【技术实现步骤摘要】
本技术属于弹芯夹，具体涉及到一种碳纤维弹芯夹。
技术介绍
1、碳纤维是一种以树脂为基体，碳纤维丝为增强材料，高强度、高模量的新型纤维材料，质量比金属铝轻，强度高于钢铁，耐腐蚀，并具有纤维方向可设计的特性，是军民两用的重要材料。穿甲弹的弹芯夹是穿甲弹的关键部件，目前，穿甲弹的弹芯夹都是由钢、铝等合金金属及塑料材料制作，由于金属重量大，对穿甲弹的初速度和飞行距离造成不利影响，且弹芯夹在脱离火炮身管时，撞击力很大，容易损毁周围设施设备；塑料材料因强度低，无法满足火炮发射时工况恶劣的特殊要求。碳纤维质量轻、膨胀系数小，比强度和比模量是现有工程材料中最高的，因此，设计一种新型碳纤维弹芯夹，克服现有穿甲弹材料缺陷，降低弹芯夹重量，提高穿甲弹初速和射程，势在必行，研发新一代高强轻质的复合材料弹芯夹，意义重大。
技术实现思路
1、为了解决现有的技术问题，本技术提供了一种碳纤维弹芯夹，通过芯体、包覆层和加强层的配合，以及芯体的碳纤维板的铺层结构，提高了弹芯夹的强度，减轻弹芯夹的重量，制备工艺简单。
2、本技术的技术方案是：一种碳纤维弹芯夹，包括相互连接成圆柱形的弹芯夹主体，所述弹芯夹主体包括芯体、包覆层和加强层，包覆层包裹在芯体的外侧，包覆层和芯体之间设置加强层，包覆层和芯体之间通过胶膜粘接，包覆层和加强层之间通过胶膜粘接，加强层和芯体之间通过胶膜粘接，所述弹芯夹主体为扇形结构，弹芯夹主体的内壁设置齿形结构；所述芯体是由碳纤维板制作而成，碳纤维板的碳纤维铺层依次按照0°、15°、30°、
3、进一步地，所述弹芯夹主体的内壁的齿形结构为直角长斜边梯形结构。
4、进一步地，所述芯体为扇形结构，芯体的内壁设置齿形结构。
5、进一步地，所述包覆层和加强层由碳纤维材料制作而成，加强层共1-3层，加强层的纤维方向与包覆层的纤维方向交叉。
6、进一步地，所述弹芯夹包括2-4瓣弹芯夹主体，当弹芯夹为2瓣弹芯夹主体时，弹芯夹主体为180°的扇形结构，当弹芯夹为3瓣弹芯夹主体时，弹芯夹主体为120°的扇形结构，当弹芯夹为4瓣弹芯夹主体时，弹芯夹主体为90°的扇形结构。
7、本技术的一种碳纤维弹芯夹制备时，预先制作碳纤维板，使用碳纤维按照0°、15°、30°、45°、60°、75°和90°方向循环铺装成型后得到碳纤维板，在碳纤维板上加工得到芯体；然后使用碳纤维将芯体外侧全包覆形成包覆层，包覆层和芯体之间设置加强层，芯体和包覆层之间通过胶膜粘接，芯体和加强层之间通过胶膜粘接，加强层和包覆层之间通过胶膜粘接，将芯体与包覆层和加强层一起压制成弹芯夹粗坯，将弹芯夹粗坯放进压力机模具中，一次性压制成弹芯夹毛坯；最后根据穿甲弹不同型号弹芯的需求，将弹芯夹毛坯的内壁加工成与弹芯相适配的直角长斜边梯形结构的齿形结构，将弹芯夹毛坯的外壁和两个端面加工成与弹芯相适配的形状，得到弹芯夹主体，再将弹芯夹主体组合成弹芯夹。
8、采用上述技术方案，本技术实现的有益效果如下：
9、(1)本技术采用高强度、低密度的碳纤维材料制备芯体、包覆层和加强层，大幅降低弹芯夹的重量，综合密度可小于1.5g/cm3，但现有穿甲弹的弹芯夹主要采用铝合金材料，密度为2.85g/cm3，本技术比现有的铝合金材料弹芯夹重量降低了47％左右，有利于提高穿甲弹的炮弹初速度和增加射程，增强目标毁伤能力，此外，芯体、包覆层和加强层的结构在满足穿甲弹的金属弹芯托夹功能的同时，提高弹芯夹的强度，减轻弹芯夹的重量，增加穿甲弹射程。
10、(2)本技术的弹芯夹的芯体材料可预制，整个工艺过程相对简单，产品质量可靠稳定，可实现机械化大批量生产。
11、(3)本技术采用普通碳纤维材料代替高档铝合金材料，通过将芯体、包覆层和加强层在压力机模具中一次性压制成型，再加工成与弹芯适配的形状，组合成弹芯夹，易加工，生产效率高，综合成本低。
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1.一种碳纤维弹芯夹，其特征在于：包括相互连接成圆柱形的弹芯夹主体(1)，所述弹芯夹主体(1)包括芯体(2)、包覆层(3)和加强层(4)，包覆层(3)包裹在芯体(2)的外侧，包覆层(3)和芯体(2)之间设置加强层(4)，包覆层(3)和芯体(2)之间通过胶膜(5)粘接，包覆层(3)和加强层(4)之间通过胶膜(5)粘接，加强层(4)和芯体(2)之间通过胶膜(5)粘接，所述弹芯夹主体(1)为扇形结构，弹芯夹主体(1)的内壁设置齿形结构(6)；所述芯体(2)是由碳纤维板制作而成，碳纤维板的碳纤维铺层依次按照0°、15°、30°、45°、60°、75°和90°方向循环铺贴压制而成，其中0°方向为弹芯夹主体(1)的长度方向。
2.根据权利要求1所述的一种碳纤维弹芯夹，其特征在于：所述弹芯夹主体(1)的内壁的齿形结构(6)为直角长斜边梯形结构。
3.根据权利要求1所述的一种碳纤维弹芯夹，其特征在于：所述芯体(2)为扇形结构，芯体(2)的内壁设置齿形结构。
4.根据权利要求1所述的一种碳纤维弹芯夹，其特征在于：所述包覆层(3)和加强层(4)由碳纤维材料制作而成
5.根据权利要求1所述的一种碳纤维弹芯夹，其特征在于：所述弹芯夹包括2-4瓣弹芯夹主体(1)，当弹芯夹为2瓣弹芯夹主体(1)时，弹芯夹主体(1)为180°的扇形结构，当弹芯夹为3瓣弹芯夹主体(1)时，弹芯夹主体(1)为120°的扇形结构，当弹芯夹为4瓣弹芯夹主体(1)时，弹芯夹主体(1)为90°的扇形结构。
...【技术特征摘要】
1.一种碳纤维弹芯夹，其特征在于：包括相互连接成圆柱形的弹芯夹主体(1)，所述弹芯夹主体(1)包括芯体(2)、包覆层(3)和加强层(4)，包覆层(3)包裹在芯体(2)的外侧，包覆层(3)和芯体(2)之间设置加强层(4)，包覆层(3)和芯体(2)之间通过胶膜(5)粘接，包覆层(3)和加强层(4)之间通过胶膜(5)粘接，加强层(4)和芯体(2)之间通过胶膜(5)粘接，所述弹芯夹主体(1)为扇形结构，弹芯夹主体(1)的内壁设置齿形结构(6)；所述芯体(2)是由碳纤维板制作而成，碳纤维板的碳纤维铺层依次按照0°、15°、30°、45°、60°、75°和90°方向循环铺贴压制而成，其中0°方向为弹芯夹主体(1)的长度方向。
2.根据权利要求1所述的一种碳纤维弹芯夹，其特征在于：所述弹芯夹...
【专利技术属性】
技术研发人员：滕召波，
申请(专利权)人：莱州市金田复合材料有限公司，
类型：新型
国别省市：
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