預(yù)制體中碳纖維拉緊裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及預(yù)制體中碳纖維拉緊裝置。該方法是將按一定方式編織在金屬絲網(wǎng)上的多束碳纖維通過拉緊金屬絲網(wǎng)進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)碳纖維拉緊的一種拉緊裝置。拉緊裝置包括：根據(jù)鑄件橫截面大小設(shè)定的金屬絲網(wǎng)面積；根據(jù)鑄件中碳纖維束之間間距選擇金屬絲網(wǎng)網(wǎng)孔大小的金屬絲網(wǎng)；具有支撐框架及調(diào)節(jié)金屬絲網(wǎng)位置功能的金屬絲杠；具有固定金屬絲網(wǎng)或調(diào)節(jié)金屬絲網(wǎng)位置功能的多個(gè)螺母；具有施加預(yù)緊拉力并在軸向方向上雙面勾接金屬絲網(wǎng)功能的多根彈簧。本發(fā)明解決了碳纖維由于未拉緊操作過程中松散彎曲的現(xiàn)象，大大提高鑄件成品率可廣泛應(yīng)用于解決預(yù)制體中碳纖維拉緊的問題上。
【專利說明】預(yù)制體中碳纖維拉緊裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種碳纖維束拉緊裝置，尤其涉及預(yù)制體中碳纖維拉緊裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著我國材料領(lǐng)域的迅猛發(fā)展，各種新型材料應(yīng)運(yùn)而生。尤其是碳纖維的應(yīng)用越來越廣泛。如碳纖維絲束作為單一材料的應(yīng)用、碳纖維作為增強(qiáng)復(fù)合材料的增強(qiáng)體的應(yīng)用。一旦碳纖維絲束以長(zhǎng)纖維單絲束形式定向排布應(yīng)用到金屬、合金或其它材料中，由于碳纖維本身的特性，它的膨脹系數(shù)會(huì)發(fā)生改變，纖維的長(zhǎng)短會(huì)發(fā)生變化導(dǎo)致碳纖維束伸長(zhǎng)或縮短，碳纖維束的拉緊成為生產(chǎn)過程中的一大難題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為了克服上述技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了預(yù)制體中碳纖維拉緊裝置，該裝置解決了碳纖維拉緊的問題，保障鑄件質(zhì)量。
[0004]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案:
預(yù)制體中碳纖維拉緊裝置，其特征在于包括以下部分:根據(jù)鑄件橫截面大小設(shè)定的金屬絲網(wǎng)面積；根據(jù)鑄件中碳纖維束之間間距選擇金屬絲網(wǎng)網(wǎng)孔大小的金屬絲網(wǎng)；具有支撐框架及調(diào)節(jié)金屬絲網(wǎng)位置功能的金屬絲杠；具有固定金屬絲網(wǎng)或調(diào)節(jié)金屬絲網(wǎng)位置功能的多個(gè)螺母；具有施加預(yù)緊拉力并在軸向方向上雙面勾接金屬絲網(wǎng)功能的多根彈簧。
[0005]金屬絲網(wǎng)與金屬絲杠材質(zhì)可選銅、鋼、及其合金等熔點(diǎn)高于金屬液的均可。金屬絲網(wǎng)的網(wǎng)孔大小可根據(jù)鑄件中碳纖維之間距選定。選取直徑大于等于4mm的金屬絲杠均可，金屬絲杠長(zhǎng)度視鑄件高度合理選擇，比鑄件高度超出至少5飛mm左右。
[0006]根據(jù)金屬絲杠直徑選擇與其配套的螺母型號(hào)。彈簧可以是壓縮彈簧也可是拉伸彈簧，可承受軸向拉、壓力的彈簧即可。長(zhǎng)度及外徑可根據(jù)所需拉力確定。拉力大小為:保證編織在預(yù)制體中的碳纖維束每一束都可拉緊即可。
[0007]將金屬絲網(wǎng)用金屬絲杠制作成立體框架，框架可以是任意立體結(jié)構(gòu)。將金屬絲網(wǎng)在需要金屬絲杠穿過的地方進(jìn)行擴(kuò)孔，值得注意的是需要移動(dòng)的金屬絲網(wǎng)穿過金屬絲杠位置的網(wǎng)孔要能使金屬絲杠無阻礙順利通過，其它穿過金屬絲杠位置網(wǎng)孔擴(kuò)孔后網(wǎng)孔內(nèi)切圓直徑大于金屬絲杠直徑f 5mm。金屬絲網(wǎng)以螺母卡緊的方式固定在金屬絲杠上，最低層金屬絲網(wǎng)距離地面高度大于所選螺母厚度2?3mm。
[0008]將碳纖維按照一定排布方式編制在金屬絲網(wǎng)上。可手工編制，也可機(jī)械編制，碳纖維編制方向可以是任意方向。將編制好的帶有碳纖維的金屬框架的最上一層金屬絲網(wǎng)上面在加一層金屬絲網(wǎng)，將彈簧以勾連的方式連接在兩片金屬絲網(wǎng)之間。
[0009]調(diào)節(jié)勾連彈簧的最上層金屬絲網(wǎng)的位置使彈簧處于拉伸狀態(tài)后固定好螺母給彈簧一個(gè)預(yù)緊拉力，調(diào)松需要向碳纖維束拉緊方向上帶動(dòng)碳纖維一同移動(dòng)的移動(dòng)的固定金屬絲網(wǎng)的螺母，以便彈簧的預(yù)緊拉力通過金屬絲網(wǎng)傳遞給碳纖維順利帶動(dòng)其移動(dòng)，使碳纖維束時(shí)刻拉緊。[0010]本發(fā)明的優(yōu)越性在于解決了碳纖維預(yù)制體中碳纖維束拉緊問題。提高了該方法所制備鑄件的成品率。
[0011]【專利附圖】

【附圖說明】:
圖1為本發(fā)明碳纖維束拉緊裝置示意圖；
I為彈簧組，2為上金屬絲網(wǎng)，3為上螺母組件，4為中金屬絲網(wǎng)，5為中螺母組件，6為金屬絲桿，7為碳纖維，8為下金屬絲網(wǎng)，9為下螺母組件，10為上擴(kuò)孔位置，11為中擴(kuò)孔位置，12為下擴(kuò)孔位置。
[0012]【具體實(shí)施方式】:
以長(zhǎng)方體立體框架的具體實(shí)施例。
[0013]預(yù)制體中碳纖維拉緊裝置，其特征在于包括以下部分:根據(jù)鑄件橫截面大小設(shè)定金屬絲網(wǎng)面積，根據(jù)鑄件中碳纖維束之間間距選擇金屬絲網(wǎng)網(wǎng)孔大小的2上金屬絲網(wǎng)、4中金屬絲網(wǎng)、8下金屬絲網(wǎng)為例；具有支撐框架及調(diào)節(jié)金屬絲網(wǎng)位置功能的6金屬絲杠；具有固定金屬絲網(wǎng)或調(diào)節(jié)金屬絲網(wǎng)位置功能的3上螺母組件、5中螺母組件、9下螺母組件為例；具有施加預(yù)緊拉力并在軸向方向上雙面勾接金屬絲網(wǎng)功能的多根彈簧組I。
[0014]金屬絲網(wǎng)、金屬絲杠、螺母材質(zhì)可選鋼，銅及其合金等熔點(diǎn)高于金屬液的材質(zhì)；金屬絲網(wǎng)的網(wǎng)孔大小可根據(jù)陣列鑄件中碳纖維束之間間距選定；選取直徑為4mm的金屬絲杠6，其長(zhǎng)度視鑄件高度合理選擇，比鑄件高度超出至少5飛mm。根據(jù)金屬絲杠6，直徑選擇與其配套的螺母組件3、5、9。
[0015]多根3_左右的彈簧組I材質(zhì)可以是壓縮彈簧也可是拉伸彈簧，可承受軸向拉、壓力的彈簧即可，長(zhǎng)度及外徑可根據(jù)所需拉力確定；拉力大小為:保證編織在預(yù)制體中的碳纖維束每一束都可拉緊即可。
[0016]將中金屬絲網(wǎng)4、下金屬絲網(wǎng)8用金屬絲杠6制作成立體框架，框架可以任意立體結(jié)構(gòu)；將金屬絲網(wǎng)在需要金屬絲杠穿過的地方進(jìn)行擴(kuò)孔，上擴(kuò)孔位置10、中擴(kuò)孔位置11、下擴(kuò)孔位置12值得注意的是需要移動(dòng)的金屬絲網(wǎng)穿過金屬絲杠位置的網(wǎng)孔即中擴(kuò)孔位置11要能使金屬絲杠無阻礙順利通過，其它穿過金屬絲杠位置即上擴(kuò)孔位置10、下擴(kuò)孔位置12，網(wǎng)孔擴(kuò)孔后網(wǎng)孔內(nèi)切圓直徑大于金屬絲杠直徑I飛mm沖金屬絲網(wǎng)4、下金屬絲網(wǎng)8分別用中螺母組件5、下螺母組件9以卡緊的方式固定在金屬絲杠上，最低層金屬絲網(wǎng)距離地面高度大于所選螺母厚度2?3mm。
[0017]將碳纖維7按照一定排布方式編制在金屬絲網(wǎng)上；可手工編制，也可機(jī)械編制，碳纖維編制方向可以是任意方向；將編制好的帶有碳纖維的金屬框架中的中金屬絲網(wǎng)4上面在加一層上金屬絲網(wǎng)2，將彈簧組I以勾連的方式連接在兩片金屬絲網(wǎng)之間。
[0018]調(diào)節(jié)上螺母組件3移動(dòng)上金屬絲網(wǎng)2的位置使彈簧組I處于拉伸狀態(tài)后固定好上螺母組件3，調(diào)松需要向碳纖維束拉緊方向上帶動(dòng)碳纖維一同移動(dòng)的固定中金屬絲網(wǎng)4的中螺母組件5，以便受到彈簧預(yù)緊拉力時(shí)中金屬絲網(wǎng)4能夠順利帶動(dòng)碳纖維移動(dòng)，使碳纖維束時(shí)刻受到彈簧的預(yù)緊拉力而拉緊實(shí)現(xiàn)碳纖維拉緊的目的。
[0019]以上為本發(fā)明裝置的工業(yè)化生產(chǎn)、廣泛推廣及應(yīng)用提供了有利條件。根據(jù)鑄件橫截面面積及高度，碳纖維束排布，制作碳纖維束拉緊裝置，從而使制得鑄件的成品率大大提高，可見該拉緊碳纖維裝置十分簡(jiǎn)單有效并且成本極低，在生產(chǎn)過程中無污染、無三廢，不造成對(duì)環(huán)境的危害。
【權(quán)利要求】
1.預(yù)制體中碳纖維拉緊裝置，其特征在于包括以下部分:根據(jù)鑄件橫截面大小設(shè)定金屬絲網(wǎng)面積，根據(jù)鑄件中碳纖維束之間間距選擇金屬絲網(wǎng)網(wǎng)孔大小的金屬絲網(wǎng)；具有支撐框架及調(diào)節(jié)金屬絲網(wǎng)位置功能的金屬絲杠；具有固定金屬絲網(wǎng)或調(diào)節(jié)金屬絲網(wǎng)位置功能的多個(gè)螺母；具有施加預(yù)緊拉力并在軸向方向上雙面勾接金屬絲網(wǎng)功能的多根彈簧。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的預(yù)制體中碳纖維拉緊裝置，其特征在于:金屬絲網(wǎng)可以是鋼網(wǎng)、銅網(wǎng)及其合金網(wǎng)等熔點(diǎn)高于金屬液溫度的材質(zhì)；絲網(wǎng)網(wǎng)孔的大小根據(jù)鑄件中碳纖維束之間間距選取。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的預(yù)制體中碳纖維拉緊裝置，其特征在于:選取的金屬絲杠的材質(zhì)可為銅、鋼、及其合金等熔點(diǎn)高于金屬液溫度的金屬絲杠即可；金屬絲杠直徑大于等于4mm即可,長(zhǎng)度視鑄件高度合理選擇，比鑄件高度超出至少5飛mm。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的預(yù)制體中碳纖維拉緊裝置，其特征在于:將金屬絲網(wǎng)欲穿過金屬絲杠位置網(wǎng)孔進(jìn)行擴(kuò)孔；擴(kuò)孔后網(wǎng)孔內(nèi)切圓直徑大于金屬絲杠直徑f5mm，保證金屬絲杠無阻礙順利通過。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的預(yù)制體中碳纖維拉緊裝置，其特征在于:選取與金屬絲杠配合的螺母組成螺母組件；螺母組件在金屬絲網(wǎng)兩側(cè)起到緊固金屬絲網(wǎng)，具有調(diào)節(jié)金屬絲網(wǎng)位置的功能。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的預(yù)制體中碳纖維拉緊裝置，其特征在于:制作碳纖維預(yù)制體；將金屬絲網(wǎng)及金屬絲杠、螺母組成立體框架，框架可以是任意立體結(jié)構(gòu)；將金屬絲杠穿過事先擴(kuò)孔的網(wǎng)孔中以螺母卡緊的方式將金屬絲網(wǎng)固定在金屬絲杠上，最低層金屬絲網(wǎng)距離地面高度大于所選螺母厚度2?3mm ;將碳纖維按照一定排布方式編制在金屬絲網(wǎng)上，可手工編制也可機(jī)械編制，碳纖維編制方向可以是任意方向。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的預(yù)制體中碳纖維拉緊裝置，其特征在于:選取彈簧可以是壓縮彈簧也可是拉伸彈簧，可承受軸向拉、壓力的彈簧即可；彈簧長(zhǎng)度，外徑可根據(jù)所需拉力確定；拉力大小為:保證編制在預(yù)制體中的碳纖維束每一束都可拉緊即可。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的預(yù)制體中碳纖維拉緊裝置，其特征在于:將編制好的帶有碳纖維的預(yù)制體框架的最上一層金屬絲網(wǎng)上面加一層金屬絲網(wǎng)；將彈簧以軸向雙面勾連的方式連接在兩片金屬絲網(wǎng)之間，調(diào)節(jié)固定最上一層金屬絲網(wǎng)的螺母以便事先給彈簧一個(gè)預(yù)緊拉力；此時(shí)彈簧處于拉伸狀態(tài)，固定好螺母，調(diào)松需要向碳纖維束拉緊方向上帶動(dòng)碳纖維一同移動(dòng)的固定金屬絲網(wǎng)的螺母，以便彈簧的預(yù)緊拉力通過金屬絲網(wǎng)傳遞給碳纖維順利帶動(dòng)其移動(dòng)，使碳纖維束時(shí)刻拉緊。
【文檔編號(hào)】B21F9/00GK103480775SQ201310427466
【公開日】2014年1月1日 申請(qǐng)日期:2013年9月18日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月18日
【發(fā)明者】曲迎東, 金美玲, 孫鳳雙, 秦剛, 尤俊華, 李榮德 申請(qǐng)人:沈陽工業(yè)大學(xué)