[发明专利]一种复合材料轻质起落架机轮结构及其成型方式

权利要求书

1.一种复合材料轻质起落架机轮结构成型方法，其特征在于：

首先，成型左轮毂，并用相同方法成型右轮毂，成型方法为：

A、轮毂结构设计

轮毂结构为具有左、中、右三层结构；左侧与右侧为碳纤维布，中层为泡沫夹层；泡沫夹层设计为舵盘型结构；同时设计在轮毂中心位置具有同轴的金属管；

B、轮毂成型方法设计

轮毂的成型方法以整个轮毂纵截面分割的左侧半轮毂结构与右侧半轮毂结构单独成型后，成型整个轮毂结构；其中，左侧半轮毂结构包括泡沫夹层左半部与左侧碳纤维布；右侧半轮毂结构包括泡沫夹层右半部与右侧碳纤维布；

C、轮毂成型所需模具设计

设计模具包括用于两侧轮毂成型的下模具与上模具；上模具与下模具上表面均具有与泡沫夹层结构尺寸相同的阴模部分，且阴模部分的中心孔内径设计为与金属管外径尺寸匹配；

D、步骤B中设计的左侧半轮毂与右侧半轮毂成型方法设计，具体为：

左半侧轮毂成型设计：

a、在下模具的上表面铺设所多张涂覆树脂的碳纤维布，使达到需求厚度；

b、将泡沫夹层左半部外侧面嵌入安装于下模具的阴模部分内，压紧碳纤维布；

c、将金属管插入中心孔内，与中心孔内壁碳纤维布成紧配合；

右侧半轮毂的成形设计与左半侧轮毂成型近似，将泡沫夹层右半部将右侧碳纤维布压紧于上模具内即可；由于左右两侧半轮毂共使用一个金属管，因此右侧半轮毂的成形过程中不具备步骤c中金属管的安装过程；

然后，在左侧半轮毂和右侧半轮毂均成型后，进行合模、模压固化过程，具体过程为：

E、合模、模压固化过程实现整体轮毂成型；

首先，上模具与下模具上的中间夹层形状对称，完成合模；随后下模具与上模具加压力与加热，等待完成模压固化；

F、轮胎支撑环与轮胎间的成型设计；

首先设计轮胎为泡沫轮胎，轮胎内环表面铺设碳纤维布，形成内支撑环；

随后，将内支撑环两侧周向边缘向外侧翻边至泡沫轮胎内环侧部；并在内环侧部沿周向增铺适量碳纤维丝，使内环侧部沿径向碳纤维布厚度均匀；

最后，使用真空袋固化成形；

最后，将制成的左轮毂、右轮毂与轮胎固化成型，形成单个复合材料机轮，具体方式为：

G、左轮毂、右轮毂与轮毂间的安装方式设计；

将左轮毂与右轮毂分别置于轮胎支撑环两侧，使轮毂外围的碳纤维布与轮胎支撑环周向接触，接触位置涂覆树脂胶粘剂，并施加压力以增强胶粘效果，直至完全固化。

2.如权利要求1所述一种复合材料轻质起落架机轮结构成型方法，其特征在于：碳纤维布为薄壁结构，采用碳纤维编织布-树脂复合材料；泡沫夹层为PMI材料支撑；轮胎采用硬度80以上的EVA泡沫发泡成型轮胎。

3.如权利要求1所述一种复合材料轻质起落架机轮结构成型方法，其特征在于：每层碳纤维布中心位置处进行径向切割，切割处翻边至下模具中心孔内侧；且每层碳纤维布的中心以不同的角度切割并翻边，使中心孔内侧处被均匀覆盖材料。

4.如权利要求1所述一种复合材料轻质起落架机轮结构成型方法，其特征在于：设计有合模过程中的校准方法，实现左右两半轮毂间的同轴校准；具体如下：

首先设计下模具阴模部分下方具有圆形底盘；

其次，设计同轴校准模具；同轴校准模具底面具有与下模具的圆盘底座配合插接的圆形凹槽，凹槽底面中心位置设计有与凹槽底面垂直的校准轴，校准轴外径尺寸与金属管内径尺寸匹配；

最后，校准方法设计为：将下模具通过金属管套于校准轴上，且插入于凹槽内，若金属管与轮毂轴线不完全重合，在插入时会被校准轴掰正；同时将上模具通过中心孔套于校准轴上，通过校准轴可保证金属管与轮毂间的同轴度。

5.如权利要求1所述一种复合材料轻质起落架机轮结构成型方法，其特征在于：下模具的阴模部分周向外壁形状与内环侧部周向匹配；在轮胎支撑环固化过程中，通过在内支撑环两侧各设置一个下模具，使下模具的阴模部分周向外壁与内环侧部周向贴合压紧；随后将两个下模具的阴模部分分别与两侧轮毂配合安装，通过两侧的下模具将外围的轮胎支撑环连接部分与轮胎支撑环周向夹紧；同时，在轮毂与支撑环固化过程中，将两个下模具的阴模部分分别与两侧轮毂配合安装，通过两侧的下模具将外围的轮胎支撑环连接部分与轮胎支撑环周向夹紧。