[发明专利]一种碳纤维复合材料的显示器骨架

说明书

技术领域

本发明涉及一种碳纤维复合材料的显示器骨架结构。

背景技术

传统的显控台显示器骨架采用铝合金整体铸造，铸造后进行CNC机械加工。由于轻量化需求，对显示骨架的重量提出了新的要求。碳纤维复合材料具有高比强度（抗破坏性）、高比模量（抗变形能力）、可设计性强等优点，已经在此领域应用。

然而，现有的碳纤维复合材料在显示器显示骨架的应用案例中，都是在原有的铝合金结构基础上，进行整体化的更换材料处理。特点是：工艺分型面少，导致每个零件形状极其复杂；模具复杂、需多个组合模具及运动机构；制造过程困难，成品率不高。所以，应用碳纤维复合材料虽然实现了减重的要求，但成本陡然上升，难以广泛应用。

发明内容

本发明的目的是提供一种碳纤维复合材料的显示器骨架结构，能够解决上述技术存在的问题，并且考虑显示器结构的使用功能及受力特点，在有限的空间范围内，充分发挥复合材料可设计性的优势。

本发明提供的技术方案是：

一种碳纤维复合材料的显示器骨架，其特征在于，显示器骨架的结构采用多腔箱体，内部空间有隔板；侧壁及前面板有螺栓接口，直接承受内部设备载荷；底部与基座进行螺栓连接；

制作的时候，首先，将隔板分离出来，作为单独零件，转换成带缘条的肋的结构形式，隔板与主体之间在缘条上采用紧固件连接；

其次，采取左右分型，分型面位置距离侧面20~30mm，保证有足够的布置紧固件的距离的同时，降低成型难度；

最后，对于次承力部位，依据其结构形式，进一步分型，最终把原骨架结构分成左侧、右侧、顶部、背部、后部、前部、前底部、中间板、隔板共9个主要零件；

各零件之间通过铆接进行装配组装，连接件采用复合材料板或金属件，仪器的安装接口通过后装金属件来提供，中间板四边带有翻边，将左侧、右侧、后部、前部分别铆接在一起；隔板四边带有翻边，将左侧、右侧、前部、背部分别铆接在一起；左侧通过底部基座与后部、前底部进行铆接；右侧通过底部基座与后部、前底部进行铆接；各零件采用碳纤维织物预浸料，采用对称均衡铺层，在左侧及右侧增加0°的单向带增厚层作为加强筋。

本发明具有以下有益效果：

1、减重。在保证显示器骨架刚度的前提下，骨架结构的9个主要零件全使用碳纤维复合材料，虽然零件数量多、连接件增加、导致重量有所上升，但相比原铝合金结构依然减重超过40%。

2、降低制造难度。将显示单元骨架拆分成9个零件，从整体复杂的箱体多腔结构变成了一个个L型板、C型板，带翻边平板等简单结构零件，模具的结构也变的简单，制造成型过程更容易把控，成品率提高。

3、降低成本。从模具成本上，模具数量增加引起的成本增加，仍然小于原复杂模具的总成本；从工艺制造上，顶部、后部、前部、前底部等零件可以采用一腔多模的方式，或者采用拉挤成型等低成本成型工艺，从而使得制造成本进一步降低。

4、细节结构紧凑。将提供设备接口的金属件进行适当延伸或改变，用来作为骨架9个零件的连接件，一件两用，避免了连接件数量的进一步增加。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步详细的描述。

参见图1，一种碳纤维复合材料的显示器骨架结构，根据显示器骨架结构的传力要求、利用复合材料的可设计性，对显示骨架结构进分块处理。显示器骨架的结构形式类似于多腔箱体，内部空间有隔板；侧壁及前面板有螺栓接口，直接承受内部设备载荷；底部与基座进行螺栓连接。

首先，将隔板分离出来，作为单独零件，转换成常见的带缘条的肋的结构形式，隔板与主体之间在缘条上采用紧固件连接。

其次，由于主传力位置在两个侧面，为保证侧面结构及传力路径的完整，采取左右分型。分型面位置距离侧面20~30mm，保证有足够的布置紧固件的距离的同时，降低成型难度。并且，避开吊环孔、设备连接孔等受力集中部位。

最后，对于次承力部位，为了进一步降低工艺成型难度，依据其结构形式，进一步分型。最终把原骨架结构分成左侧、右侧、顶部、背部、后部、前部、前底部、中间板、隔板共9个主要零件。

各零件之间通过铆接进行装配组装，连接件采用复合材料板或金属件。仪器的安装接口通过后装金属件来提供，将此金属件进行适当延伸或改变，从而用来作为骨架9个零件的连接件。后装金属件采用胶接+机械连接来进行装配。需要提供螺纹接口的地方，采用托板螺母。