一种纤维缠绕环形构件内圆的高精度控制方法及装置制造方法及图纸

技术编号:997384 阅读:262 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
一种纤维缠绕环形构件内圆的高精度控制方法及装置,属于复合材料纤维缠绕成型技术领域。该方法的关键之处在于,利用两个可轴向移动的定位环限制纤维缠绕区域;通过预缠绕基准复合材料环计算实际收缩系数ξ和定位环的调节距离△1;按计算结果,调节定位环的位置,进行正式的纤维缠绕加工。该装置主要由芯模,两个以间隙配合方式套在芯模上可轴向移动的浮动定位环组成;其中芯模表面倾角与欲成型环形构件的内表面相同,芯模倾角段轴向尺寸大于环形构件的宽度。采用这种方法及装置不仅提高了纤维缠绕环形构件内圆的尺寸精度和圆度,而且杜绝了对环形构件进行尺寸加工造成纤维损伤而引起的结构强度的降低。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种纤维缠绕环形构件内圆的高精度控制方法及装置,属于复合材料纤维缠绕成型

技术介绍
纤维缠绕成型技术已经成为复合材料自动化成型的重要途径之一,某些纤维缠绕环形构件开始应用到航空发动机风扇、轴承转子等航空航天器部件中,并作为结构增强的重要手段。对于这类环形构件,高精度的尺寸和圆度是其性能充分发挥的保证。由于应用范围的不断扩大,耐高温树脂基复合材料由于其轻质高强以及优良的耐温性能而得到越来越广泛的应用,针对以双马来酰亚胺、聚酰亚胺等高温固化树脂为基体的纤维缠绕成型技术亦已展开研究。这类树脂在固化时大多需要200~300℃甚至更高的温度条件,尤其是对于大尺寸的复合材料环形构件,由于在高温条件下复合材料和模具的热膨胀行为不可忽略,实现构件尺寸和圆度的高精度控制存在困难,因此对复合材料纤维缠绕成型工艺提出了更高的要求。目前,针对高温固化的树脂基复合材料纤维缠绕环形构件内圆所采用的尺寸精度和圆度的控制方法主要有两种一种方法是考虑复合材料和模具的热膨胀效应的影响来确定模具的尺寸。这种方法采用材料热膨胀系数的理论值计算,未能考虑成型过程中其它因素的影响,最终成型尺寸与理本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种纤维缠绕环形构件内圆的高精度控制方法,其特征在于由以下步骤组成:(1)、制作带有两侧带有悬臂的芯模,芯模表面倾角与欲成型环形构件的内表面相同,芯模倾角段轴向尺寸大于环形构件的宽度;(2)、用两个与芯模间隙配合并可轴向移动 的定位环套在芯模上限制纤维缠绕区域,且使留出的纤维缠绕区域粗略的满足环形构件的尺寸要求;(3)、预先缠绕一个复合材料环,作为基准复合材料环,并固化脱模,测量基准复合材料环内径边缘处对应的圆周直径d,及芯模上纤维缠绕区域同侧边缘处的相 应圆周直径d↓[0],计算实际收缩系数ξ和定位环的调节距离△l:ξ=d↓[0]/d;△l=ξ.d...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:李勇肖军张旭坡高峰
申请(专利权)人:南京航空航天大学
类型:发明
国别省市:84[中国|南京]

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