖維布疊層，得到浸蘸了樹脂、濕態下的4個纖維布疊層； 步驟3、纖維布疊層在模具中放置 在對上、下、左、右模具板涂抹脫模劑后，將4個濕態下的纖維布疊層分別放置在模具對應的位置； 步驟4、通過熱壓機和模具對纖維布疊層進行熱壓固化。步驟5、開模在經步驟4后，退去上、下、左、右模具板，便得到整體成型的復合材料工字梁。由于采用了上述技術方案，該工字梁的上、下復合材料纖維板(即翼板)和工字梁中間的復合材料纖維板(即腹板)是一個整體式結構，即工字梁的翼板和腹板之間沒有界面。從工字梁纖維特征來看，復合材料工字梁的翼板與腹板之間的纖維是連續的，這使得復合材料工字梁的強度高于由現有復合材料工字梁制造方法所獲得的分體式結構的工字梁的強度。本專利技術具有如下的優點:由于復合材料工字梁整體成型，不需要打孔或粘接，避免了現有制造方法得到的分體式復合材料工字梁翼板和腹板組合連接時，因打孔連接造成的材料損傷、以及因粘膠連接造成的翼板與腹板之間連接強度低，提高了復合材料工字梁的整體強度。【專利附圖】【附圖說明】本專利技術的【專利附圖】【附圖說明】如下: 圖1為本專利技術的全部模具結構及復合材料工字梁成型示意圖； 圖中:1.上模具板；2.下模具板；3.左模具板；4.右模具板；5.纖維布疊層。【具體實施方式】下面結合附圖和實施例對本專利技術作進一步說明: 本專利技術包括以下步驟: 步驟1、模具的制備 如圖1所示，模具由4塊模具板組成，分別為上模具板1、下模具板2、左模具板3和右模具板4 ； 步驟2、纖維布的剪裁、浸膠與疊層 復合材料纖維布按2種尺寸剪裁，一種尺寸規格為翼板的纖維布，另一種尺寸規格為腹板的纖維布；將剪裁后的纖維布充分浸蘸樹脂后，根據復合材料工字梁受載方向，進行纖維布疊層，得到浸蘸了樹脂、濕態下的4個纖維布疊層； 步驟3、纖維布疊層放置在模具中 如圖1所示，對上模具板1、下模具板2、左模具板3及右模具板4涂抹脫模劑后，將4個濕態下的纖維布疊層5分別放置在模具對應的位置； 步驟4、通過熱壓機和模具對纖維布疊層進行熱壓固化； 在熱壓固化過程中，成型壓力為llOMPa，成型溫度為120°C，保壓及固化時間為12小時； 步驟5、開模 在經步驟4后，退去上、下、左、右模具板，便得到整體成型的復合材料工字梁。本方法專利技術中，工字梁的翼板和腹板在工字梁模壓成型過程中同時制成，得到的復合材料工字梁的翼板和腹板是一個整體式結構，翼板與腹板之間的纖維是連續的。并且，此工字梁制備模具的左、右模具板的上、下棱邊可以設計為不同大小的倒角，使得到的工字梁的翼板與腹板之間有不同大小的過渡圓角。一般來說，此過渡圓角越大，翼板與腹板過渡處的應力集中越小，相應的工字梁的強度越高。【權利要求】1.，其特征是，包括有以下步驟: 步驟1、模具的制備 模具由4塊模具板組成，分別為上、下、左、右模具板； 步驟2、纖維布的剪裁、浸膠與疊層 復合材料纖維布按2種尺寸剪裁，將剪裁后的纖維布充分浸蘸樹脂后，根據復合材料工字梁受載方向，進行纖維布疊層，得到浸蘸了樹脂、濕態下的4個纖維布疊層； 步驟3、纖維布疊層在模具中放置 在對上、下、左、右模具板涂抹脫模劑后，將4個濕態下的纖維布疊層分別放置在模具對應的位置； 步驟4、通過熱壓機和模具對纖維布疊層進行熱壓固化； 步驟5、開模 在經步驟4后，退去上、下、左、右模具板，便得到整體成型的復合材料工字梁。【文檔編號】B29C70/34GK103522555SQ201310507643【公開日】2014年1月22日 申請日期:2013年10月25日 優先權日:2013年10月25日 【專利技術者】陳斌, 尹大剛, 劉玉璽, 張智凌 申請人:重慶大學本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種復合材料工字梁的整體成型制造方法，其特征是，包括有以下步驟：步驟1、模具的制備模具由4塊模具板組成，分別為上、下、左、右模具板；步驟2、纖維布的剪裁、浸膠與疊層復合材料纖維布按2種尺寸剪裁，將剪裁后的纖維布充分浸蘸樹脂后，根據復合材料工字梁受載方向，進行纖維布疊層，得到浸蘸了樹脂、濕態下的4個纖維布疊層；步驟3、纖維布疊層在模具中放置在對上、下、左、右模具板涂抹脫模劑后，將4個濕態下的纖維布疊層分別放置在模具對應的位置；步驟4、通過熱壓機和模具對纖維布疊層進行熱壓固化；步驟5、開模在經步驟4后，退去上、下、左、右模具板，便得到整體成型的復合材料工字梁。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：陳斌，尹大剛，劉玉璽，張智凌，
申請(專利權)人：重慶大學，
類型：發明
國別省市：