复合材料X型支架成型方法.pdf

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1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201910923099.5 (22)申请日 2019.09.27 (71)申请人 中国人民解放军国防科技大学 地址 410073 湖南省长沙市开福区德雅路 109号 (72)发明人 王浩鞠苏江大志刘意 张慧军 (74)专利代理机构 长沙国科天河知识产权代理 有限公司 43225 代理人 邱轶 (51)Int.Cl. B29C 70/34(2006.01) B29C 70/54(2006.01) B29L 31/00(2006.01) (54)发明名称 一种复合材料X型支架成型方。

2、法 (57)摘要 本发明公开一种复合材料X型支架成型方 法， 首先选择预浸料 、 铺层角度和铺层顺序， 用 预浸料 铺层、 固化， 得到一体成型的内壳体和外 壳体毛坯； 再选择预浸料 、 预浸料、 铺层角度 和铺层顺序， 用预浸料 和预浸料铺层、 固化， 得到一体成型的中间板毛坯； 然后对上述毛坯修 型； 再将上述毛坯放入模具进行组装， 上胶、 固 化， 得到复合材料X型支架毛坯件； 最后对所述毛 坯件进行精修， 对接头段进行钻孔， 获得所述复 合材料X型支架。 本发明提供的方法先将复合材 料X型支架拆分成几个部分分开制备成型， 再粘 接成型， 降低了制备难度； 在各部分分开制备时 通过对预浸。

3、料、 铺层角度、 铺层顺序的选择， 以提 高成型质量， 保证X型支架的整体力学性能。 权利要求书2页 说明书7页 附图6页 CN 110641042 A 2020.01.03 CN 110641042 A 1.一种复合材料X型支架成型方法， 其特征在于， 将所述复合材料X型支架分成一体成 型的内壳体与外壳体、 一体成型的中间板、 增强件三部分； 所述成型工艺包括以下步骤： S1： 根据复合材料X型支架载荷及尺寸要求确定铺层角度、 铺层顺序后， 采用与X型支架 形状相同的预浸料 分别按照预定的次序在预先制备好的X型模具上铺设奇数铺层和偶数 铺层， 所述奇数铺层与偶数铺层按照各自的铺层角度层叠铺设。

4、， 铺层完成后进行单面阴模 热压罐固化， 脱模， 获得一体成型的内壳体毛坯； 重复上述过程， 获得一体成型的外壳体毛坯； S2： 根据复合材料X型支架载荷要求确定铺层角度、 铺层顺序和选择预浸料， 采用与X型 支架形状相同的预浸料 和预浸料分别按照预定的铺层角度和铺层顺序在预先制备好的 X型模具上进行铺层， 铺层完成后进行对模热压罐固化， 脱模， 获得一体成型的中间板毛坯； 所述预浸料 的铺层方式为复合材料X型支架的左臂和右臂分别按设定的铺层角度进 行铺层， 再将铺层好的所述左臂铺层和右臂铺层在交叉段进行拼接从而形成X型； 所述预浸料的铺层方式为复合材料X型支架的左臂和右臂分别按设定的铺层角度。

5、进 行铺层， 再将铺层好的所述左臂铺层和右臂铺层交叉叠置形成X型； S3： 对一体成型的内壳体和外壳体毛坯、 一体成型的中间板毛坯的边缘进行修型； S4： 将经过修型的内壳体、 外壳体、 中间板和增强件顺次放入成型模具内， 其中中间板 位于内壳体和外壳体之间， 增强件间隔插入接头段之间， 上胶， 厚度方向上夹紧后加热固 化， 脱模， 获得复合材料X型支架毛坯件； S5： 对所述复合材料X型支架毛坯件进行精修， 再置于内壳阴模内对接头段进行钻孔， 最后获得所述复合材料X型支架。 2.如权利要求1所述的复合材料X型支架成型方法， 其特征在于， 所述预浸料 为碳纤维 平纹织物/环氧树脂复合材料； 所。

6、述预浸料为单向碳纤维/环氧树脂复合材料。 3.如权利要求1所述的复合材料X型支架成型方法， 其特征在于， 所述S1中， 所述铺层角 度包括预浸料 的经向沿复合材料X型支架左臂轴向和右臂轴向； 所述铺层顺序为沿复合材 料X型支架左臂轴向的铺层与沿复合材料X型支架右臂轴向的铺层交替叠置； 所述铺层的总 层数为偶数。 4.如权利要求1所述的复合材料X型支架成型方法， 其特征在于， 所述S1中， 在所述铺层 完成后、 固化之前， 需在过渡段与接头段之间铺设缓坡铺层 以填补插入增强件后的缝隙， 并建立缓坡铺层与增强件间的搭接关系。 5.如权利要求4所述的复合材料X型支架成型方法， 其特征在于， 所述缓坡。

7、铺层 的层数 根据增强件的厚度确定； 若干层所述缓坡铺层 从过渡段近等直段端开始铺设， 从而在过渡 段自远等直段端至近等直段端形成呈下降阶梯形的缓坡， 在接头段自近过渡段端至远过渡 段端形成呈下降阶梯形的缓坡； 所述过渡段内阶梯形缓坡的坡度比接头段内阶梯形缓坡的 坡度小； 所述接头段内阶梯形缓坡的坡度与增强件楔形区域的坡度完全一致。 6.如权利要求1所述的复合材料X型支架成型方法， 其特征在于， 所述S2中， 所述预浸料 的铺层角度为预浸料 上X型左、 右两臂的经向分别与所述复合材料X型支架左、 右两臂的 轴向呈45 ， 称该铺层为45 铺层； 所述预浸料的铺层角度为预浸料纤维方向分别沿所 述。

8、复合材料X型支架左、 右两臂的轴向， 称该铺层为0 铺层； 所述铺层顺序为每铺4层0 铺层 插铺1层45 铺层。 权利要求书 1/2 页 2 CN 110641042 A 2 7.如权利要求6所述的复合材料X型支架成型方法， 其特征在于， 每4层0 铺层+1层45 铺层形成一个单元结构， 每形成一个所述单元结构进行一次真空袋压； 所述中间板由若干 所述单元结构组成。 8.如权利要求6所述的复合材料X型支架成型方法， 其特征在于， 所述0 铺层的左臂铺 层和右臂铺层交叉叠置的位置处沿X型四个方向均铺设缓坡铺层以减缓交叉叠置引起的 增厚现象。 9.如权利要求8所述的复合材料X型支架成型方法， 其特。

9、征在于， 所述缓坡铺层的层 数根据所述0 铺层的厚度确定； 若干层所述缓坡铺层从近所述交叉叠置位置处开始铺 设， 从而在所述左、 右两臂近交叉叠置位置端形成与所述交叉叠置位置处同样厚度的端面， 在所述左、 右两臂远交叉叠置位置端形成自近交叉叠置位置处至远交叉叠置位置处呈下降 阶梯形的缓坡。 10.如权利要求1所述的复合材料X型支架成型方法， 其特征在于， 所述S2中， 所述一体 成型的中间板毛坯的上表面的两层铺层和下表面的两层铺层均为45 铺层。 权利要求书 2/2 页 3 CN 110641042 A 3 一种复合材料X型支架成型方法 技术领域 0001 本发明涉及复合材料成型工艺技术领域，。

10、 尤其是一种复合材料X型支架成型方法。 背景技术 0002 复合材料X型支架用于连接运载火箭的燃料储箱， 由碳纤维增强复合材料制备而 成。 该X型支架是一种有别于传统复合材料桁架杆的新型杆体与接头一体式支架结构， 其优 点是承载能力大、 可靠性高。 该X型支架的主体部分由两个帽形壳体与中间板粘接而成。 从 外形上看， X型支架包括四段结构， 分别是接头段、 过渡段、 等直段和交叉段， 这四段结构的 外形变化较大。 为了提高X型支架的连接强度， 在接头段还嵌入了两块带楔形区域的钛合金 金属片。 复合材料X型支架由于结构复杂， 采用现有的成型工艺技术成型困难， 具体表现为： 中空夹层结构难以一次成。

11、型； 两个帽形壳体铺层过程中难以将预浸料铺放到位， 易造成分 层、 贫胶等制造缺陷； 单向带预浸料在交叉段铺层时会出现铺层增厚问题。 发明内容 0003 本发明提供一种复合材料X型支架成型方法， 用于解决现有技术中由于结构复杂 导致成型困难等技术难题， 实现结构复杂的复合材料X型支架的成型， 且过程简单， 得到的 复合材料X型支架无分层、 贫胶等制造缺陷， 同时克服了铺层增厚问题。 0004 为实现上述目的， 本发明提出一种复合材料X型支架成型方法， 将所述复合材料X 型支架分成一体成型的内壳体与外壳体、 一体成型的中间板、 增强件三部分； 所述成型工艺 包括以下步骤： 0005 S1： 根据。

12、复合材料X型支架载荷及尺寸要求确定铺层角度、 铺层顺序后， 采用与X型 支架形状相同的预浸料 分别按照预定的次序在预先制备好的X型模具上铺设奇数铺层和 偶数铺层， 所述奇数铺层与偶数铺层按照各自的铺层角度层叠铺设， 铺层完成后进行单面 阴模热压罐固化， 脱模， 获得一体成型的内壳体毛坯； 0006 重复上述过程， 获得一体成型的外壳体毛坯； 0007 S2： 根据复合材料X型支架载荷要求确定铺层角度、 铺层顺序和选择预浸料， 采用 与X型支架形状相同的预浸料 和预浸料分别按照预定的铺层角度和铺层顺序在预先制 备好的X型模具上进行铺层， 铺层完成后进行对模热压罐固化， 脱模， 获得一体成型的中间。

13、 板毛坯； 0008 所述预浸料 的铺层方式为复合材料X型支架的左臂和右臂分别按设定的铺层角 度进行铺层， 再将铺层好的所述左臂铺层和右臂铺层在交叉段进行拼接从而形成X型； 0009 所述预浸料的铺层方式为复合材料X型支架的左臂和右臂分别按设定的铺层角 度进行铺层， 再将铺层好的所述左臂铺层和右臂铺层交叉叠置形成X型； 0010 S3： 对一体成型的内壳体和外壳体毛坯、 一体成型的中间板毛坯的边缘进行修型； 0011 S4： 将经过修型的内壳体、 外壳体、 中间板和增强件顺次放入成型模具内， 其中中 间板位于内壳体和外壳体之间， 增强件间隔插入接头段之间， 上胶， 厚度方向上夹紧后加热 说明书。

14、 1/7 页 4 CN 110641042 A 4 固化， 脱模， 获得复合材料X型支架毛坯件； 0012 S5： 对所述复合材料X型支架毛坯件进行精修， 再置于内壳阴模内对接头段进行钻 孔， 最后获得所述复合材料X型支架。 0013 优选地， 所述预浸料 为碳纤维平纹织物/环氧树脂复合材料； 所述预浸料为单 向碳纤维/环氧树脂复合材料。 0014 优选地， 所述S1中， 所述铺层角度包括预浸料 的经向沿复合材料X型支架左臂轴 向和右臂轴向； 所述铺层顺序为沿复合材料X型支架左臂轴向的铺层与沿复合材料X型支架 右臂轴向的铺层交替叠置； 所述铺层的总层数为偶数。 0015 优选地， 所述S1中，。

15、 在所述铺层完成后、 固化之前， 需在过渡段与接头段之间铺设 缓坡铺层 以填补插入增强件后的缝隙， 并建立缓坡铺层与增强件间的搭接关系。 0016 优选地， 所述缓坡铺层 的层数根据增强件的厚度确定； 若干层所述缓坡铺层 从 过渡段近等直段端开始铺设， 从而在过渡段自远等直段端至近等直段端形成呈下降阶梯形 的缓坡， 在接头段自近过渡段端至远过渡段端形成呈下降阶梯形的缓坡； 所述过渡段内阶 梯形缓坡的坡度比接头段内阶梯形缓坡的坡度小； 所述接头段内阶梯形缓坡的坡度与增强 件楔形区域的坡度完全一致。 0017 优选地， 所述S2中， 所述预浸料 的铺层角度为预浸料 上X型左、 右两臂的经向分 别与。

16、所述复合材料X型支架左、 右两臂的轴向呈45 ， 称该铺层为45 铺层； 所述预浸料的 铺层角度为预浸料纤维方向分别沿所述复合材料X型支架左、 右两臂的轴向， 称该铺层为 0 铺层； 所述铺层顺序为每铺4层0 铺层插铺1层45 铺层。 铺层顺序还可以为每铺3层0 铺 层插铺1层45 铺层、 每铺4层0 铺层插铺2层45 铺层， 但优选每铺4层0 铺层插铺1层45 铺 层， 在保证铺层质量的情况下尽可能的增加0 铺层的层数， 有利于增强中间层的承载能力。 优选地， 每4层0 铺层+1层45 铺层形成一个单元结构， 每形成一个所述单元结构进行一次 真空袋压； 所述中间板由若干所述单元结构组成。 0。

17、018 优选地， 所述0 铺层的左臂铺层和右臂铺层交叉叠置的位置处沿X型四个方向均 铺设缓坡铺层以减缓交叉叠置引起的增厚现象。 0019 优选地， 所述缓坡铺层的层数根据所述0 铺层的厚度确定； 若干层所述缓坡铺 层从近所述交叉叠置位置处开始铺设， 从而在所述左、 右两臂近交叉叠置位置端形成与 所述交叉叠置位置处同样厚度的端面， 在所述左、 右两臂远交叉叠置位置端形成自近交叉 叠置位置处至远交叉叠置位置处呈下降阶梯形的缓坡。 0020 优选地， 所述S2中， 所述一体成型的中间板毛坯的上表面的两层铺层和下表面的 两层铺层均为45 铺层。 0021 与现有技术相比， 本发明的有益效果有： 002。

18、2 本发明提供的复合材料X型支架成型方法首先选择预浸料 、 铺层角度和铺层顺 序， 用预浸料 铺层、 固化， 分别得到一体成型的内壳体和外壳体毛坯； 选择的预浸料 可以 在保证承载性能的同时降低制备难度； 选择铺层角度和铺层顺序以尽可能地保证支架的力 学性能左右对称， 同时铺层方式简单； 再选择预浸料 、 预浸料、 铺层角度和铺层顺序， 用 预浸料 和预浸料铺层、 固化， 得到一体成型的中间板毛坯； 选择预浸料 、 预浸料， 预浸 料 的铺层主要用于防止多层连续预浸料可能导致分层、 脱胶的问题， 预浸料的铺层主 要用于增加支架的承载性能； 铺层角度和铺层顺序是根据预浸料 铺层、 预浸料铺层的主。

19、 说明书 2/7 页 5 CN 110641042 A 5 要作用进行选择的； 然后分别对上述毛坯修型； 再将上述毛坯和增强件放入模具进行组装， 上胶、 固化， 得到复合材料X型支架毛坯件； 最后对所述毛坯件进行精修， 对接头段进行钻 孔， 获得所述复合材料X型支架。 本发明提供的复合材料X型支架成型方法先将复合材料X型 支架拆分成几个部分分开制备成型， 再粘接成型， 降低了制备难度； 在各部分分开制备时通 过对预浸料、 铺层角度、 铺层顺序的选择， 以提高成型质量， 保证了支架的整体力学性能。 附图说明 0023 为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案， 下面将对实施例或现 有技。

20、术描述中所需要使用的附图作简单地介绍， 显而易见地， 下面描述中的附图仅仅是本 发明的一些实施例， 对于本领域普通技术人员来讲， 在不付出创造性劳动的前提下， 还可以 根据这些附图示出的结构获得其他的附图。 0024 图1为本发明制备成型的复合材料X型支架组成示意图； 0025 图2为本发明制备成型的复合材料X型支架整体示意图； 0026 图3为本发明提供的复合材料X型支架成型工艺流程图； 0027 图4为实施例步骤S1中复合材料铺层进行单面阴模热压罐固化示意图(省略热压 罐)； 0028 图5a为实施例步骤S1中一体成型的内壳体和外壳体的奇数层铺层的铺层方向示 意图； 0029 图5b为实施。

21、例步骤S1中一体成型的内壳体和外壳体的偶数层铺层的铺层方向示 意图； 0030 图6为实施例步骤S1中在过渡段与接头片之间铺设缓坡铺层 的示意图； 0031 图7为实施例步骤S2中复合材料铺层进行对模热压罐固化示意图(省略热压罐)； 0032 图8a为实施例步骤S2中预浸料 的铺层示意图； 0033 图8b为实施例步骤S2中预浸料的铺层示意图； 0034 图9为实施例步骤S2中一体成型的中间板铺层示意图； 0035 图10为实施例步骤S4中将一体成型的内壳体与外壳体、 一体成型的中间板和增强 件放入模具进行胶接、 固化的示意图。 0036 附图标号说明： 1-1： 内壳体； 1-2： 外壳体；。

22、 2： 中间板； 3： 增强件； 4： 接头段； 5： 过渡 段； 6： 等直段； 7： 交叉段； 8： 模具； 81： 阳模； 82： 阴模； 9： 密封胶带； 10： 复合材料铺层； 11： 隔 离材料； 12： 吸胶毡； 13： 真空袋。 0037 本发明目的的实现、 功能特点及优点将结合实施例， 参照附图做进一步说明。 具体实施方式 0038 下面将结合本发明实施例中的附图， 对本发明实施例中的技术方案进行清楚、 完 整地描述， 显然， 所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例， 而不是全部的实施例。 基 于本发明中的实施例， 本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其。

23、 他实施例， 都属于本发明保护的范围。 0039 需要说明， 本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、 下、 左、 右、 前、 后)仅用 于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、 运动情况等， 如果该 说明书 3/7 页 6 CN 110641042 A 6 特定姿态发生改变时， 则该方向性指示也相应地随之改变。 0040 在本发明中， 除非另有明确的规定和限定， 术语 “连接” 、“固定” 等应做广义理解， 例如，“固定” 可以是固定连接， 也可以是可拆卸连接， 或成一体； 可以是机械连接， 也可以是 电连接， 还可以是物理连接或无线通信连接； 可以是直接相连， 也可以通。

24、过中间媒介间接相 连， 可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系， 除非另有明确的限定。 对于本 领域的普通技术人员而言， 可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。 0041 另外， 本发明各个实施例之间的技术方案可以相互结合， 但是必须是以本领域普 通技术人员能够实现为基础， 当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种 技术方案的结合不存在， 也不在本发明要求的保护范围之内。 0042 无特殊说明， 所使用的药品/试剂均为市售。 0043 本实施例提出一种复合材料X型支架成型方法， 将所述复合材料X型支架分成一体 成型的内壳体1-1与外壳体1-2、 一体成型的中间。

25、板2、 增强件3三部分， 如图1所示； 0044 本实施例所要制备的复合材料X型支架如图1和图2所示， 包括一体成型的内壳体 1-1与外壳体1-2、 一体成型的中间板2、 增强件3三部分； 0045 所述内壳体1-1、 外壳体1-2和中间板2均由主体和接头段4两部分组成； 0046 所述主体包括过渡段5、 等直段6和交叉段7； 0047 所述增强件3是一种带有楔形的金属薄板， 其楔形区域位于近过渡段5端， 楔形区 域长度由螺栓边距决定。 0048 所述成型工艺如图3所示， 包括以下步骤： 0049 S1： 根据复合材料X型支架载荷及尺寸要求确定铺层角度、 铺层顺序后， 采用与X型 支架形状相同。

26、的预浸料 分别按照预定的次序在预先制备好的X型模具上铺设奇数铺层和 偶数铺层， 所述奇数铺层与偶数铺层按照各自的铺层角度层叠铺设， 铺层完成后进行单面 阴模热压罐固化(如图4所示， 包括模具8， 密封胶带9， 复合材料铺层10， 隔离材料11， 吸胶毡 12， 真空袋13)， 脱模， 获得一体成型的内壳体毛坯； 0050 重复上述过程， 获得一体成型的外壳体1-2毛坯； 0051 一体成型的内壳体1-1与外壳体1-2的型面变化大， 为复杂空间构型， 因此在铺完 每一层预浸料后需要进行一次真空袋压以保证成型质量。 0052 预先制备好的X型模具型面与所述复合材料X型支架的内壳体1-1形貌尺寸一致。

27、， 也由主体和接头段4两部分组成， 所述主体包括过渡段5、 等直段6和交叉段7。 0053 优选地， 所述预浸料 为碳纤维平纹织物/环氧树脂复合材料， 可以在保证承载性 能的同时降低制备难度。 0054 优选地， 所述铺层角度包括预浸料 的经向沿复合材料X型支架左臂轴向和右臂轴 向， 这样可使预浸料 在X型支架的一个支臂上为0 铺层的同时， 在另一个支臂上约为43 铺 层(预浸料 的经向沿X型支架左、 右两臂轴向时称为0 铺层； 与支臂轴线呈43 夹角时称为 43 铺层)， 因此选择该铺层方式可以在每一个铺层中仅使用一层预浸料I来实现在一个支 架臂上保持最佳力学性能的同时， 在另一个支架臂上近。

28、似模拟45 铺层的效果， 这样既保 证了预浸料I的完整性， 又降低了制备难度； 0055 所述铺层顺序为沿复合材料X型支架左臂轴向的铺层与沿复合材料X型支架右臂 轴向的铺层交替叠置， 以减小复合材料X型支架左、 右两边的力学性能差异； 说明书 4/7 页 7 CN 110641042 A 7 0056 如图5a和图5b所示， 图5a中箭头所示方向即为复合材料X型支架左臂的轴向， 图5b 中箭头所示方向即为复合材料X型支架右臂的轴向； 本实施例中铺层方向包括预浸料 的经 向沿复合材料X型支架左臂轴向和右臂轴向， 即图5a和图5b中箭头所示方向即为预浸料I的 经向。 本实施例中的铺层顺序如图5a和。

29、图5b所示， 奇数层为沿复合材料X型支架左臂的轴向 铺层， 偶数层为沿复合材料X型支架右臂的轴向铺层。 0057 所述铺层的总层数为偶数， 以尽可能地减小复合材料X型支架左、 右两边的力学性 能差异。 0058 优选地， 在所述铺层完成后、 固化之前， 需在过渡段5与接头段4之间铺设缓坡铺层 以填补插入增强件3后的缝隙， 并建立缓坡铺层与增强件间的搭接关系。 0059 优选地， 所述缓坡铺层 采用预浸料进行铺层； 铺层角度为预浸料的经向沿所 述复合材料X型支架左、 右两臂的轴向。 0060 在三层内壳体1-1、 外壳体1-2和中间板2的接头段4之间间隔插入增强件3后会在 过渡段5与接头段4之间。

30、形成缝隙， 从而产生制造缺陷， 影响复合材料X型支架的整体力学性 能， 因此本发明的成型方法考虑到了增设缓坡铺层 以填补缝隙， 提高成型质量， 保证X型支 架的力学性能。 0061 优选地， 所述缓坡铺层 的层数根据增强件3的厚度确定； 若干层所述缓坡铺层 从 过渡段5近等直段6端开始铺设， 从而在过渡段5自远等直段6端至近等直段6端形成呈下降 阶梯形的缓坡， 在接头段4自近过渡段5端至远过渡段5端形成呈下降阶梯形的缓坡； 所述过 渡段5内阶梯形缓坡的坡度比接头段4内阶梯形缓坡的坡度小； 所述接头段4内阶梯形缓坡 的坡度与增强件3楔形区域的坡度完全一致。 0062 本实施例中增强件3的厚度为2。

31、mm， 预浸料 铺层的单层厚度为0.22mm， 那么为了搭 接所述增强件3， 共需要9层预浸料 铺层， 如图6所示， 9层预浸料 铺层逐一从过渡段5近等 直段6端开始铺设， 具体铺设方式如图6中至所示， 先铺下第一层， 然后在第一层上、 沿着距第一层顶端一定宽度的位置处铺下第二层， 以此方法逐一铺下剩下的7层， 最终形 成在过渡段5内自远等直段6端至近等直段6端形成呈下降阶梯形的缓坡区域， 在接头段4内 自近过渡段5端至远过渡段5端形成呈下降阶梯形的缓坡， 该缓坡与增强件3的楔形区域形 成搭接关系。 0063 本实施例中增设的缓坡铺层最厚处即为图中缓坡区域与楔形区域交界处， 厚度为 90.22。

32、mm1.98mm； 过渡段5内的缓坡区域共有9层阶梯形铺层， 每个阶梯形铺层的高度差 为0.22mm， 在过渡段5增设该缓坡铺层的主要目的是为了以较小的坡度来填补在接头段4嵌 入增强件3后形成的缝隙； 接头段4内的楔形区域也共有9层阶梯形铺层， 每个阶梯形铺层的 高度差为0.22mm， 在接头段4处进行这样的设计主要是为了使增设的缓坡铺层与增强件的 楔形区域形成搭接， 以提高成型质量， 保证复合材料X型支架的力学性能。 0064 S2： 根据复合材料X型支架载荷要求确定铺层角度、 铺层顺序和选择预浸料， 采用 与X型支架形状相同的预浸料 和预浸料分别按照预定的铺层角度和铺层顺序在预先制 备好的。

33、X型模具上进行铺层， 每铺4层0 铺层插铺1层45 铺层从而形成1个单元结构， 每形成 1个所述单元结构进行一次真空袋压， 形成若干所述单元结构后进行对模热压罐固化(如图 7所示， 包括阳模81、 阴模82、 密封胶带9、 复合材料铺层10、 隔离材料11、 吸胶毡12和真空袋 13)， 脱模， 获得一体成型的中间板2毛坯； 说明书 5/7 页 8 CN 110641042 A 8 0065 所述预浸料 的铺层方式为复合材料X型支架的左臂和右臂分别按设定的铺层角 度进行铺层， 再将铺层好的所述左臂铺层和右臂铺层在交叉段进行拼接从而形成X型； 0066 所述预浸料的铺层方式为复合材料X型支架的左。

34、臂和右臂分别按设定的铺层角 度进行铺层， 再将铺层好的所述左臂铺层和右臂铺层交叉叠置形成X型。 0067 预先制备好的X型模具型面与所述复合材料X型支架的中间板2形貌尺寸一致， 也 由主体和接头段4两部分组成， 所述主体包括过渡段5、 等直段6和交叉段7。 0068 一体成型的中间板铺层方式复杂， 因此将其内部的铺层分成若干个单元结构， 每 形成1个所述单元结构进行一次真空袋压， 以保证成型质量。 0069 优选地， 所述预浸料 为碳纤维平纹织物/环氧树脂复合材料； 所述预浸料为单 向碳纤维/环氧树脂复合材料。 0070 优选地， 所述预浸料 的铺层角度为预浸料 上X型左、 右两臂的经向分别与。

35、所述复 合材料X型支架左、 右两臂的轴向呈45 ， 称该铺层为45 铺层； 所述预浸料的铺层角度为 预浸料纤维方向分别沿所述复合材料X型支架左、 右两臂的轴向， 称该铺层为0 铺层； 所 述铺层顺序为每铺4层0 铺层插铺1层45 铺层。 0071 连续4层0 铺层需要间隔其它方向的铺层是为了避免微裂纹、 内部应力集中等现 象。 0072 本实施例中， 如图8a所示， 所述沿左、 右两支臂方向的45 铺层(预浸料 )在交叉段 7拼接形成X型， 从而避免在交叉处出现增厚现象； 0073 如图8b所示， 所述0 铺层(预浸料)的铺层方式为复合材料X型支架的左、 右两臂 分别铺层， 再将所述左、 右两。

36、臂铺层交叉叠置形成X型。 0074 优选地， 所述0 铺层的左臂铺层和右臂铺层交叉叠置的位置处沿X型四个方向均 铺设缓坡铺层以减缓交叉叠置引起的增厚现象。 0075 沿复合材料X型支架左、 右两臂轴向方向的单向铺层称为0 铺层。 沿左、 右两臂分 别铺设0 铺层， 然后将左、 右两臂的0 铺层交叉叠置。 将左、 右两臂交叉叠置必将在交叉处 引起增厚现象， 因此本发明针对所述增厚现象在左、 右两臂交叉叠置的位置处的四个方向 均铺设缓坡铺层以减缓交叉叠置引起的增厚现象。 0076 优选地， 所述缓坡铺层的层数根据所述0 铺层的厚度确定； 若干层所述缓坡铺 层从近所述交叉叠置位置处开始铺设， 从而在。

37、所述左、 右两臂近交叉叠置位置端形成与 所述交叉叠置位置处同样厚度的端面， 在所述左、 右两臂远交叉叠置位置端形成自近交叉 叠置位置处至远交叉叠置位置处呈下降阶梯形的缓坡。 0077 此处的缓坡铺层的铺层方式同上述缓坡铺层 的铺层方式， 只是此处只在远交 叉叠置位置端形成自近交叉叠置位置处至远交叉叠置位置处呈下降阶梯形的缓坡， 且仅在 0 铺层增设缓坡铺层II。 缓坡坡度视等直段6长度而定， 其原则是坡度越小越好。 0078 优选地， 所述一体成型的中间板2毛坯的上表面的两层铺层和下表面的两层铺层 均为45 铺层， 以提高复合材料X型支架的损伤容限。 0079 本实施例中， 中间板2的厚度为4。

38、mm， 预浸料 的单层厚为0.22mm， 预浸料的单层 厚0.14mm， 按照上述预浸料 和预浸料的铺层方式进行铺层， 预浸料 铺层共8层(上表面2 层， 下表面2层， 内部4层)， 预浸料铺层共16层(即在中间板2内部共有4个单元结构)， 因此 本实施例制备获得的中间板2总厚度为0.228+0.14164mm， 铺层方式为A/A/B/B/B/ 说明书 6/7 页 9 CN 110641042 A 9 B/A/B/B/B/B/AS(A/A/B/B/B/B/A/B/B/B/B/AS表示A/A/B/B/B/B/A/B/B/B/B/A/A/B/B/ B/B/A/B/B/B/B/AA， 中间有两个A，。

39、 是对称铺层结构)， 其中A表示预浸料 45 铺层， B表示预 浸料0 铺层， 如图9所示。 0080 S3： 对一体成型的内壳体1-1和外壳体1-2毛坯、 一体成型的中间板2毛坯的边缘进 行修型； 0081 对毛坯的边缘进行修型以保证后续的胶接定位与夹紧， 防止样件溢胶粘结螺栓。 0082 S4： 将经过修型的内壳体1-1、 外壳体1-2、 中间板2和增强件3顺次放入成型模具 内， 其中中间板2位于内壳体1-1和外壳体1-2之间， 增强件3间隔插入接头段4之间， 上胶， 厚 度方向上夹紧后加热固化， 脱模， 获得复合材料X型支架毛坯件， 如图10所示， 包括模具8、 一 体成型的内壳体1-1。

40、和外壳体1-2和一体成型的中间板2。 0083 所述增强件3的楔形区域与位于接头段4的缓坡铺层I形貌适配， 两者形成搭接关 系。 0084 所述加热固化的时间为6h， 温度为80， 以保证胶接强度。 0085 S5： 对所述复合材料X型支架毛坯件进行精修， 再置于内壳阴模内对接头段进行钻 孔， 最后获得所述复合材料X型支架。 0086 本实施例为利用五轴数控机床对接头段进行钻孔。 0087 所述精修是为了获得设计外形尺寸的复合材料X型支架产品， 并保证产品的边缘 平整。 0088 以上所述仅为本发明的优选实施例， 并非因此限制本发明的专利范围， 凡是在本 发明的发明构思下， 利用本发明说明书及。

41、附图内容所作的等效结构变换， 或直接/间接运用 在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。 说明书 7/7 页 10 CN 110641042 A 10 图1 图2 说明书附图 1/6 页 11 CN 110641042 A 11 图3 图4 说明书附图 2/6 页 12 CN 110641042 A 12 图5a 图5b 说明书附图 3/6 页 13 CN 110641042 A 13 图6 图7 说明书附图 4/6 页 14 CN 110641042 A 14 图8a 图8b 说明书附图 5/6 页 15 CN 110641042 A 15 图9 图10 说明书附图 6/6 页 16 CN 110641042 A 16 。