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公开(公告)号：CN117863659B
公开(公告)日：2024-09-20
申请号：CN202410082764.3
申请日：2024-01-19
申请人： 北京机科国创轻量化科学研究院有限公司
摘要： 本发明公开了一种针刺回转预制体铺缠刺一体化成形方法，包括以下步骤：S1.在回转芯模表面铺设纤维布；S2.以预设的缠绕张力和缠绕间距在纤维布表面缠绕纤维束，通过实时调节纤维束的缠绕张力大小来调控回转预制体体积分数；S3.在纤维束外表面铺设网胎；S4.将网胎上的纤维刺入纤维布，使纤维布在厚度方向上形成连接；S5.完成回转预制体的针刺成形。本发明是将铺、缠、刺工艺进行一体化整合，通过实时调节缠绕张力的大小来调控预制体体积分数，简化了针刺成形装备结构，满足了预制体的弯曲强度、拉伸强度等力学性能。缠绕过程为纤维连续缠绕，纤维束的存在，不存在预制体回弹的问题，可实现高体积分数针刺回转预制体的高效制备。
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公开(公告)号：CN117532336A
公开(公告)日：2024-02-09
申请号：CN202311754455.8
申请日：2023-12-19
申请人： 北京机科国创轻量化科学研究院有限公司
IPC分类号： B23P21/00
摘要： 本发明属于先进制造领域，公开一种纤维预制体智能装配工艺及装置，主要包括旋转平台，机械手，视觉传感器。通过视觉传感器对预制体进行轮廓扫描，得到预制体位置信息，机械手移动到指定位置，抓取预制体把手，将预制体从木模上脱离，随后视觉传感器先后扫描木模和阳模轮廓，得到并对比木模和阳模位置信息，计算位置偏差结果，根据此结果控制旋转平台进行转动和平移运动，将阳模移动至先前木模所在位置，与先前木模轮廓重合，上、下卡盘和各机械手按照之前预制体上升路径返回，将预制体套装在阳模上，完成整个套模作业。该发明能实现RTM工艺中不同形状、尺寸的纤维预制体自动化套装，提高生产效率。
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公开(公告)号：CN117087031A
公开(公告)日：2023-11-21
申请号：CN202311114241.4
申请日：2023-08-31
申请人： 北京机科国创轻量化科学研究院有限公司
IPC分类号： B29B11/00
摘要： 本发明涉及一种基于工艺复合的预制体局部补强方法，适用于先进制造技术领域。本发明方法的步骤为：根据构件的性能需求设计预制体尺寸及结构，划分为整体基体区域和各局部补强区区域，并对整体基体区域和各局部补强区域进行近似形状处理，确定整体基体区域的成形工艺、材料及其工艺参数并整体织造成形，确定各局部补强区域针刺成形材料和工艺参数并进行针刺成形，通过针刺引入Z向纤维，使各局部补强区域布毡叠层与整体基体区域z向结合，得到最终的三维预制体。本发明提出的基于多工艺复合的局部补强方式能够制备结构功能一体化的复杂结构预制体，实现异形件的一体化成形，缩短了复杂结构预制体的加工周期，具有良好的应用灵活性。
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公开(公告)号：CN116222833A
公开(公告)日：2023-06-06
申请号：CN202211706700.3
申请日：2022-12-29
申请人： 北京机科国创轻量化科学研究院有限公司
摘要： 本发明涉及一种智能复合材料及其成形方法，适用于智能复合材料与结构的制造。该智能复合材料包含感知层单元组、薄膜传感器、预浸料，成形方法包括：生成感知纤维、增强纤维混合编织路径并进行感知纤维/增强纤维混编成形，获得混编预制体，混编预制体填充一定体积百分比的树脂基体，获得预成形的混编结构，在预成形的混编结构上下表面铺贴相同尺寸的预浸料，完成感知层单元，将多个感知层单元叠加成形，获得感知层单元组，在感知层单元组上下表面铺贴薄膜传感器，并在传感器外表面铺贴指定层数预浸料，获得预成型件，将预成型件固化成形后获得智能复合材料。与现有技术相比，本发明提出的智能复合材料及其成形方法有效避免层间预埋光纤传感器导致结构不均匀而带来的构件性能降低，同时编织+铺层的混合结构构件综合性能远高于纯铺层结构。
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公开(公告)号：CN115946370A
公开(公告)日：2023-04-11
申请号：CN202211324504.X
申请日：2022-10-27
申请人： 北京机科国创轻量化科学研究院有限公司
摘要： 本发明涉及一种复合材料快速制造方法，依据复合材料构件的的结构特征、使用性能要求等，获得复合材料构件三维CAD切片模型，确定纤维和预添加材料的规格，同时进行纤维和预添加材料的配比设计，按指定的纤维和预添加材料的铺放路径进行预制体件的织造，将所获的预制体构件进行致密化处理，得到所需的复合材料预制体构件。本发明提出的复合材料快速制造方法，通过在预制体织造过程中引入预添加材料，极大的缩短了浸渍固化所需要的时间，实现了大尺寸复合材料构件的高效高质量致密化处理，同时，本发明采用的预添加材料可以是功能性材料，实现功能性复合材料的快速精准制造成形，极大的扩大了复合材料的应用领域。
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公开(公告)号：CN111545705B
公开(公告)日：2022-05-17
申请号：CN201911423580.4
申请日：2019-12-31
申请人： 北京机科国创轻量化科学研究院有限公司
摘要： 本发明涉及一种大型砂型打印切削一体化成形装置，属于铸造和快速成形的交叉技术领域。该装置主要包括：基座，与基座连接并可与基座相对转动的转台，与转台固定连接的水平轴，可在水平轴上移动的铺打水平滑台，与铺打水平滑台固定连接的铺打垂直滑台，与铺打垂直滑台连接并可沿垂直方向升降的Z1轴，固定在Z1轴下端的铺砂装置和打印装置，可在水平轴上移动的切削水平滑台，与切削水平滑台固定连接的切削垂直滑台，与切削垂直滑台连接并可沿垂直方向升降的Z2轴，固定在Z2轴下端的切削装置。本发明提供的大型砂型打印切削一体化成形装置空间占地小，适合于大型砂型制造，可多台设备协同制造，成形过程具有数字化、柔性高、精度高等优点。
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公开(公告)号：CN109747228B
公开(公告)日：2022-04-01
申请号：CN201810810114.0
申请日：2018-07-23
申请人： 机械科学研究总院集团有限公司 , 北京机科国创轻量化科学研究院有限公司
摘要： 本发明公开一种多材料复合构件及其成形工艺，多材料复合构件包括内层、过渡层和外层，分别选用不同种类材料，以构件外形轮廓为参照，选用可溶性材料制备芯模，在芯模表面植入导向棒。内层结构以芯模为支撑，采用三维织造成形工艺。过渡层纤维以一定张紧力沿着内层按照不同角度和组合方式进行无导向层层缠绕铺放，同时对内层纤维进行压实，消除纤维内间隙。外层选用碳布或网胎缠绕过渡层，采用针刺形成工艺，通过刺针作用将碳布或网胎内纤维刺入内层和过渡层，将内层、过渡层和外层连成一体，最终制备出具有多材料梯度结构的复合构件。本发明复合构件内层、过渡层和外层采用不同材料，分别采用三维织造、缠绕铺放、针刺成形工艺，能够实现多材料复合构件一体化成形和复合制造。
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公开(公告)号：CN109735996B
公开(公告)日：2021-09-17
申请号：CN201811569858.4
申请日：2018-12-21
申请人： 北京机科国创轻量化科学研究院有限公司 , 机械科学研究总院集团有限公司
IPC分类号： D03D25/00
摘要： 本发明涉及一种复合材料Z向纤维低磨损三维成形方法。本发明方法的步骤为：将Z向纤维外层包裹上浆料，构建集束性好、耐磨损的Z向阵列，依据制备制件的结构模型，将X、Y向纤维分别沿阵列的X、Y向间隙进行布置，并对织造层进行分阶段紧实处理，完成预制体成形织造后，去除预制体中纤维外层的浆料，获得紧实度高、综合性能好、结构稳定性强的三维复合材料预制体。本发明提出的复合材料Z向纤维低磨损三维成形方法提高了Z向纤维束的集束性和硬挺度，使得Z向纤维束构成的Z向阵列具有更高的结构稳定性，同时，通过表面浆料的包裹降低了Z向纤维束的磨损，保证了复合材料预制体的综合性能。
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公开(公告)号：CN110588013B
公开(公告)日：2021-07-16
申请号：CN201910814642.8
申请日：2019-08-30
申请人： 北京机科国创轻量化科学研究院有限公司 , 机械科学研究总院集团有限公司
IPC分类号： B29C70/34 , B29C70/14 , B29C70/22 , B29C64/171 , B29C64/386 , B33Y10/00 , B33Y50/00
摘要： 本发明涉及一种多功能一体化复合材料的复合成形方法，依据零部件不同功能要求进行分区，获得多个功能区和对应过渡区，依据功能区的形性要求，采用3D打印或柔性导向三维织造成形工艺进行过渡区的制造，获得两侧分别具有相邻功能区导向模板信息的过渡区，在过渡区两侧分别形成相邻功能区的Z向增强体阵列，完成所有功能区的织造成形，获得多功能一体化复合材料预制体，并进行单一基体材料或多种基体材料同步浸渍固化，实现多功能一体化复合材料的复合成形。本发明提出的复合成形方法针对不同功能区采用数量和种类不同的增强体、基体材料以及适合的成形工艺进行同步织造成形，同时，预成形的过渡区可隔离两侧的两个功能区，可满足多种基体材料的同时浸渍，在实现多功能一体化复合材料的整体成形的基础上，有效保障了不同功能区各自的成形质量、功能性和性能特征。
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公开(公告)号：CN108248015B
公开(公告)日：2021-07-16
申请号：CN201711345993.6
申请日：2017-12-15
申请人： 北京机科国创轻量化科学研究院有限公司
IPC分类号： B29C64/112 , B29C64/268 , B29C64/321 , B29C64/393 , B33Y10/00 , B33Y30/00 , B33Y40/00 , B33Y50/02
摘要： 本发明公开了一种可实现连续纤维增强复合材料三维打印的方法，该方法中连续纤维可充分浸渍，从而提升成型件的内部界面结合质量；减少了成型件内部孔隙率，提升其力学性能。在该方法中，将连续纤维与光敏树脂混合，置于打印喷头中充分浸润，并在纤维的拖拽下以一定速度挤出，光敏树脂遇紫外光源迅速固化凝结，沉积在加热底板上堆积成形。通过控制连续纤维送丝、光敏树脂补液，喷头挤出等环节，可以实现任意比例连续纤维复合材料的成形。本发明提出的方法提高了连续纤维增强复合材料的纤维/树脂界面的结合强度，改善了树脂基复合材料成型件的层间结合效果；以该方法为原理的装置可实现任意高纤维体积分数复合材料的快速、精确、低成本制造。
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