[发明专利]一种用碳纤维复合材料制造链条索具的方法

权利要求书

1.一种用碳纤维复合材料制造链条索具的方法，其特征在于：所述方法步骤如下：

步骤一：链条一环成型方案

1.1成型

设预成型的链条索具直径为D,利用自动化缠绕设备将15-29％D宽度的碳纤维预浸料窄带穿过加热管升温35-145℃并加反向1-10kg力拉紧碳纤维预浸料窄带，环向缠绕在链条一环成型工装的缠绕凸台一(5)上，环向缠绕到直径为80-99％D，形成链条一环坯料一；

1.2压型

将环向缠绕好的直径为80-99％D的链条一环坯料一从所述链条一环成型工装中取出，放在链条一环冲压工装下模(8)的链条一环压型下模腔一(14)中，所述链条一环压型下模腔一(14)截面形状为半圆形，直径为80-99％D，然后，对链条一环冲压工装进行加热，当所述链条一环冲压工装温度达到55-165℃时，链条一环冲压工装上模(7)向下冲压所述链条一环坯料一，冲压压力为4-18KN，压型时间为10-130s，压出与所要成型的链条索具直径D的中轴线相重合的直径为80-99％D的链条一环坯料一；待链条一环冲压工装冷却后，取出直径为80-99％D的链条一环坯料一，再在直径为80-99％D的链条一环坯料一上利用自动化缠绕设备沿径向方向用10-30％D宽度的碳纤维预浸料窄带缠绕1-10层,缠绕完成后，将链条一环坯料一放在链条一环冲压工装下模(8)上的链条一环压型下模腔二(15)中，链条一环压型下模腔二(15)截面形状为半圆形，直径为D，对链条一环冲压工装进行加热，当链条一环冲压工装温度达到55-165℃时，给链条一环冲压工装上模(7)加4-18KN力向下合模冲压出直径为D的链条一环坯料二，压型时间为10-130s；

1.3固化

将压型后的链条索具直径为D的链条一环坯料二，放入链条一环固化硅胶套(21)内全包裹起来，再将包裹有链条一环坯料二的链条一环固化硅胶套(21)放入链条一环固化工装下模(17)的链条一环固化下模腔(24)中，上下合模，放进热压机内，热压机加压3-18MPa，并以1-5℃/min升温速率升温至120-380℃，在恒温保持1-2h后，热压机以1-4℃/min降温速率降温，当温度降到60-180℃时开始泄除压力，待链条一环固化工装冷却至室温后，取出链条一环固化工装，分开链条一环固化工装的上下模，取出并打开链条一环固化硅胶套(21)，即得到固化好的链条索具直径为D的链条一环；

步骤二：链条二环成型方案

2.1成型

将固化好的链条索具直径为D的链条一环固定好后，在所述链条一环中，套上链条二环成型工装，所述链条二环成型工装中间部分的中心共线的两个圆孔卡在链条一环上，自动化缠绕设备在链条二环成型工装左右两侧各设置3-6个电磁离合器，利用所述电磁离合器触点夹紧并旋转链条二环成型工装，在旋转所述链条二环成型工装过程中遇到链条一环时，电磁离合器触点缩回，逐渐将15-29％D宽度的碳纤维预浸料窄带，穿过加热管升温35-145℃并加反向1-100N力缠绕在链条二环成型工装上，环向缠绕至直径为85-97％D，形成链条二环坯料一；

2.2压型

将缠绕好的直径为85-97％D的链条二环坯料一从链条二环成型工装中取下，放入链条二环冲压工装一的链条二环压型下模腔一(46)中，所述链条二环压型下模腔一(46)截面形状为半圆形，链条二环压型下模腔一(46)的直径为96％D，并对链条二环冲压工装一进行加热，当链条二环冲压工装一温度达到55-165℃时，链条二环冲压工装上模一(35)向下冲压链条二环坯料一，冲压压力为4-100N，压型时间为10-130s；因为有链条一环的存在，需要两次压型，抬起链条二环冲压工装上模一(35)，取出链条二环坯料一并水平旋转180°后，再次放入链条二环冲压工装一的链条二环压型下模腔一(46)中，进行二次压型，冲压压力为4-100N，压型时间为10-130s，经两次压型后，即得到与链条索具直径D中轴线相重合的直径为96％D的链条二环坯料二，再在直径为96％D的链条二环坯料二上沿径向方向用29％D宽度的碳纤维预浸料窄带缠绕1-10层,得到链条二环坯料三，将链条二环坯料三放入链条二环冲压工装二的链条二环压型下模腔二(48)中，重复链条坯料二的压型过程，经两次压型，即得到链条索具直径为D的链条二环坯料四；

2.3固化

将压型后的链条索具直径为D的链条二环坯料四用链条二环固化硅胶套(84)包裹起来，将链条一环垂直放置在链条二环固化工装外部，将带有链条二环固化硅胶套(84)的链条二环坯料四水平放入链条二环固化工装的链条二环固化下模腔里，再放进热压机内加压3-18MPa，并以1-5℃/min升温速率将链条二环固化工装温度升至120-380℃后，恒温1-2h，再操作热压机以1-4℃/min降温速率降温，当温度降到60-180℃时开始泄除压力，待模具冷却到常温后，取出链条二环固化工装，分开链条二环固化工装的四个链条二环固化工装模体，取出并打开链条二环固化硅胶套(84)，即得到固化好的链条二环；

链条N环的制备方法与链条二环的制备方法相同，N为≥3的自然数。