[发明专利]一种碳纤维复合材料成型装置及方法

权利要求书

1.一种碳纤维复合材料成型装置，其特征在于，包括电磁杆体、弹性外模、磁性倒角条、对中座体、第一外扣模以及第二外扣模；所述磁性倒角条绕所述电磁杆体的轴线间隔设置；所述弹性外模与所述磁性倒角条接触，并包覆所述电磁杆体；所述电磁杆体的两端相对设置有所述对中座体；

所述对中座体包括对中回转轴、回复弹性体、牵引绳、导向槽板以及壳体；所述对中回转轴中间开设安装孔；所述对中座体通过所述安装孔与所述电磁杆体连接；所述回复弹性体的一端固定在所述壳体上，另一端套设于所述对中回转轴上；所述导向槽板绕所述对中回转轴的轴线间隔设置在所述壳体上；所述导向槽板中空，并与所述壳体内的空间联通；所述牵引绳的一端固定连接在所述对中回转轴上，另一端穿过所述导向槽板后与所述磁性倒角条连接；所述壳体上靠近所述电磁杆体的一端凸起形成固定卡边；所述第一外扣模与所述第二外扣模相互扣合包覆所述电磁杆体，且所述第一外扣模的两端与所述固定卡边接触，所述第二外扣模的两端分别与所述固定卡边接触；所述第一外扣模和所述第二外扣模均采用透明材料制作；

其中所述磁性倒角条的两端端面上均设置有导向轮；所述导向轮可滑动的设置于所述导向槽板中；所述牵引绳的一端与所述导向轮的轮轴连接；并且所述第一外扣模上靠近所述电磁杆体的扣合边上开设有第一预留挤压槽；所述第二外扣模上靠近所述电磁杆体的扣合边上开设有第二预留挤压槽。

2.一种碳纤维复合材料成型方法，其特征在于，采用权利要求1所述的碳纤维复合材料成型装置，包括以下步骤：

预浸料制作；将碳纤维布按照不同的角度使用树脂胶进行叠层铺设，并真空保压排除多余的树脂胶形成预浸料，在所述预浸料的两面均铺一层隔离胶膜；

滚卷成型；使用尺寸接近需要制作的复合管材尺寸的滚筒滚卷形成预制卷筒；

模体安装；将包覆所述弹性外模的电磁杆体放置于所述滚筒中，并扣合所述第一外扣模和所述第二外扣模；转动所述滚筒，使所述预浸料的边缘位于所述第一预留挤压槽和所述第二预留挤压槽的区域；

对中安装；取出所述滚筒，并将所述电磁杆体的两端安装上所述对中座体，使第一外扣模和第二外扣模的两端均与所述固定卡边接触；

通电预压；给所述电磁杆体通电，使弹性外模膨胀进而与所述第一外扣模和所述第二外扣模挤压所述预浸料；在膨胀过程中对所述第一外扣模和所述第二外扣模进行小角度的转动；

保压固化；保持电磁杆体的通电状态，保压一段时间，使所述预浸料固化成型；

外观整形；取出固化成型的复合管材，对所述复合管材的表面进行打磨整形。

3.如权利要求2所述的一种碳纤维复合材料成型方法，其特征在于，所述预浸料制作步骤具体包括：使用刮胶板对真空保压中的所述预浸料进行刮胶处理，去除多余树脂胶。

4.如权利要求2所述的一种碳纤维复合材料成型方法，其特征在于，所述滚卷成型步骤中使用的所述滚筒在垂直于其轴线方向上的尺寸为成型后的所述复合管材在沿轴线方向的尺寸与所述预浸料的厚度尺寸之差。

5.如权利要求2所述的一种碳纤维复合材料成型方法，其特征在于，所述通电预压步骤中对所述第一外扣模和所述第二外扣模进行小角度转动需要保证所述预浸料表面不产生褶皱。

6.如权利要求2所述的一种碳纤维复合材料成型方法，其特征在于，所述通电预压步骤中对所述第一外扣模和所述第二外扣模进行小角度转动需要保证所述预浸料的纤维走向不发生歪曲。

7.如权利要求2所述的一种碳纤维复合材料成型方法，其特征在于，所述预浸料制作步骤之前还包括：

尺寸计算；根据需要制作的所述复合管材尺寸来确定所述预浸料的尺寸以及碳纤维布的层数以及铺设方向排布。

8.如权利要求2所述的一种碳纤维复合材料成型方法，其特征在于，所述外观整形步骤包括打磨整形所述复合管材上位于所述第一预留挤压槽和所述第二预留挤压槽区域的表面，使该区域上沿所述复合管材轴线的径向方向尺寸与其他位置处沿所述复合管材轴线的径向方向尺寸相同。