【技术实现步骤摘要】
一种用碳纤维复合材料制造链条索具的方法
本专利技术属于牵引索具
，具体涉及一种用碳纤维复合材料制造链条索具的方法。
技术介绍
现在市场上所用的索链都是金属材质的，金属材质存在:1密度大.质量重(舰载机的系留索过重影响单兵作战能力；军舰、民用船舶的锚链过重增加动力负荷；海上石油开采的系泊链过重影响平台动力平衡度；深海浮标的锚链过重影响使用长度：极限800米)。2易氧化.防腐能力差(尤其海上锚链工况环境恶劣，对索链的抗拉能力、防腐能力和使用长度要求很高，传统的钢制锚链存在频繁维护及寿命短)；3海水氢脆；4不耐酸碱；5抗疲劳性差等缺点。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种重量轻、强度高，不易氧化、对酸、碱、盐雾等都具有很好的耐腐蚀性，且抗疲劳性好的用碳纤维复合材料制造链条索具的方法。碳纤维复合材料具有比强度高、重量轻，惰性材质等特性。在相同拉力强度下碳纤维的重量是钢的1/5左右，同时碳纤维复合材料对酸、碱、盐雾等都具有很好的耐腐蚀性。采用碳纤维复合材料...
【技术保护点】
1.一种用碳纤维复合材料制造链条索具的方法，其特征在于：所述方法步骤如下：/n步骤一：链条一环成型方案/n1.1成型/n设预成型的链条索具直径为D,利用自动化缠绕设备将15-29％D宽度的碳纤维预浸料窄带穿过加热管升温35-145℃并加反向1-10kg力拉紧碳纤维预浸料窄带，环向缠绕在链条一环成型工装的缠绕凸台一(5)上，环向缠绕到直径为80-99％D，形成链条一环坯料一；/n1.2压型/n将环向缠绕好的直径为80-99％D的链条一环坯料一从所述链条一环成型工装中取出，放在链条一环冲压工装下模(8)的链条一环压型下模腔一(14)中，所述链条一环压型下模腔一(14)截面形状为...
【技术特征摘要】
1.一种用碳纤维复合材料制造链条索具的方法，其特征在于：所述方法步骤如下：
步骤一：链条一环成型方案
1.1成型
设预成型的链条索具直径为D,利用自动化缠绕设备将15-29％D宽度的碳纤维预浸料窄带穿过加热管升温35-145℃并加反向1-10kg力拉紧碳纤维预浸料窄带，环向缠绕在链条一环成型工装的缠绕凸台一(5)上，环向缠绕到直径为80-99％D，形成链条一环坯料一；
1.2压型
将环向缠绕好的直径为80-99％D的链条一环坯料一从所述链条一环成型工装中取出，放在链条一环冲压工装下模(8)的链条一环压型下模腔一(14)中，所述链条一环压型下模腔一(14)截面形状为半圆形，直径为80-99％D，然后，对链条一环冲压工装进行加热，当所述链条一环冲压工装温度达到55-165℃时，链条一环冲压工装上模(7)向下冲压所述链条一环坯料一，冲压压力为4-18KN，压型时间为10-130s，压出与所要成型的链条索具直径D的中轴线相重合的直径为80-99％D的链条一环坯料一；待链条一环冲压工装冷却后，取出直径为80-99％D的链条一环坯料一，再在直径为80-99％D的链条一环坯料一上利用自动化缠绕设备沿径向方向用10-30％D宽度的碳纤维预浸料窄带缠绕1-10层,缠绕完成后，将链条一环坯料一放在链条一环冲压工装下模(8)上的链条一环压型下模腔二(15)中，链条一环压型下模腔二(15)截面形状为半圆形，直径为D，对链条一环冲压工装进行加热，当链条一环冲压工装温度达到55-165℃时，给链条一环冲压工装上模(7)加4-18KN力向下合模冲压出直径为D的链条一环坯料二，压型时间为10-130s；
1.3固化
将压型后的链条索具直径为D的链条一环坯料二，放入链条一环固化硅胶套(21)内全包裹起来，再将包裹有链条一环坯料二的链条一环固化硅胶套(21)放入链条一环固化工装下模(17)的链条一环固化下模腔(24)中，上下合模，放进热压机内，热压机加压3-18MPa，并以1-5℃/min升温速率升温至120-380℃，在恒温保持1-2h后，热压机以1-4℃/min降温速率降温，当温度降到60-180℃时开始泄除压力，待链条一环固化工装冷却至室温后，取出链条一环固化工装，分开链条一环固化工装的上下模，取出并打开链条一环固化硅胶套(21)，即得到固化好的链条索具直径为D的链条一环；
步骤二：链条二环成型方案
2.1成型
将固化好的链条索具直径为D的链条一环固定好后，在所述链条一环中，套上链条二环成型工装，所述链条二环成型工装中间部分的中心共线的两个圆孔卡在链条一环上，自动化缠绕设备在链条二环成型工装左右两侧各设置3-6个电磁离合器，利用所述电磁离合器触点夹紧并旋转链条二环成型工装，在旋转所述链条二环成型工装过程中遇到链条一环时，电磁离合器触点缩回，逐渐将15-29％D宽度的碳纤维预浸料窄带，穿过加热管升温35-145℃并加反向1-100N力缠绕在链条二环成型工装上，环向缠绕至直径为85-97％D，形成链条二环坯料一；
2.2压型
将缠绕好的直径为85-97％D的链条二环坯料一从链条二环成型工装中取下，放入链条二环冲压工装一的链条二环压型下模腔一(46)中，所述链条二环压型下模腔一(46)截面形状为半圆形，链条二环压型下模腔一(46)的直径为96％D，并对链条二环冲压工装一进行加热，当链条二环冲压工装一温度达到55-165℃时，链条二环冲压工装上模一(35)向下冲压链条二环坯料一，冲压压力为4-100N，压型时间为10-130s；因为有链条一环的存在，需要两次压型，抬起链条二环冲压工装上模一(35)，取出链条二环坯料一并水平旋转180°后，再次放入链条二环冲压工装一的链条二环压型下模腔一(46)中，进行二次压型，冲压压力为4-100N，压型时间为10-130s，经两次压型后，即得到与链条索具直径D中轴线相重合的直径为96％D的链条二环坯料二，再在直径为96％D的链条二环坯料二上沿径向方向用29％D宽度的碳纤维预浸料窄带缠绕1-10层,得到链条二环坯料三，将链条二环坯料三放入链条二环冲压工装二的链条二环压型下模腔二(48)中，重复链条坯料二的压型过程，经两次压型，即得到链条索具直径为D的链条二环坯料四；
2.3固化
将压型后的链条索具直径为D的链条二环坯料四用链条二环固化硅胶套(84)包裹起来，将链条一环垂直放置在链条二环固化工装外部，将带有链条二环固化硅胶套(84)的链条二环坯料四水平放入链条二环固化工装的链条二环固化下模腔里，再放进热压机内加压3-18MPa，并以1-5℃/min升温速率将链条二环固化工装温度升至120-380℃后，恒温1-2h，再操作热压机以1-4℃/min降温速率降温，当温度降到60-180℃时开始泄除压力，待模具冷却到常温后，取出链条二环固化工装，分开链条二环固化工装的四个链条二环固化工装模体，取出并打开链条二环固化硅胶套(84)，即得到固化好的链条二环；
链条N环的制备方法与链条二环的制备方法相同，N为≥3的自然数。
2.根据权利要求1所述的一种用碳纤维复合材料制造索链的方法，其特征在于：步骤一的1.1成型中，所述链条一环成型工装包括链条一环成型工装上模(1)、链条一环成型工装下模(2)、定位销一(3)及两个螺钉一(4)；所述链条一环成型工装上模(1)下端中部及链条一环成型工装下模(2)上端中部均设有缠绕凸台一(5)，两个所述缠绕凸台一(5)形状及大小一致，两个缠绕凸台一(5)的外轮廓与预成型的链条一环内环面形状一致，两个缠绕凸台一(5)的外轮廓线(6)为1/4圆，每个缠绕凸台一(5)的高度为1/2D，链条一环成型工装上模(1)中部贯穿其缠绕凸台一(5)厚度设有销孔一，链条一环成型工装下模(2)的缠绕凸台一(5)中部设有定位孔一；链条一环成型工装上模(1)与链条一环成型工装下模(2)合模时，所述定位销一(3)紧密插入销孔一及定位孔一内，链条一环成型工装上模(1)与链条一环成型工装下模(2)通过两个螺钉一4固定连接。
3.根据权利要求1所述的一种用碳纤维复合材料制造索链的方法，其特征在于：步骤一的1.2压型中，所述链条一环冲压工装包括链条一环冲压工装上模(7)、链条一环冲压工装下模(8)、至少两个定位销二(9)、至少两个衬套一(10)及至少四个螺钉二(11)；所述链条一环冲压工装上模(7)和链条一环冲压工装下模(8)外形均为长方体，链条一环冲压工装上模(7)下表面设有至少一个链条一环压型上模腔一(12)和至少一个链条一环压型上模腔二(13)，链条一环冲压工装下模(8)上表面设有至少一个链条一环压型下模腔一(14)和至少一个链条一环压型下模腔二(15)，所有所述链条一环压型上模腔一(12)和链条一环压型上模腔二(13)并列设置，所有所述链条一环压型下模腔一(14)和链条一环压型下模腔二(15)并列设置，所有链条一环压型上模腔一(12)及所有链条一环压型下模腔一(14)的截面形状均为半圆形，直径均为80-99％D，所有链条一环压型上模腔二(13)及所有链条一环压型下模腔二(15)的截面形状均为半圆形，直径均为D，链条一环冲压工装上模(7)设有至少两个销孔二，每个销孔二内均固定套装有衬套一(10)，链条一环冲压工装下模(8)上表面设有至少两个定位孔二，链条一环冲压工装上模(7)和链条一环冲压工装下模(8)合模时，所有销孔二与所有定位孔二一一对应设置，所有链条一环压型上模腔一(12)与所有链条一环压型下模腔一(14)一一对应设置，所有链条一环压型上模腔二(13)与所有链条一环压型下模腔二(15)一一对应设置，每个所述定位销二(9)均紧密插入对应的销孔二及衬套一(10)内，链条一环冲压工装上模(7)与链条一环冲压工装下模(8)通过至少四个螺钉二(11)固定连接。
4.根据权利要求1所述的一种用碳纤维复合材料制造索链的方法，其特征在于：步骤一的1.3固化中，所述链条一环固化工装包括链条一环固化工装上模(16)、链条一环固化工装下模(17)、至少两个定位销三(18)、至少两个衬套二(19)、多个螺钉三(20)及至少一个链条一环固化硅胶套(21)；所述链条一环固化工装上模(16)和链条一环固化工装下模(17)外形均为长方体，链条一环固化工装上模(16)上表面边缘处设有多个缺口一(22)，链条一环固化工装上模(16)设有至少两个销孔三，每个销孔三内均固定套装有衬套二(19)，链条一环固化工装下模(17)上表面设有至少两个定位孔三；链条一环固化工装上模(16)下表面设有至少一个链条一环固化上模腔(23)，链条一环固化工装下模(17)上表面设有至少一个链条一环固化下模腔(24)，所有所述链条一环固化硅胶套(21)的内环面中部均设有开口一，将装有压型后的链条一环的链条一环固化硅胶套(21)置于链条一环固化下模腔(24)内，链条一环固化工装上模(16)和链条一环固化工装下模(17)合模时，所有链条一环固化下模腔(24)与所有链条一环固化上模腔(23)一一对应设置，每个所述定位销三(18)均紧密插入对应的销孔三及衬套二内，每个缺口一(22)处设有一个螺钉三(20)，链条一环固化工装上模(16)与链条一环固化工装下模(17)通过多个螺钉三(20)固定连接。
5.根据权利要求1所述的一种用碳纤维复合材料制造索链的方法，其特征在于：步骤二的2.1成型中，所述链条二环成型工装包括四个链条二环成型工装模体、两个螺栓一(25)、两个螺母一(26)及两个圆柱销一(27)；
所述四个链条二环成型工装模体包括链条二环成型工装模体一(28)、链条二环成型工装模体二(29)、链条二环成型工装模体三(30)及链条二环成型工装模体四(31)；每个链条二环成型工装模体的两对应的侧壁一端长于另一端，每个链条二环成型工装模体的底板上均开设有U形槽一(32)，所述U形槽一(32)的一侧与短侧壁对齐，每个链条二环成型工装模体的底板经U形槽一(32)分隔后形成两个月牙形底板(33)，每个所述月牙形底板(33)上均设有一个通孔四和一个定位孔四，链条二环成型工装模体一(28)上的两个月牙形底板(33)与链条二环成型工装模体二(29)上的两个月牙形底板(33)一一对应叠放设置，链条二环成型工装模体一(28)与链条二环成型工装模体二(29)的底部组合形成缠绕凸台二(34)，链条二环成型工装模体三(30)上的两个月牙形底板(33)与链条二环成型工装模体四(31)上的两个月牙形底板(33)一一对应叠放设置，链条二环成型工装模体三(30)与链条二环成型工装模体四(31)的底部组合也形成缠绕凸台二(34)；链条二环成型工装模体合模时，两个所述缠绕凸台二(34)正对并相贴设置，每四个对应设置的定位孔四内紧密插入有圆柱销一(27)，每四个对应设置的通孔四内穿入螺栓一(25)并通过螺母一(26)紧固连接，链条二环成型工装模体一(28)与链条二环成型工装模体二(29)底部中间部分形成一个圆孔，链条二环成型工装模体三(30)与链条二环成型工装模体四(31)底部中间部分也形成一个圆孔，两个所述圆孔中心共线。
6....
【专利技术属性】
技术研发人员：王增夺，白明庆，林琳，杜晋国，胡令金，薛斌，杨守吉，谢忠明，张明洋，张玉更，
申请(专利权)人：广联航空工业股份有限公司，
类型：发明
国别省市：黑龙江;23
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