本發(fā)明涉及航空線纜固定器件的,特別是指一種卡箍及其成型方法。
背景技術(shù):
1、在航空線纜和管路敷設(shè)中大量使用到了卡箍產(chǎn)品,隨著新型航空裝備對(duì)重量、成本、可靠性等方面提出更加嚴(yán)苛的要求,現(xiàn)有的金屬卡箍、peek卡箍已經(jīng)不能完全滿足航空裝備全新的使用要求。
2、目前常用的是符合as21919等標(biāo)準(zhǔn)的金屬帶橡膠墊卡箍,該卡箍由金屬箍帶和橡膠墊兩部分組成,金屬箍帶采用不銹鋼或是鋁合金等金屬材料,橡膠墊通過機(jī)械安裝的方式固定在箍帶上。在長期的應(yīng)用中,這種傳統(tǒng)的金屬帶橡膠墊卡箍存在質(zhì)量重、耐腐蝕性差,特別是在橡膠墊脫落老化后,金屬箍帶會(huì)磨損線纜,存在產(chǎn)生電弧擊穿的風(fēng)險(xiǎn),給用戶帶來很大的困擾。
3、隨著高性能工程塑料的發(fā)展,工程師們采用peek(聚醚醚酮)等特種工程塑料替代金屬箍帶,研制出了新一代的peek卡箍。該類卡箍產(chǎn)品提升了卡箍的耐腐蝕性,具有良好的絕緣性能,能更好的適應(yīng)線纜的安裝防護(hù)。但是,在成本、體積以及減重方面,peek卡箍沒有能給用戶帶來明顯的優(yōu)勢(shì),依然不能完全替代傳統(tǒng)的金屬帶橡膠墊卡箍。
4、近年來,隨著高比強(qiáng)度碳纖維材料的工程化應(yīng)用及發(fā)展,輕量化、高強(qiáng)度的卡箍成為了可能。但碳纖維材料具有成本高、強(qiáng)度高、模量高的特點(diǎn),彈性變形時(shí)彈性力大,且易斷裂,無法手動(dòng)張開和閉合,不能滿足卡箍產(chǎn)品的低成本、高韌性要求,限制了碳纖維材料在卡箍類產(chǎn)品的應(yīng)用。
5、綜上所述,亟需一種能同時(shí)具有高強(qiáng)度、低成本、耐腐蝕、輕量化、體積小的高性能卡箍產(chǎn)品,實(shí)現(xiàn)對(duì)裝備總體性能的提升。
6、需要特別說明的是,上述技術(shù)信息也是發(fā)明人研發(fā)過程中部分創(chuàng)造性勞動(dòng)的體現(xiàn),如技術(shù)問題的發(fā)現(xiàn)及提出、研發(fā)設(shè)計(jì)的方向及路線等,將其放在背景技術(shù)部分旨在加深對(duì)本發(fā)明的總體背景技術(shù)的理解,而不應(yīng)當(dāng)被視為承認(rèn)或以任何形式暗示上述技術(shù)信息構(gòu)成已為本領(lǐng)域技術(shù)人員所公知的現(xiàn)有技術(shù)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、針對(duì)上述背景技術(shù)中的不足,本發(fā)明提出一種卡箍及其成型方法,解決了現(xiàn)有用于航空線纜和管路敷設(shè)的卡箍無法兼顧低成本、高強(qiáng)度、抗腐蝕、小型化及輕量化的技術(shù)問題。
2、本技術(shù)的技術(shù)方案為:
3、一種卡箍,包括具有彈性部、第一安裝部和第二安裝部的箍帶,所述第一安裝部與第二安裝部通過連接件可拆卸連接,所述彈性部、第一安裝部和第二安裝部通過連續(xù)長纖維與樹脂材料鋪貼一體成型;所述彈性部的大變形區(qū)的厚度小于小變形區(qū)的厚度和/或所述大變形區(qū)開設(shè)有環(huán)形槽。
4、在本技術(shù)方案提出了一種高性能輕量化長纖維卡箍,用于航空線纜、管路的固定,卡箍既可單獨(dú)采用箍帶,也可以與橡膠墊配合使用,卡箍的箍帶采用變厚度結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法,采用長纖維材料通過新型的制備方式的成型,兼顧了連續(xù)長纖維的良好韌性和強(qiáng)度,能保證線纜順利進(jìn)入卡箍,能起到支撐固定線纜的作用。采用長纖維復(fù)合材料箍帶替代金屬卡箍箍帶,降低了產(chǎn)品重量,減小了體積,保證了結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。采用變徑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、連續(xù)長纖維與樹脂材料相結(jié)合等方式提高了箍帶的韌性,降低變形彈力,保證了卡箍能手動(dòng)打開,避免了碳纖維箍帶力大發(fā)生脆斷等問題。即箍帶創(chuàng)新性的采用高性能連續(xù)長纖維,在箍帶結(jié)構(gòu)、長纖維成型方式等方面進(jìn)行創(chuàng)新設(shè)計(jì),兼顧了長纖維卡箍的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和韌性,降低了產(chǎn)品成本和重量、減小了卡箍體積、增強(qiáng)了抗腐蝕性,結(jié)構(gòu)上能完全替代傳統(tǒng)的金屬卡箍,更好地滿足了裝備未來的航空設(shè)備發(fā)展方向,具有廣大的市場(chǎng)應(yīng)用價(jià)值。
5、在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上,作為一種優(yōu)選的技術(shù)方案,所述連續(xù)長纖維為碳纖維、玻璃纖維、芳綸纖維中的至少一種。
6、在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上,作為一種優(yōu)選的技術(shù)方案,所述第一安裝部沿所述彈性部的一端呈直線狀延伸,所述第二安裝部與所述彈性部的另一端通過圓弧過渡區(qū)呈折彎狀延伸,所述圓弧過渡區(qū)為加厚增強(qiáng)區(qū)。
7、在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上,作為一種優(yōu)選的技術(shù)方案,在初始狀態(tài)下,所述第一安裝部與所述第二安裝部相互分離且呈開口向外的夾角狀。
8、在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上,作為一種優(yōu)選的技術(shù)方案,所述第一安裝部的厚度、所述第二安裝部的厚度均大于所述大變形區(qū)的厚度。
9、在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上,作為一種優(yōu)選的技術(shù)方案,在使用時(shí),使所述第二安裝部遠(yuǎn)離所述第一安裝部而形成張開狀態(tài),被固定件進(jìn)入所述彈性部后所述第二安裝部恢復(fù)到初始狀態(tài),通過連接件使所述第二安裝部與所述第一安裝部相互貼合并形成鎖緊狀態(tài)。
10、在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上,作為一種優(yōu)選的技術(shù)方案,所述第二安裝部與所述第一安裝部上開設(shè)有相互對(duì)應(yīng)的安裝孔,所述連接件為螺釘或螺栓。
11、在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上,作為一種優(yōu)選的技術(shù)方案,還包括橡膠墊,所述橡膠墊包括與所述彈性部的內(nèi)壁貼合的中間區(qū)、與所述第一安裝部的內(nèi)壁貼合的第一區(qū)、與所述圓弧過渡區(qū)的內(nèi)壁貼合的第二區(qū),在鎖緊狀態(tài)下,所述第二區(qū)的外端面與所述第一區(qū)的內(nèi)表面壓接。
12、一種卡箍成型方法,采用連續(xù)長纖維配合樹脂材料在模具上鋪貼成型上述任一項(xiàng)技術(shù)方案所述卡箍的卡箍毛坯,所述卡箍毛坯為開口圓柱狀,通過后工序?qū)⑺隹ü棵鞑们屑庸椴煌瑢挾鹊乃龉繋А?/p>
13、在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上,作為一種優(yōu)選的技術(shù)方案,所述箍帶通過冷粘接與單獨(dú)的橡膠墊相連,或者箍帶通過熱硫化粘接與橡膠墊一體成型,或者將橡膠墊的截面設(shè)置內(nèi)翻的卡扣狀與所述箍帶套接。
14、與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明的有益效果包括:
15、在本技術(shù)方案提出了一種高性能輕量化長纖維卡箍,箍帶創(chuàng)新性的采用高性能連續(xù)纖維,在箍帶結(jié)構(gòu)、長纖維成型方式、橡膠墊成型等方面進(jìn)行創(chuàng)新設(shè)計(jì),兼顧了長纖維卡箍的的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和韌性,降低了產(chǎn)品成本和重量、減小了卡箍體積、結(jié)構(gòu)上能完全替代傳統(tǒng)的金屬卡箍,更好的滿足裝備未來的發(fā)展方向,具有廣大的市場(chǎng)應(yīng)用價(jià)值。
16、1、新材料應(yīng)用:箍帶采用長纖維復(fù)合材料,纖維可以是碳纖維、玻璃纖維或芳綸纖維材料;針對(duì)不同規(guī)格大小的卡箍,纖維可以是一層或多層,纖維可以是一種,也可以是幾種纖維材料的組合,通過韌性較好的樹脂將纖維鋪貼而成,提升強(qiáng)度、降低重量。
17、2、新結(jié)構(gòu)應(yīng)用:箍帶的截面積是局部變化的,在變形較大區(qū)域進(jìn)行薄壁處理,增加箍帶變形量。也可以通過增加環(huán)槽孔的結(jié)構(gòu),降低卡箍的彈力。在支撐安裝處增加壁厚,提高支撐部位的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。
18、3、卡箍的橡膠墊采用一體硫化成型方法粘接在箍帶上,能減小卡箍體積,減輕卡箍重量。
19、4、新工藝應(yīng)用:箍帶采用樹脂及纖維鋪貼成型為開口圓柱狀,通過后工序裁切加工而成,零件厚度可調(diào)節(jié),能提高生產(chǎn)效率,降低產(chǎn)品成本。
20、5、卡箍的箍帶為p型開口結(jié)構(gòu),有上下兩個(gè)安裝面,上安裝面與下安裝面有斜向上的夾角,能引導(dǎo)線纜的安裝進(jìn)入。
21、6、卡箍的箍帶外表面為光面,可提保證零件外觀;箍帶內(nèi)表面進(jìn)行粗化處理,可以為磨砂面或是表面刷毛,提高橡膠墊粘接強(qiáng)度。
22、7、卡箍的箍帶中間可設(shè)計(jì)環(huán)形減重槽,進(jìn)一步降低卡箍重量。
23、8、卡箍可有兩種使用形式,一種為單獨(dú)使用的箍帶,另外一種為帶有橡膠墊的箍帶;在線束防護(hù)要求較高時(shí),可以采用帶有橡膠墊的卡箍。
24、9、卡箍的橡膠墊通過粘接固定或是機(jī)械安裝固定的方式與箍帶安裝在一起。
25、10、通過改變箍帶直徑,可以產(chǎn)生多種規(guī)格的卡箍,滿足不同直徑的線纜/導(dǎo)管安裝固定。