一种碳纤维布复合材料试样缠绕成型装置及成型方法与流程

本发明涉及一种碳纤维布复合材料试样缠绕成型装置及成型方法。

背景技术：
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碳纤维布复合材料具有密度小，强度高，高温高压状态下抗拉，抗剪性能好等特点，该种材料成型工艺为缠绕成型。因此每批材料需要对材料缠绕成型后取样作拉伸、剪切、压缩、密度等力学性能试验。缠绕成型装置多成型长径比不大的圆轴类产品，但是试样形状为矩形体或哑铃状片体，试样需要从圆弧状加工成矩形体或哑铃状片，即浪费材料又增加加工工序。

技术实现要素：

为了解决上述技术问题，本发明提供一种结构简单、便于从车床上装卸的碳纤维布复合材料试样缠绕成型装置及成型方法。

本发明采用的技术方案是：一种碳纤维布复合材料试样缠绕成型装置，包括芯杆、前挡板和后挡板，所述的芯杆的中部为缠绕部，缠绕部的截面为方形；前挡板和后挡板垂直于芯杆的轴线安装在芯杆上缠绕部的两端。

上述的碳纤维布复合材料试样缠绕成型装置中，所述的芯杆上缠绕部的前端设有环形凹槽；所述的凹槽内设有两卡环，卡环为半环形结构；两卡环之间通过螺钉连接，两卡环相对设置组成一环形结构，前端板通过卡环在缠绕部的前端定位。

上述的碳纤维布复合材料试样缠绕成型装置中，所述的芯杆上缠绕部的后端设有螺纹部，螺纹部的直径小于缠绕部的边长；后端板通过螺母和轴肩在缠绕部的后端定位。

一种利用上述的碳纤维布复合材料试样缠绕成型装置的碳纤维布复合材料试样成型方法，包括如下步骤：

1）将前挡板、 后挡板安装在芯杆上；

2）将芯杆两端夹持在车床上，利用车床机构旋转碳纤维布地缠绕在芯杆上；

3）缠绕工序完成后，将芯杆置于压力缶加热保压后，卸下前挡板或后挡板，然后把矩形管状的碳纤维布从芯杆上脱模出来。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明完成试验产品的缠绕后，将后端盖卸掉就可以轻松把矩形管状的碳纤维布从芯杆上脱模出来，经简单加工后就可得到各种力学性能试验试样，节约加工成本及材料，提高了材料检验的效率；本发明的碳纤维布复合材料试样缠绕成型装置还具有结构简单，成型周期短，便于在车床上装卸的优点。

附图说明

图1是本发明的碳纤维布复合材料试样缠绕成型装置的主视图。

图2是本发明的碳纤维布复合材料试样缠绕成型装置的左视图。

图3是本发明的碳纤维布复合材料试样缠绕成型装置的芯杆的主视图。

图4是本发明的碳纤维布复合材料试样缠绕成型装置的芯杆的右视图。

图5是本发明的碳纤维布复合材料试样缠绕成型装置的前挡板的结构示意图。

图6是本发明的碳纤维布复合材料试样缠绕成型装置的后端板的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步的说明。

如图1、2所示，本发明的碳纤维布复合材料试样缠绕成型装置包括芯杆1、前挡板2和后挡板4，如图3、4所示，所述的芯杆4的中部为缠绕部，缠绕部的截面为方形。芯杆1上缠绕部11的前端处设有环形凹槽12，凹槽12内设有两卡环6，卡环6为半环形结构，两卡环6之间通过螺钉7连接，两卡环6相对设置组成一环形结构，前端板2通过卡环3在缠绕部的前端定位。芯杆1上缠绕部11的后端设有螺纹部13，螺纹部13的直径小于缠绕部11的边长；后端板4通过螺母5和轴肩在缠绕部11的后端定位。前挡板2和后挡板4均呈方形。

本发明的碳纤维布复合材料试样缠绕成型方法，步骤如下：1）将前挡板2、 后挡板4安装在芯杆1上。2）用螺钉7将两卡环6装配在前挡板2外侧，再用螺母5锁紧后挡板4。3）将芯杆1两端夹持在车床上，利用车床机构旋转碳纤维布3一层一层地缠绕在芯杆1上。4）缠绕工序完成后，将芯杆1置于压力缶加热保压后，旋开螺母5，卸下后挡板4，把矩形管状的碳纤维布3从芯杆1上脱模出来。矩形管状的碳纤维布3经简单加工就可得到各种力学性能试验试样，节约加工成本及材料，提高了材料检验的效率。本发明的碳纤维布复合材料试样缠绕成型装置简单可靠，便于在车床上装卸，使得碳纤维布复合材料试样成型周期短，特别适合大批量生产产品的多批次材料试验。