[发明专利]一种碳纤维盒型预制件的缝制方法及定型模具

权利要求书

1.一种碳纤维盒型预制件的缝制方法，该方法包括以下步骤：首先，根据盒型预制件的设计尺寸及叠层角度裁剪碳纤维布并铺层；其次，以完全穿透的方式缝合盒型预制件内腔的底部；再以部分穿透的方式缝合盒型预制件侧壁对应的底部；第三，利用成型芯模把二维叠层结构的碳纤维布包裹成立体的盒型结构；第四，用蒸馏水均匀地喷洒在盒型预制件上令其湿透后，用定型模具进行加热预定型；第五，以完全穿透的方式缝合盒型预制件的侧壁；第六，再次用蒸馏水均匀地喷洒在盒型预制件上令其湿透，然后用定型模具进行加热定型即得；

所述部分穿透的缝合方法是指将缝完盒型预制件内腔底部的叠层碳纤维布揭开工艺要求的层数，将剩下的碳纤维布围绕缝完区域的外轮廓线水平距离为一个行距的位置处缝合一圈，即完成一次部分穿透缝合；部分穿透缝合的次数为盒型预制件侧壁的厚度除以行距后减1，若所得次数非整数，则四舍五入；

所述包裹盒型预制件的方法是对一层或一组碳纤维布进行立体裁剪，去除多余碳纤维布，而将预留的碳纤维布，掀起折叠，无褶皱地贴在成型芯模的型面上或已经包裹到成型芯模上的碳纤维布上，并用夹子将竖起的碳纤维布夹在成型芯模的侧壁上，再用预缝合线将对接口预缝合好，重复裁剪并包裹，直至所有的碳纤维布都包裹到成型芯模上，达到预制件要求的侧壁厚度；

所述预定型的加热温度为80℃至150℃，加热时间为0.5至2小时;

所述定型的加热温度为80℃至150℃，加热时间为0.8至3小时;

所述揭开工艺要求的层数的具体层数要考虑包裹方法，使得揭开的碳纤维布经过相关包裹操作后包到侧壁上的厚度刚好为一个行距；

所述预缝合的操作方法是用细度低于碳纤维布经纬纱的预缝合线将对接口缝合4至20针，使得对接口固定在一起；预缝合线的材质为碳纤维或者能在盒型预制件最终复合过程中分解的材质。

2.一种适用于权利要求1所述碳纤维盒型预制件缝制方法的定型模具，其特征在于该定型模具包括定型外模和成型芯模，所述成型芯模是一个盒形体，由可拆装的三个构件依次连接紧固而成，其连接方向为盒型预制件的长度方向，成型芯模的外壁型面为盒型预制件内腔的型面；所述成型芯模的三个构件是：一个板型体构件，两个盒型体构件，板型体构件位于中间，两个盒型体构件位于中间板型体构件的两侧连接；

所述定型外模是由前模板、后模板、左模板、右模板、顶模板和底模板六个板型体连接装配而成的箱型体，箱型体的内壁型面为盒型预制件外壁的型面；定型外模与成型芯模相匹配，可使包裹碳纤维布后的成型芯模装于定型外模之中；定型外模底部板型体的型面对应盒型预制件底部的型面，底部板型体的型面位置具有透孔，作用是在预定型和定型过程中排出预制件底部中的水蒸气；定型外模前模板、后模板、左模板和右模板板型体的型面对应盒型预制件侧壁的型面，顶模板的板型体对应盒型预制件侧壁的顶部，为使盒型预制件在预定型和定型过程中排出盒型预制件侧壁中的水蒸气，有两种排气结构设计：一种结构是所述顶模板的宽度小于盒型预制件内腔的宽度，从而使盒型预制件长边侧壁顶部露出排气；另一种结构是前模板、后模板、左模板和右模板板型体的型面位置具有透孔排气。

3.根据权利要求2所述的定型模具，其特征在于所述定型外模的透孔直径小于缝合针距及行距，透孔间距大于等于缝合的针距及行距并小于等于2倍的针距及行距。

4.根据权利要求2所述的定型模具，其特征在于所述成型芯模的板型体构件具有一定的梢度，即其下端厚度较小，而上端厚度较大。

5.根据权利要求2所述的定型模具，其特征在于所述定型模具与预制件接触的型面上贴有耐高温的脱模胶带。

6.根据权利要求2所述的定型模具，其特征在于所述成型芯模的中间板型体的上端面预留有两个定位销孔。

7.根据权利要求2所述的定型模具，其特征在于所述成型芯模的中间板型体的上端面预留有两个螺纹孔。