[发明专利]一种复合材料筒状维形件

说明书

本发明公开了一种复合材料筒状维形件，原料为碳纤维环氧复合材料，采用缠绕成型方法制成，长度728±2mm，内径137.5±1mm，厚度1±0.1mm，中间镂空，本发明的有益效果：本发明在满足维形、承载要求的前提下，进一步提高筒体的轴向刚度和稳定性，并且重量降低，成本降低；本发明制造简单，加工量小，使用安全可靠。

技术领域

本发明属于复合材料筒体结构领域，具体的说是涉及一种满足维形、承载要求的复合材料筒体的结构设计。

背景技术

机载设备轻量化在节能方面具有重要价值，目前机载设备多采用铝合金制造；其中对于筒状维形件，产品重量较大，制造成本较高。复合材料具有重量轻，强度高，耐腐蚀等特点，广泛应用于航空领域；但复合材料用作筒状镂空的维形件时，因结构不连续导致性能下降，并且，为了减重而进行的机加镂空导致制造成本增加。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供了一种复合材料筒状维形件，具体技术方案如下：

一种复合材料筒状维形件，原料为碳纤维环氧复合材料，采用缠绕成型方法制成，长度728±2mm，内径137.5±1mm，厚度1±0.1mm，中间镂空。

该维形件，通过将碳纤维环氧复合材料用缠绕工艺编织成筒状形状，可以利用碳纤维密度小强度高的特性，进而代替传统的合金制作的维形件，同样的维形件可以大大降低其重量，并且通过缠绕法制得中间镂空的维形件，又可以降低材料的使用量，降低生产成本，由于通过缠绕法制成，其结构的连续性得到了保证，各方面的性能没有下降。

作为进一步的改进，其特征在于：缠绕角度为30°。

缠绕法编织维形件时，控制缠绕角度为30°，保证沿筒体的轴线方向刚度高于铝合金材料。

作为进一步的改进，其特征在于：筒体的两端设有环向加强筋。

作为进一步的改进，其特征在于：筒体的中间设有若干环向加强筋。

在筒状维形件上加上环向加强筋，可以增加其强度和稳定性。

本发明的有益效果：本发明在满足维形、承载要求的前提下，进一步提高筒体的轴向刚度和稳定性，并且重量降低，成本降低；本发明制造简单，加工量小，使用安全可靠。

附图说明

图1 为本发明的示意图。

具体实施方式

为了加深对本发明的理解，下面将结合附图和实施例对本发明做进一步详细描述，该实施例仅用于解释本发明，并不对保护范围构成限定。

一种复合材料筒状维形件，如附图所示，原材料为碳纤维环氧复合材料，碳纤维牌号为Q321181中的HF10级，采用缠绕成型方法制成，长度728mm，内径137.5mm，厚度1mm，长度、内径和厚度的数据可以略有调整，中间镂空；缠绕法编织时，缠绕角度为30°，以此标准进行缠绕；在筒体的两端和中间加设环向加强筋，两端分别一个，中间均匀排布两个。

维形件通过缠绕法将碳纤维环氧复合材料编织而成，其内部直接通过缠绕成为镂空形状，再保持强度不变的情况下，方便了后期的加工程序，缠绕角度设置为30°，可以保证沿筒体的轴线方向刚度大于传统铝合金材料，缠绕成型之后，再其环向上设置4个加强筋，用来增加局部的强度和稳定性。该实施例中，利用碳纤维的强度高，密度小的性能，在制作成的维形件相比较传统的合金维形件具有更高的强度，重量也得到了大大的降低，生产成本也降低了，碳纤维加工制造比合金生产制造方便简单，加工量较小，使用也更加安全可靠。