[发明专利]一种复材金属一体化拉杆的成型方法

说明书

本发明公开了一种复材金属一体化拉杆及其成型方法，所述拉杆包括金属部件和复合材料部件，所述金属部件一端为连接功能区，另一端为防滑脱预埋区；防滑脱预埋区外表面呈波浪型，包含若干个环形沟槽，沟槽的截面为倒置的等腰梯形，防滑脱预埋区与复合材料部件一体成型连接。成型时，交替在预埋区外围铺设碳纤维编织物预浸料，并使用单向带预浸料缠绕波谷处进行加强，经热压罐加压固化成型。该一体化拉杆结构简单，重量轻，且结构强度高，具有较好的疲劳抗性，可以作为主要承力结构件。

技术领域

本发明涉及一种复材金属一体化拉杆及其成型方法，属于无人机领域。

背景技术

随着复合材料的发展，无人机中复合材料的应用比例越来越高，逐渐成为无人机结构的主承力材料。而金属材料具有良好的机械加工性能，适用于结构连接部位。因此，将复合材料应用于承力部位、金属材料应用于连接部位，成为无人机结构设计的主要方向。

在结构设计中，复合材料不可避免要与金属零部件相连接，而连接部位会成为整体结构的薄弱环节。现有技术中对于复材与金属连接多采用胶接、机械连接和混合连接的方式。

但以上连接方式均存在如下缺陷：

(1)、胶接质量较难控制，存在一定的老化问题；

(2)、机械连接开孔引起应力集中，连接效率低，重量大；

(3)、混合连接中胶接和机械连接两者变形不同，承载形式不一致。

发明内容

本发明的技术解决问题是：克服现有技术的不足，提出一种复材金属一体化拉杆及其成型方法，解决了复材与金属连接的问题，制造一种可作为主要承力结构件的结构简单、重量轻，且结构强度高，具有较好的疲劳抗性的复材金属拉杆。

本发明的技术解决方案是：一种复材金属一体化拉杆，其特征在于包括金属部件和复合材料部件，所述金属部件一端为连接功能区，另一端为防滑脱预埋区；防滑脱预埋区外表面呈波浪型，包含若干个环形沟槽，沟槽的截面为倒置的等腰梯形，防滑脱预埋区与复合材料部件一体成型。

一种复材金属一体化拉杆的成型方法，步骤如下：

步骤一、将复合材料部件模具与金属部件套接在一起；

步骤二、在金属部件防滑脱预埋区外围按照45度方向铺设碳纤维编织布预浸料，从金属部件防滑脱预埋区波浪形区域前端开始，一直铺设到模具后缘；

步骤三、在防滑脱预埋区沟槽处按照90度方向缠绕两层碳纤维单向带预浸料；

步骤四、在金属部件防滑脱预埋区外围按照0度方向铺设碳纤维编织布预浸料，从金属部件防滑脱预埋区波浪形区域前端开始，一直铺设到模具后缘；

步骤五、在防滑脱预埋区沟槽处按照90度方向缠绕碳纤维单向带预浸料；

步骤六、多次重复步骤二～步骤五，直到达到复材金属拉杆所需要的厚度及平整度，得到复材金属拉杆预成型体；

步骤七、将步骤六所得到的复材金属拉杆预成型体在热压罐中进行加压固化成型。

所述热压罐中温度为140℃～160℃。

所述热压罐中压强为0.8Bar～1.2Bar。

所述连接功能区中部设有一通孔，用于安装时与其他部件连接。

所述碳纤维编织物预浸料为W-1011编织布，所述碳纤维单向带预浸料为 T-700。

本发明与现有技术相比的有益效果是：

(1)、利用本发明的复材金属一体化成型方法制成的一体化拉杆，重量轻，结构强度高，可以作为主要承力结构件；