[发明专利]一种复合材料管体与连接件一体化成型方法

说明书

一种复合材料管体与连接件一体化成型方法，属于复合材料管体与连接件连接技术领域。方法是：将复合材料缠绕到芯模表面形成复合材料管体，当复合材料管体外径达到连接件内径时，在复合材料管体一端或两端安装连接件；将缠绕材料按测地线路径连续的从复合材料管体表面中部缠绕到复合材料管体与连接件连接的根部，再继续缠绕连接件的法兰盘或圆盘的上、下端面及外圆面；当复合材料为纤维与树脂的组合，缠绕材料为纤维或复合材料预浸带，缠绕层厚度达到标准时，进行加热加压固化；或者，当复合材料和缠绕材料均为弹性橡胶带，且缠绕层厚度达到标准时，进行硫化；之后都进行冷却、脱去芯模。本发明用于复合材料管体与连接件一体化成型。

技术领域

本发明涉及一种管体与连接件一体化成型方法，属于复合材料管体与连接件连接技术领域。

背景技术

纤维增强复合材料管体，具有比强度高、耐腐蚀、成型方便等优点，在汽车、能源、化工等领域得到了广泛应用，在复合材料管体与其他产品连接时连接件起到了重要作用。

但在大多数情况下，复合材料管体与连接件成型方法是将管体末端和连接件制作成特殊截面形状，在采用胶接的方式进行连接固定，实现复合材料管体与连接件组合为一个整体。但是在受到力的作用时，连接件表面只有胶的作用力，纤维并没有参与承受力的作用，导致连接件与复合材料管体之间的连接强度较低，且采用这种连接方式需要先将复合材料管体固化成型，使得生产效率低，加工成本高。

复合材料管体与连接件一体化成型，是使用橡胶带或者纤维浸渍的复合材料将连接件与复合材料管体缠绕到一体后成为一个整体的方式，一体化成型有效的提升了制品的生产效率和制品的力学性能。

发明内容

本发明的目的是针对传统加工中复合材料管体与连接件成型方法的不足，提供了一种能有效提高连接性能的复合材料管体与连接件一体化成型方法。

实现上述目的，本发明采取的技术方案是：

一种复合材料管体与连接件一体化成型方法，它是将连接件与复合材料管体合成为一个整体的过程；所述方法包括如下步骤：

步骤一：将复合材料缠绕到芯模外表面形成复合材料管体，当所述复合材料管体外径达到连接件内径时，停止缠绕，在复合材料管体一端或两端安装固定连接件；

步骤二：将缠绕材料按测地线路径连续的从复合材料管体外表面中部缠绕到复合材料管体与连接件相连接的根部，所述缠绕材料继续沿着规划的测地线路径，缠绕到连接件的法兰盘或圆盘的下端面、外圆面以及上端面，并在复合材料管体以及连接件的法兰盘或圆盘的下端面、外圆面及上端面上反复移动缠绕；

步骤三：当所述复合材料为纤维与树脂的组合，所述缠绕材料为纤维或复合材料预浸带，且复合材料管体与连接件的缠绕层厚度达到要求的标准时，进行加热加压固化，其加热固化温度为90-130℃，加热固化时间为1-3h，之后进行冷却，当冷却温度至室温时，脱去芯模，形成复合材料管体与连接件一体化结构；

或者，当复合材料和缠绕材料均为弹性橡胶带，且复合材料管体与连接件的缠绕层厚度达到要求的标准时，进行硫化处理，其硫化温度为140-190℃，加压压力为10-20Mpa，硫化时间为（6+（制品厚度/mm-6）×1/min）之后进行冷却，当冷却温度至室温时，脱去芯模，形成复合材料管体与连接件一体化结构。

本发明相对于现有技术的有益效果是：本发明的复合材料管体与连接件一体化成型技术，改进了现有技术中复合材料管体单独成型后再与连接件进行胶接或螺栓连接，而是将复合材料管体与连接件使用纤维、弹性橡胶带或复合材料预浸带共同缠绕后一体成型，大幅度提高了复合材料管体与连接件组合成型的效率。用纤维、弹性橡胶带或复合材料预浸带缠绕层替代了原有的胶黏剂和螺栓，在接头承受力的作用时，纤维、弹性橡胶带或复合材料预浸带共同承担力的作用，有效提高了接头承受载荷的能力。

附图说明