一种横截面为目字形管件的立体编织方法

摘要

本发明公开了一种横截面为目字形管件的立体编织方法，其特征在于，所述管件的织物结构为一层及一层以上二维两向或二维三向编织叠层结构；织物结构的整体编织以芯模仿形，以保证织物的内型面尺寸，及保证纱线在织物中不发生松弛与屈曲；编织分为两部份：内管和外管，内管作为管件横截面中的加强筋。采用本发明提供的立体编织方法制备横截面为目字形管件，生产过程可以实现机械化，生产效率提高，质量稳定性好，由于是在芯模上直接编织，织物中纤维张紧，不屈曲，纤维强度利用率高；编织铺层结构的复合材料比传统铺层结构耐冲击，耐疲劳，抗剪切性能好。

权利要求

1.一种横截面为目字形管件的立体编织方法，其特征在于，所述管件的织物结构为一层二维两向或二维三向及一层以上二维两向或二维三向编织叠层结构；织物结构的整体编织以芯模（2）仿形，以保证织物的内型面尺寸，及保证纱线在织物中不发生松弛与屈曲；编织分为两部份：内管（1）和外管（3），内管（1）作为管件横截面中的加强筋。

2.如权利要求1所述的横截面为目字形管件的立体编织方法，其特征在于，具体包括以下步骤：步骤1）：在3个内管芯模（2）上分别编织3个内管（1），达到构成加强筋需要的内管壁厚及外形尺寸；

步骤2）：将步骤1）制得的3个带内管芯模（2）的内管（1）并列布置作为外管芯模，在外管芯模上编织外管（3），达到外管需要的编织层数与外形尺寸；

步骤3）：取出内管芯模（2）即得到横截面为目字形的管件。

3.如权利要求2所述的横截面为目字形管件的立体编织方法，其特征在于，所述横截面为目字形的管件沿长度方向为直管件或弯曲管件。

4.如权利要求2所述的横截面为目字形管件的立体编织方法，其特征在于，所述横截面为目字形的管件的横截面尺寸沿管件长度方向是可以变化的。

5.如权利要求2所述的横截面为目字形管件的立体编织方法，其特征在于，所述横截面为目字形的管件的横截面形状沿管件长度方向是可以变化的。

6.如权利要求2所述的横截面为目字形管件的立体编织方法，其特征在于，所述横截面为目字形的管件的横截面为外框内具有两根竖直的加强筋的形状，外框为多边形、椭圆或圆形。

7.如权利要求6所述的横截面为目字形管件的立体编织方法，其特征在于，所述外框为四边形。

8.如权利要求7所述的横截面为目字形管件的立体编织方法，其特征在于，所述外框为矩形或梯形。

说明书

一种横截面为目字形管件的立体编织方法

技术领域

[0001] 本发明涉及一种异型管件的编织工艺，特别是一种横截面为目字形管件的立体编织技术，属于立体编织技术领域。

背景技术

[0002] 汽车轻量化是节能减排的重要技术手段，用复合材料来取代金属是减重的重要发展方向。复合材料在汽车上的应用从非结构件开始，人们逐渐开发在结构件上的应用。

[0003] 目前人们制备复合材料汽车结构件基本还是采用传统铺层的方法。传统铺层方法制备板材比较容易，但制备管件时特别是异型管件时就很难，比如弯曲管件，沿零件长度方向横截面形状与尺寸变化的变截面管件，横截面中有加强筋的管件，用传统铺层方法就很难实现。

[0004] 新能源汽车上有一种弯曲管件，其横截面是目字形，用目前复合材料传统铺层方法很难制备；这种梁作为结构件要求抗冲击，传统铺层复合材料抗冲击性能比较低；汽车零部件要求制备效率高，批量生产，传统铺层方法制备异型管件须要大量手工辅助，不适合批量生产。

发明内容

[0005] 本发明所要解决的是传统铺层方法在制备异型管件时须大量手工辅助的技术问题，提供一种用立体编织方法来实现所需截面几何结构多层织物的方法。

[0006] 为了解决上述问题，本发明提供了一种横截面为目字形管件的立体编织方法，其特征在于，所述管件的织物结构为一层及一层以上二维两向或二维三向编织叠层结构；织物结构的整体编织以芯模仿形，以保证织物的内型面尺寸，及保证纱线在织物中不发生松弛与屈曲；编织分为两部份：内管和外管，内管作为管件横截面中的加强筋。

[0007] 优选地，所述编织方法具体包括以下步骤：

[0008] 步骤1)：在3个内管芯模上分别编织3个内管，达到构成加强筋需要的内管壁厚及外形尺寸；

[0009] 步骤2)：将步骤1)制得的3个带内管芯模的内管并列布置作为外管芯模，在外管芯模上编织外管，达到外管需要的编织层数与外形尺寸；

[0010] 步骤3)：取出内管芯模即得到横截面为目字形的管件。

[0011] 优选地，所述横截面为目字形的管件沿长度方向为直管件或弯曲管件。

[0012] 优选地，所述横截面为目字形的管件的横截面尺寸沿管件长度方向是可以变化的。

[0013] 优选地，所述横截面为目字形的管件的横截面形状沿管件长度方向是可以变化的。

[0014] 优选地，所述横截面为目字形的管件的横截面为外框内具有两根竖直的加强筋的形状，外框为多边形、椭圆、圆形或类似矩形。

[0015] 进一步地，所述外框为四边形。

[0016] 进一步地，所述外框为矩形或梯形。

[0017] 采用本发明提供的立体编织方法制备横截面为目字形管件，生产过程可以实现机械化，生产效率提高，质量稳定性好，由于是在芯模上直接编织，织物中纤维张紧，不屈曲，纤维强度利用率高；编织铺层结构的复合材料比传统铺层结构耐冲击，耐疲劳，抗剪切性能好。从制品横截面来看，外管壁厚各处均匀，外管内的加强筋的壁厚均匀，并且外管壁厚与加强筋壁厚可以相同，可以不同，选择灵活，可设计性强。

附图说明

[0018] 图1实施例中步骤1)的示意图；

[0019] 图2实施例中步骤2)的示意图；

[0020] 图3实施例中步骤3)的示意图；

[0021] 图4实施例中步骤4)的示意图；

[0022] 图5为实施例制得的横截面为目字形管件的横截面示意图；

[0023] 图6为横截面外框为椭圆形的目字形管件的横截面示意图；

[0024] 图7为横截面外框为类似矩形的目字形管件的横截面示意图；

[0025] 图8为横截面外框为圆形的目字形管件的横截面示意图；

[0026] 图9为横截面外框为六边形的目字形管件的横截面示意图；

[0027] 图10为横截面外框为梯形的目字形管件的横截面示意图。

具体实施方式

[0028] 为使本发明更明显易懂，兹以优选实施例，并配合附图作详细说明如下。

[0029] 实施例

[0030] 一种横截面为目字形管件的立体编织方法的具体步骤如下：

[0031] 步骤1)：在3个内管芯模2上分别编织3个内管1，达到构成加强筋需要的内管壁厚及外形尺寸，如图1所示；

[0032] 步骤2)：将3个步骤1)制得的带内管芯模2的内管1排成一排，组成外管芯模，如图2所示；

[0033] 步骤3)：在外管芯模上编织外管3，此时外管3的壁厚加上内管1的壁厚构成的目字形横截面管件外框壁厚与相邻两个内管1的壁厚组成的加强筋的厚度相同，如图3所示，这时形成的横截面为目字型的管件各处壁厚相同；

[0034] 步骤4)：继续编织外管3，使外管3达到外管需要的编织层数与外形尺寸，如图4所示，形成的横截面为目字形的管件横截面中内部加强筋的壁厚小于管壁壁厚，管壁壁厚各处均匀，内部两根加强筋的壁厚相同；

[0035] 步骤5)：将步骤4)制得的管件连同芯模2，通过树脂传递模塑成型等液体成型工艺在织物中浸润树脂，并固化，固化后去掉芯模2，得到横截面为目字形的管件，如图5所示。

[0036] 上述立体编织方法在制备过程中，织物是在模具上立体编织，织物不会发生额外变形，纤维不会发生松弛，制备的管件壁厚均匀，不会由于壁厚不均匀引起复合材料件局部应力集中。

[0037] 采用上述方法，也可以形成截面形状各式各样的具有内部加强筋的管件织物，如图6-10所示，把内部具有加强筋的管件横截面分解为由外管3和若干个内管1组成，内管1用于形成加强筋。先在内管芯模2上制备内管1织物，再把这些内管1连同其内管芯模2组合构成外管芯模，在外管芯模上编织外管3，形成所要的复合材料预成形体，最后连同模具通过树脂传递模塑成型等复合材料成型过程，在织物中注入树脂，固化成型，再去掉内管芯模2，就得到所要的截面中具有加强筋的复合材料管件。