[发明专利]方舱副车架用梁的制造方法及所得梁

说明书

技术领域

   本发明涉及一种方舱副车架用梁的制造方法及所得梁。 

背景技术

方舱是一种独立的箱体，能够在恶劣的外在环境条件下提供良好的内部工作环境，具有多种防护能力且机动性好，在野战救护、航天航空、抗震救灾、石油和地质勘探等方面应用也很广泛。然而现有方舱多采用金属材料制备，机动性能不佳且要求更高的能耗，固采用比强度高，比模量大，抗疲劳性能好，耐化学腐蚀性好等优点的碳纤维复合材料可以有效的提高方舱的综合性能，特别是机动性能。 

方舱副车架是方舱的主承力结构，对于方舱的综合性能起决定性的作用，目前采用的方舱副车架多为金属材质，由于金属材料密度大，不利于方舱减重和整体性能的提高。目前已有可以用作方舱副车架的碳纤维复合材料梁的制造方法，但是主要都是以拉挤成型为主。传统拉挤方法制得碳纤维复合材料管材中碳纤维为单取向，这使得复合材料管材在垂直于纤维取向方向力学性能较差，不适合于方舱副车架用梁；碳纤维织物增强复合材料拉挤成型可以一定程度上解决管材各向异性的缺陷，但该方法对设备投资要求过高，且只能保证梁的内表面尺寸，不适合对方形管外表面尺寸要求较高的方舱副车架用梁。除此之外，该方法制得梁存在着制品内部孔隙率高，树脂含量不可控等缺点，而且生产环境恶劣。 

上述问题是在方舱副车架用梁的设计与生产过程中应当予以考虑并解决的问题。 

发明内容

本发明的目的是提供一种方舱副车架用梁的制造方法及所得梁用于解决已有技术中存在的缺陷和不足如下：方舱副车架用梁多为密度较大的金属材质，降低了方舱的灵活机动性能，同时也增加了能耗；现在已有梁用矩形空心管制造方法，但是主要以拉挤成型为主，该成型方法制品存在外表面尺寸难以精确控制，制品内部孔隙率高，树脂含量不可控等缺点，而且生产环境恶劣，不适合要求精确控制外表面尺寸的方舱副车架用梁。 

本发明的技术解决方案是： 

一种方舱副车架用梁的制造方法及所得梁，以碳纤维预浸料为原材料，采用预浸料搭接铺层技术铺层于模具，最后采用热压罐成型技术制成方舱副车架用梁；

所述预浸料搭接铺层技术方法具体为：将碳纤维预浸料分别铺层于相匹配的阴模模具形成碳纤维预浸料的U型预成型体，将上述尺寸较小的预成型体反向置于另一相匹配的预成型体内侧整体搭接成型；组合模具，铺设辅助材料；采用热压罐成型技术固化；取出制品，得到方舱副车架用梁。

优选地，所述预浸料包括单向预浸料、织物预浸料，其中单向预浸料铺层于梁结构的内部，织物预浸料铺贴在方舱副车架用梁的内外表面。 

优选地，所述碳纤维预浸料的U型预成型体的底边厚度为侧边厚度的两倍，保证最终制品各壁厚度相同。 

    优选地，所述辅助材料包括：脱模布，隔离膜，透气毡，真空袋。 

    优选地，所述方舱副车架用梁采用热压罐成型技术制备，所述压力采用真空袋内压和外压两种方式，其中内压采用真空袋预留抽真空管实现，全程抽真空，真空度保持-0.9bar以上；外压由热压罐环境提供为3bar。 

一种方舱副车架用梁，由上述的制造方法所得。 

本发明的有益效果是：本发明提供一种可以制备密度低、外表面尺寸精度高、表面光滑、各壁面厚度均匀、操作简单、生产效率高、可批量化生产的方舱副车架用梁的方法。本发明以碳纤维预浸料为原材料，采用碳纤维U型预成型体整体搭接铺层技术和热压罐成型技术制成方舱副车架用梁。该方法适合于各种壁厚的方舱副车架用梁，并且在保持梁搭接面力学性能不过分降低的条件下，保证了梁各壁厚度的均匀性，同时简化了操作步骤，提高效率，利于批量化生产。本发明能够精确控制最终方舱副车架用梁的外表面尺寸和表面光洁度。单向预浸料和织物预浸料组合的选取，利于提高副车架梁的综合性能。本发明所得方舱副车架用梁承载能力大、刚性好、自重轻、外表面尺寸精度高、表面光滑、各壁面厚度均匀、孔隙率低、操作简单、生产效率高、可批量化生产。 

附图说明

图1是本发明实施例方舱副车架用梁的制作示意图 

其中：1-预浸料，2-阴模模具，3-预成型体，4-定位销，5-平板模具。

具体实施方式

下面结合附图详细说明本发明的优选实施例。 

    实施例提供一种可以制备密度低、外表面尺寸精度高、表面光滑、各壁面厚度均匀、操作简单、生产效率高、可批量化生产的方舱副车架用梁的方法。