全碳纤维单耳接头、其成形工艺及成形模具制造技术

本发明专利技术公开了全碳纤维单耳接头，整体为单孔多肋结构，包括本体，以及与作动杆连接的孔和与结构件连接的连接部，本体采用高模高强碳纤维材料按照0°：±45°：90°铺层比例为40:40:20制成。本体的外侧包裹有单向带。孔外边缘与单向带之间采用孔用连接织物连接。连接部位置处也铺设有接头织物层。接头制备工艺，采用热压罐闭模成型，成型时在热压罐与模具间隙内填充硅橡胶进行内部加压。接头的模具，包括底座和倒扣于底座上方的罐体，单耳接头置于罐体内，并且在罐体的内壁与单耳接头之间设有硅橡胶。本发明专利技术的全碳纤维单耳接头，充分发挥高模高强碳纤维复合材料比强度高、比模量大、耐疲劳、抗腐蚀的优点，能够使连接接头在原有金属结构件基础上减重15%~25%。

【技术实现步骤摘要】
全碳纤维单耳接头、其成形工艺及成形模具
本专利技术涉及复合材料领域，应用于航空航天领域应用的全碳纤维单耳接头、其成形工艺及成形模具。
技术介绍
众所周知，接头是飞机上各部件连接的重要组成结构，其安全性、可靠性和先进性是决定飞机能够正常工作的关键。目前，飞机上的接头大多采用铝合金和钛合金制造，金属接头存在结构较复杂，加工困难，重量偏大，浪费材料等缺点。
技术实现思路
为了克服上述现有技术的不足，本专利技术提供了一种重量轻、强度高、刚性好、耐疲劳、抗腐蚀的复合材料接头结构。通过科学设计，合理施工，充分发挥高模高强碳纤维比强度高、比模量大、耐疲劳、抗腐蚀的优点，进而得到性能优越的接头。本专利技术所采用的技术方案是：全碳纤维单耳接头，整体为单孔多肋结构，包括本体，以及与作动杆连接的孔和与结构件连接的连接部，本体采用高模高强碳纤维材料制成，在制造时其按照0°：±45°：90°铺层，0°铺层比例30%~50%，90°铺层比例10%~30%。进一步地，本体的外侧包裹有单向带。进一步地，孔外边缘与单向带之间采用孔用连接织物连接。进一步地，连接部位置处也铺设有接头织物层。进一步地，本体的高模高强碳纤维材料按照0°：±45°：90°铺层，铺层比例为40:40:20。进一步地，单向带的材料牌号为HF40A-12K/BH102-35%-145-1000，孔用连接织物和接头织物层的材料牌号为HFW200TA-D6/BH102-38%-1000。上述全碳纤维单耳接头制备工艺，采用热压罐闭模成型，成型时在热压罐与模具间隙内填充硅橡胶进行内部加压。制备上述全碳纤维单耳接头的模具，包括底座和倒扣于底座上方的罐体，单耳接头置于罐体内，并且在罐体的内壁与单耳接头之间设有硅橡胶。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：本专利技术的全碳纤维单耳接头，充分发挥高模高强碳纤维复合材料比强度高、比模量大、耐疲劳、抗腐蚀的优点，进而得到性能优越的单耳接头，能够使连接接头在原有金属结构件基础上减重15%~25%，同时该专利技术还可以推广应用到其他类型的接头上。附图说明图1为全碳纤维单耳接头的铺层结构示意图；图2为图1的实施例的整体三维结构图；图3为图1的实施例的制备模具结构图；其中：1-本体，2-孔，3-连接部，4-单向带，5-孔用连接织物，6-接头织物层，7-底座，8-罐体，9-硅橡胶。具体实施方式为了加深对本专利技术的理解，下面结合附图和实施例对本专利技术进一步说明，该实施例仅用于解释本专利技术，并不对本专利技术的保护范围构成限定。如图1和图2所示，全碳纤维单耳接头，整体为单孔多肋结构，包括本体1，以及与作动杆连接的孔2和与结构件连接的连接部3，本体1采用高模高强碳纤维材料制成，在制造时其按照0°：±45°：90°铺层，0°铺层比例30%~50%，90°铺层比例10%~30%。在上述实施例中，本体1的高模高强碳纤维材料按照0°：±45°：90°铺层，铺层比例为40:40:20。单向带4的材料牌号为F40A-12K/BH102-35%-145-1000，孔用连接织物5和接头织物层6的材料牌号为HFW200TA-D6/BH102-38%-1000。在上述实施例中，本体1的外侧包裹有单向带3。孔2外边缘与单向带4之间采用孔用连接织物5连接。连接部3位置处也铺设有接头织物层6。这些结构的设置均保证了单耳接头具有较轻的质量以及较高的强度。上述全碳纤维单耳接头制备工艺，采用热压罐闭模成型，成型时在热压罐与模具间隙内填充硅橡胶进行内部加压。如图3所示，制备上述全碳纤维单耳接头的模具，包括底座7和倒扣于底座上方的罐体8，单耳接头置于罐体8内，并且在罐体8的内壁与单耳接头之间设有硅橡胶9。一般来说该接头厚度为3mm、5mm、6mm、8mm、9mm、10mm、12mm，也可以是6-12mm中间的任意一个数值范围，制得的单耳接头具有较为合理的结构。并且单耳接头整体为多肋、弯曲的工字形层压板结构，具有较高的抗折弯和强度和刚度。该结构采用热压罐工艺，双面组合模具，通过硅橡胶内部加压成型。通过一体成型技术，调整单向带和织物在不同区域的铺层比例，充分发挥高模高强碳纤维复合材料比强度大、比模量高、耐疲劳、抗腐蚀的优点，进而得到性能优越的复合材料接头结构。通过上述实施例制得的全碳纤维单耳接头，充分发挥高模高强碳纤维复合材料比强度高、比模量大、耐疲劳、抗腐蚀的优点，进而得到性能优越的单耳接头，能够使连接接头在原有金属结构件基础上减重15%~25%，同时该专利技术还可以推广应用到其他类型的接头上。本专利技术的实施例公布的是较佳的实施例，但并不局限于此，本领域的普通技术人员，极易根据上述实施例，领会本专利技术的精神，并做出不同的引申和变化，但只要不脱离本专利技术的精神，都在本专利技术的保护范围内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
全碳纤维单耳接头，其特征在于：整体为单孔多肋结构，包括本体（1），以及与作动杆连接的孔（2）和与结构件连接的连接部（3）;本体（1）采用高模高强碳纤维材料制成，在制造时其按照0°：±45°：90°铺层，0°铺层比例30%~50%，90°铺层比例10%~30%。

【技术特征摘要】
1.全碳纤维单耳接头，其特征在于：整体为单孔多肋结构，包括本体（1），以及与作动杆连接的孔（2）和与结构件连接的连接部（3）;本体（1）采用高模高强碳纤维材料制成，在制造时其按照0°：±45°：90°铺层，0°铺层比例30%~50%，90°铺层比例10%~30%。2.根据权利要求1所述的全碳纤维单耳接头，其特征在于：本体（1）的外侧包裹有单向带（4）。3.根据权利要求2所述的全碳纤维单耳接头，其特征在于：孔（2）外边缘与单向带（4）之间采用孔用连接织物（5）连接。4.根据权利要求3所述的全碳纤维单耳接头，其特征在于：连接部（3）位置处也铺设有接头织物层（6）。5.根据权利要求1-4任意一项所述的全碳纤维单耳接头，其特征在于：本体（1）的高模高...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨成，陈浩，李泽英，赵宏飞，姜明航，
申请(专利权)人：江苏恒神股份有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32