[发明专利]一种金属预埋件及其制造方法

说明书

本发明提供一种金属预埋件，包括：金属支撑件、表面包裹碳纤维材料的砂芯模、碳纤维材料组；金属支撑件为中空结构，开有适配砂芯模的第一通孔，砂芯模置于第一通孔中；碳纤维材料组包括碳纤维预埋件壳体和由碳纤维薄片进行缠绕形成的碳纤维外壳；碳纤维外壳填充砂芯模与金属支撑件的间隙并包裹金属支撑件，作为整体置于碳纤维预埋件壳体的内腔中。本发明通过设置碳纤维材料组，对金属预埋件进行多方面、由内而外的限制，防止金属支撑件因温度影响产生变形，进而防止金属预埋件与碳纤维复合材料结构产生缝隙而脱粘；本发明还进一步加强碳纤维复合材料结构件及其封闭腔内金属预埋件的承载能力。

技术领域

本发明涉及预埋件领域，特别涉及一种金属预埋件及其制造方法。

背景技术

封闭腔整体成型的碳纤维复合材料结构件与其封闭腔内金属预埋件线膨胀系数不同，现有金属预埋件结构会导致金属预埋件与整体成型的封闭腔碳纤维复合材料结构件脱粘的情况，影响整体结构强度。

发明内容

本发明为解决上述问题，提供一种金属预埋件及其制造方法。

为实现上述目的，本发明采用以下具体技术方案：

一种金属预埋件，包括：金属支撑件(1)、表面包裹碳纤维材料的砂芯模(3)、碳纤维材料组(2)；金属支撑件(1)为中空结构，开有适配砂芯模(3)的第一通孔(11)，砂芯模(3)置于第一通孔(11)中；碳纤维材料组(2)包括碳纤维预埋件壳体(21)和由碳纤维薄片进行缠绕形成的碳纤维外壳(22)；碳纤维外壳(22)填充砂芯模(3)与金属支撑件(1)的间隙并包裹金属支撑件(1)，作为整体置于碳纤维预埋件壳体(21)的内腔中。

优选地，碳纤维材料组(2)还包括碳纤维支撑片组(23)；金属支撑件(1)的侧面和底面开有形状适配碳纤维支撑片组(23)的第二通孔(12)，碳纤维支撑片组(23)置于第二通孔中(12)。

优选地，碳纤维外壳(22)包括由内至外的四层结构；第一层结构由两片第一横向缠绕薄片(22-1、22-2)、两片第二横向缠绕薄片(22-3、22-4)和两片第三横向缠绕薄片(22-5、22-6)进行缠绕形成，覆盖金属支撑件(1)的四个侧面；第二层结构由四片第一纵向缠绕薄片(22-7、22-8、22-9、22-10)进行缠绕形成，覆盖金属支撑件(1)的顶面、底面和两个侧面；第三层结构由两片第四横向缠绕薄片(22-11、22-12)、两片第一横向缠绕薄片(22-1、22-2)和两片第二横向缠绕薄片(22-3、22-4)继续进行缠绕形成，再次覆盖金属支撑件(1)的四个侧面；第四层结构由第二纵向缠绕薄片(22-13)和四片第一纵向薄片(22-7、22-8、22-9、22-10)继续进行缠绕形成，再次覆盖金属支撑件(1)的顶面、底面和两个侧面。

一种金属预埋件的制造方法，包括以下步骤：

S1、碳纤维支撑片组(23)置于位于金属支撑件(1)侧面和底面的第二通孔(12)中；表面包裹碳纤维材料的砂芯模(3)置于金属支撑件(1)的第一通孔(11)中；

S2、在砂芯模(3)和金属支撑件(1)内壁的间隙中插入碳纤维薄片并进行缠绕，填充所有砂芯模(3)和金属支撑件(1)内壁的间隙，并包裹金属支撑件(1)外壁，形成碳纤维外壳(22)；

S3、安装碳纤维预埋件壳体(21)，碳纤维预埋件壳体(21)包裹碳纤维外壳(22)。

优选地，碳纤维外壳(22)的缠绕方法包括以下步骤：

S201、将两片第一横向缠绕薄片(22-1、22-2)和两片第二横向缠绕薄片(22-3、22-4)分别插入砂芯模(3)和金属支撑件(1)内壁的间隙，将一片第三横向缠绕薄片(22-5)置于金属支撑件(1)的一个未开有第一通孔(21)的侧面的底面侧边缘，另一片第三横向缠绕薄片(22-6)置于金属支撑件(1)的另一个未开有第一通孔(21)的侧面的顶面侧边缘；