CN108547053B - 一种轻质夹心层的模具及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种轻质抗冲击的夹心层，具体涉及一种轻质夹心层及其模具和制备方法。该轻质夹心层包括若干根波浪形纤维，形成立体网状结构，相邻两根纤维交错编织，存在若干交点，相邻两个交点存在高度差。本发明无需任何填料，其立体波浪形连续循环结构，形成了立体的三角形，三角形的稳定性大大高于其他几何图像，增加了夹心层的抗冲击性。

Description

一种轻质夹心层的模具及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种轻质抗冲击的夹心层，具体涉及一种轻质夹心层及其模具和制备方法。
背景技术
轻质、高效吸能的夹心层常被作为吸能部件应用于航空航天、汽车、舰船等领域，但由于其强度不高，应用范围受到了一定的限制，目前市场上的夹心层大多为多层材料复合而成或者以开孔的方式减重，中间夹杂碳纤维或者其他高强度材料，虽然强度得到了提升，仍然有以下缺点：
1.多层材质堆叠而成，其重量增加，不能达到减重的效果。
2.用料较多，原材料成本较高。
3.其工艺工序，要么效率低下，要么制造该夹心层的设备自动化较高，设备投入成本大，设备维护成本也大。
发明内容
发明目的：本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种轻质夹心层的模具及其制备方法，利用此模具和方法使生产轻质夹心层简单方便，成本低，制造的夹心层镂空无其他填充物，性价比高。
技术方案：为了达到上述发明目的，本发明具体是这样来实现的：
一种轻质夹心层的模具，其特征在于，包括矩形框体、框体包括两个平行的长条、两根平行的宽条，框体内插接有片状的卡条，所述卡条包括正卡条、反卡条，所述正卡条一侧开设有依次排列的正线槽、所述反卡条一侧开设有依次排列的反线槽，所述正线槽槽口与反线槽槽口方向相背，所述正线槽和反线槽相互交错排列，所述宽条设有若干个通孔。碳纤维通过通孔进入，按一定顺序嵌入正线槽和反线槽内，最后再由框体另一侧的通孔穿出，结构简单，拆装方便，易于制作且维护成本低。
进一步的，所述长条内侧设有插接槽，所述卡条两侧插接在插接槽内。方便正卡条和反卡条分别从正反两个方向插接，可根据实际情况插接不同数量的卡条，从而可生产疏密不同的碳纤维夹心层。
进一步的，所述卡条之间插接有固定片，所述固定片一侧开设有依次排列的固定槽，所述固定槽依次插接卡条。防止卡条疲软或者受外力弹性形变导致卡条之间的间隙不一致。
进一步的，所述正线槽宽度为2-10mm，深度为2-10mm；所述反线槽宽度为2-10mm，深度为2-10mm，所述正卡条厚度为1-10mm，所述反卡条厚度为1-10mm。适合不同的粗细的碳纤维或者尼龙纤维或者超高分子量材质的纤维等。
进一步的，所述长条正反两面设有挡板，长条与挡板螺纹连接。在卡条插接到框体内后，防止卡条从框体的另一外一端掉落，螺纹连接方便长条与挡板重复的拆装。
进一步的，所述长条和宽条横截面为矩形，长条和宽条螺纹连接行成矩形框体。矩形的长条和宽条通过螺纹连接方便拆装，相比于菱形圆形等，矩形框体在编织碳纤维的时候可以便捷的重复叠加，螺纹连接便于拆卸后便于收藏，不占空间。
一种轻质夹心层的模具制备的轻质夹心层，其特征在于，包括若干根波浪形纤维，形成立体网状结构，相邻两根纤维交错编织，存在若干交点，相邻两个交点存在高度差。以立体的波浪形连续循环，形成了若干个立体的三角形，三角形的稳定性大大高于其他几何图形，增加了夹心层的抗冲击性。
进一步的，所述纤维的交点粘合。防止松动、散开，交点上粘了圆盘状凝固的胶水，通过圆盘状凝固的胶水便于安装到其他板材上。所述夹心层两面的交点上粘有的胶水包裹交点起到了保护交点因碰撞摩擦受到损坏导致分叉断裂的情况，其圆盘状的胶水起到缓冲和保护作用利于碳纤维夹心层的搬运和安装，进一步增加了碳纤维夹心层的稳定性。
进一步的，所述纤维材质为碳纤维。碳纤维的轴向强度和模量高，密度低、无蠕变，非氧化环境下耐超高温，耐疲劳性好，热膨胀系数小且具有各向异性，耐腐蚀性好。碳纤维与传统的玻璃纤维相比，杨氏模量是其3倍多；它与凯夫拉纤维相比，杨氏模量是其2倍左右，在有机溶剂、酸、碱中不溶不胀，耐蚀性突出。
一种轻质夹心层的模具制备的轻质夹心层的制备方法，其特征在于，包含以下步骤：
（1）将长条和宽条固接，拼装成矩形框体；
（2）把若干根碳纤维从宽条的若干个通孔中一一对应穿过，直至穿过整个框体；
（3）把正卡条和反卡条分别从相对的方向插接到框体内；
（4）把奇数根的碳纤维捋到就近的奇数正线槽内和就近的奇数反线槽内；把偶数根的碳纤维捋到就近的偶数正线槽内和就近的偶数反线槽内；
（5）编织成立体波浪形状的碳纤维镂空夹心层。
操作简单方便，无需机器，效率高。
有益效果：本发明与传统技术相比，具有以下优点：
1.通过碳纤维材质以立体的波浪形连续循环，形成了立体的三角形，三角形的稳定性大大高于其他几何图形，增加了夹心层的抗冲击性。
2.整个夹心层除了碳纤维没有其他填充物，减轻了重量。
3.制作的模具简单，成本低，制作工艺简洁高效。
附图说明
图1是一种轻质夹心层的模具结构示意图。
图2是一种轻质夹心层的模具的正卡条主视图。
图3是一种轻质夹心层的模具的反卡条主视图。
图4是一种轻质夹心层的模具的固定片主视图。
图5是一种碳纤维轻质夹心层局部立体示意图。
具体实施方式
以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。
实施例一：如图1、图2、图3、图4、图5所示，一种轻质夹心层的模具，包括矩形框体1、框体1包括两个平行的长条1.2a、两根平行的宽条1.2b，框体1内插接有片状的卡条2，所述卡条2包括正卡条2.1、反卡条2.2，所述正卡条2.1一侧开设有依次排列的正线槽2.1.1、所述反卡条2.2一侧开设有依次排列的反线槽2.2.2，所述正线槽2.1.1槽口与反线槽2.2.2槽口方向相背，所述正线槽2.1.1和反线槽2.2.2相互交错排列，所述宽条1.2b设有若干个通孔。所述长条1.2a设有插接槽1.1，所述卡条2两侧插接在插接槽1.1内。长条2两侧卡在插接槽1.1内，方便正卡条2.1和反卡条2.2分别从正反两个方向插接。卡条2之间插接有固定片3，所述固定片3一侧开设有依次排列的固定槽3.1，所述固定槽3.1依次插接卡条2。防止卡条2疲软或者受外力弹性形变导致卡条2之间的间隙不一致。所述正线槽宽度为5mm，深度为5mm；所述反线槽宽度为5mm，深度为5mm，所述正卡条厚度为3mm，所述反卡条厚度为3mm。所述固定槽3.1的宽度为3.5mm，便于***卡条2之间同时起到保持卡条2之间的间隙的作用。所述长条1.2a正反两面设有挡板5，长条1.2a与挡板5螺纹连接。在卡条2插接到框体1内后，防止卡条2从框体1的另一外一端掉落，螺纹连接方便长条与挡板重复的拆装。所述长条1.2a和宽条1.2b横截面为矩形，长条1.2a和宽条1.2b螺纹连接行成矩形框体1。
通过上述轻质夹心层的模具制备的轻质夹心层的制备方法，有如下几部：
（1）将长条1.2a和宽条1.2b固接，拼装成矩形框体1；
（2）把若干根碳纤维4从宽条的若干个通孔1.4中一一对应穿过，直至穿过整个框体1；
（3）把正卡条2.1和反卡条2.2分别从相对的方向插接到框体1内；
（4）把奇数根的碳纤维4捋到就近的奇数正线槽2.1.1内和就近的奇数反线槽2.2.2内；把偶数根的碳纤维4捋到就近的偶数正线槽2.1.1内和就近的偶数反线槽2.2.2内；
（5）编织成立体波浪形状的碳纤维镂空夹心层。
通过上述模具和制备方法，制备出碳纤维夹心层，包括若干根波浪形碳纤维4形成立体网状结构，相邻两根碳纤维4交错编织，存在若干交点，相邻两个交点存在高度差。以立体的波浪形连续循环，形成了若干个立体的三角形，三角形的稳定性大大高于其他几何图形，增加了夹心层的抗冲击性。
本发明整个夹心层除了碳纤维没有其他填充物，减轻了重量，制作的模具简单，成本低，制作工艺简洁高效。
本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神做举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方法替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims (10)

1.一种轻质夹心层的模具，其特征在于，包括矩形框体、框体包括两个平行的长条、两根平行的宽条，框体内插接有片状的卡条，所述卡条包括正卡条、反卡条，所述正卡条一侧开设有依次排列的正线槽、所述反卡条一侧开设有依次排列的反线槽，所述正线槽槽口与反线槽槽口方向相背，所述正线槽和反线槽相互交错排列，所述宽条设有若干个通孔。
2.根据权利要求1所述的一种轻质夹心层的模具，其特征在于，所述长条内侧设有插接槽，所述卡条两侧插接在插接槽内。
3.根据权利要求1所述的一种轻质夹心层的模具，其特征在于，所述卡条之间插接有固定片，所述固定片一侧开设有依次排列的固定槽，所述固定槽依次插接卡条。
4.根据权利要求1所述的一种轻质夹心层的模具，其特征在于，所述正线槽宽度为2-10mm，深度为2-10mm；所述反线槽宽度为2-10mm，深度为2-10mm，所述正卡条厚度为1-10mm，所述反卡条厚度为1-10mm。
5.根据权利要求1所述的一种轻质夹心层的模具，其特征在于，所述长条正反两面设有挡板，长条与挡板螺纹连接。
6.根据权利要求1所述的一种轻质夹心层的模具，其特征在于，所述长条和宽条横截面为矩形，长条和宽条螺纹连接行成矩形框体。
7.一种根据权利要求1所述的轻质夹心层的模具制备的轻质夹心层，其特征在于，包括若干根波浪形纤维，形成立体网状结构，相邻两根纤维交错编织，存在若干交点，相邻两个交点存在高度差。
8.一种根据权利要求7所述的轻质夹心层的模具制备的轻质夹心层，其特征在于，所述纤维的交点粘合。
9.一种根据权利要求7所述的轻质夹心层的模具制备的轻质夹心层，其特征在于，所述纤维材质为碳纤维。
10.一种根据权利要求7所述的轻质夹心层的模具制备的轻质夹心层的制备方法，其特征在于，包含以下步骤：
（1）将长条和宽条固接，拼装成矩形框体；
（2）把若干根碳纤维从宽条的若干个通孔中一一对应穿过，直至穿过整个框体；
（3）把正卡条和反卡条分别从相对的方向插接到框体内；
（4）把奇数根的碳纤维捋到就近的奇数正线槽内和就近的奇数反线槽内；把偶数根的碳纤维捋到就近的偶数正线槽内和就近的偶数反线槽内；
（5）编织成立体波浪形状的碳纤维镂空夹心层。
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