[发明专利]曲面复合材料预制体的制作方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种曲面复合材料预制体的制作方法。

背景技术

现有的技术中曲面复合材料预制体的制作工艺复杂，而成制得的产品的织物密度均匀性差，产品内部质量无法满足需求。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：提供一种曲面复合材料预制体的制作方法，简化制作步骤，提供产品质量。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种曲面复合材料预制体的制作方法,具有如下步骤：a、制作模具，模具与待制作的曲面复合材料预制体的内型面相吻合；b、在模具的长度方向上测量出在该方向上的最长母线长度L1，在模具的宽度方向上测量出该方向上的最长母线长度L2；c、制作由经纱和纬纱交织而成的平面立体织物，在以长度方向上的最长母线长度L1和宽度方向上的最长母线长度L2为平面立体织物的布长和幅宽的基础上再在经向两端和纬向两端分别预留一定的余量；d、将步骤c中的平面立体织物依照相应的方向尽量贴合地铺放在模具上，平面立体织物布长与模具的长度方向对应、幅宽与模具的宽度方向对应；e、按顺序从平面立体织物的布长方向的一端向另一端逐根地拉拽纬纱的两端的线头，或者以相邻的几根纬纱为一组逐组地拉拽纬纱的两端的线头，将纬纱相对模具宽度方向的母线拉直，拉直后将纬纱的两端的线头相对模具固定；f、按顺序从平面立体织物的幅宽方向的一端向另一端逐根地拉拽经纱的两端的线头，或者以相邻的几根经纱为一组逐组地拉拽经纱的两端的线头，将经纱相对模具长度方向的母线拉直，拉直后将经纱的两端的线头相对模具固定；g、根据平面织物的纱线的弯曲情况，如果还有弯曲，则重复步骤e和f，直至纱线全部相对母线拉直，形成曲面复合材料预制体，上述步骤e和f的顺序可以调换。

进一步限定，在步骤c中，对每一根纱线的两端的线头进行标记，或者以相邻的几根纱线为一组，对每组纱线的两端的线头进行标记，以便于在步骤e和步骤f中识别出待拉拽的纱线的两端的线头。

进一步限定，在步骤e和步骤f中，通过夹具将待拉拽的纱线的两端的线头夹住，然后通过来回拉拽的方式将纱线相对模具的母线拉直，拉直后通过夹具将经纱的两端的线头相对模具固定。

进一步限定，曲面复合材料预制体的材料为碳纤维、石英玻璃纤维、碳化硅纤维、氮化硼纤维、氧化铝纤维、无碱玻璃纤维、高强玻璃纤维、低介电玻璃纤维、高模量玻璃纤维、玄武岩纤维、高密度聚乙烯纤维和芳纶纤维中的一种或几种。

进一步限定，平面立体织物的组织结构为2.5D结构、正交三向结构或2.5D加法向结构。

进一步限定，平面立体织物为机织平面立体织物。

本发明的有益效果是：

1、可以有效避免传统曲面复合材料预制体因加、减纱线在织物厚度方向形成贯穿性孔洞的现象，保证了产品内部质量；

2、提高织物的密度均匀性，并且采用机织设备可以进一步通过钢筘有效控制织物经纬纱密度的均匀性；

3、简化了成型工艺，可以实现快速成型。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明；

图1为本发明中待制作的其中一种曲面复合材料预制体的主视状态结构示意图；

图2为本发明中待制作的其中一种曲面复合材料预制体的宽度方向的剖面图；

图3为本发明中待制作的其中一种曲面复合材料预制体的长度方向的剖面图；

图4为本发明的平面立体织物的简易结构示意图；

图5为本发明的2.5D结构的平面立体织物的结构示意图；

其中，1.经纱，2.纬纱，3.线头。

具体实施方式

一种曲面复合材料预制体的制作方法,具有如下步骤：

a、制作模具，模具与如图1、2和3所示的待制作的曲面复合材料预制体的内型面相吻合。

b、在模具的长度方向上测量出在该方向上的最长母线长度L1，在模具的宽度方向上测量出该方向上的最长母线长度L2。

c、制作由经纱1和纬纱2交织而成的平面立体织物，在以长度方向上的最长母线长度L1和宽度方向上的最长母线长度L2为平面立体织物的布长和幅宽的基础上再在经向两端和纬向两端分别预留一定的余量，该余量用于作为后续步骤中拉拽纱线的基础。

在制作过程中同时对每一根纱线的两端的线头3进行标记，或者以相邻的几根纱线为一组，对每组纱线的两端的线头3进行标记，以便于在步骤e和步骤f中识别出待拉拽的纱线的两端的线头3。

d、将步骤c中的平面立体织物依照相应的方向尽量贴合地铺放在模具上，平面立体织物布长与模具的长度方向对应、幅宽与模具的宽度方向对应。