專利名稱：C/c復合材料剎車盤鋪縫方法
技術(shù)領(lǐng)域：
復合材料成型技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
國外英、美、法等國在20世紀60年代末、70年代初幾乎同時將C/C復合 材料用于飛機剎車盤，目前已逐步取代金屬及普通摩擦材料，成為最先進的制動 材料。當今世界上主要有五大廠家生產(chǎn)C/C復合材料剎車盤，它們分別是美國 ABS (Aircraft Braking System)公司、ALS (Aircraft Landing Systems)公司、 B. F. Goodrich公司、法國Messier-Bugatti公司、英國Dunlop公司，三國五大 公司壟斷了 C/C復合材料剎車盤的國際巿場；C/C復合材料預制體技術(shù)和碳化亦 為各公司自己的專有技術(shù)，核心技術(shù)鮮有公開報道。國內(nèi)從上世紀70年代末開 始研制C/C復合材料剎車盤，進入90年代，我國釆用針氈法研制的剎車盤投入 使用，性能表現(xiàn)良好；但是釆用針氈法制造的剎車盤費用比較高，相比國外剎車 盤成本競爭力不足。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的c/c復合材料剎車盤鋪縫方法旨在尋求一種新的剎車盤預制體制
造方法來降低制造成本，提升剎車盤以及相關(guān)技術(shù)產(chǎn)品的巿場竟爭力。
借助圖i說明本發(fā)明方案，首先進行單向c/c復合材料的制備，對該制品進 行偏軸摩擦磨損試驗和有限元分析；得出其在服役環(huán)境下鋪縫纖維的鋪縫方向、
性能和鋪縫機理，從而制定纖維拓撲優(yōu)化方法。
然后對鋪縫剎車盤預制體進行分析，根據(jù)設計剎車盤上放射線狀的弧形，將 碳纖維布片裁剪成扇形片，使所有扇形片可以組合成一個符合剎車盤輪廓的圓環(huán)
形；將這些碳纖維布片在自動鋪縫設備上排列成圓環(huán)形，調(diào)整鋪縫初始位置，然 后進行鋪縫加工。對試件進行臺架試驗和性能分析，對剎車盤上扇片形狀優(yōu)化改進，分析出不 同工況下的剎車盤設計方法，并給出鋪縫工藝規(guī)范和標準。根據(jù)剎車盤扇片結(jié)構(gòu) 和鋪縫纖維的縫合軌跡編制自動鋪縫控制軟件，然后導入自動鋪縫設備進行鋪縫 加工。
本發(fā)明作為針氈法制造剎車盤技術(shù)的下一代技術(shù)，操作簡單、容易控制，可 制造出高性能C/C復合材料剎車盤，附加值可提高1(W以上，更容易打入國際高 端c/c復合材料剎車盤巿場，具有非常好的產(chǎn)業(yè)化前景。


圖1、鋪縫技術(shù)實施框圖。
圖2、扇形碳布圓環(huán)及鋪縫軌跡圖。 圖3、扇形碳布片示意圖。 圖4、扇形碳布片纖維方向示意圖。 圖5、鋪縫設備簡圖。
圖中標號名稱1、扇形碳布片，2、碳布接縫，3、鋪縫軌跡，4、纖維方向 一，5、纖維方向二， 6、預制體，7、回轉(zhuǎn)軸，8、 Y直線運動軸，9、 X直線運動 軸，10、機架。
具體實施例方式
具體實施方式
一結(jié)合圖1、圖2、圖3和圖5來說明本實施方式，本實施 方式由扇形碳布片l,碳布接縫2，鋪縫軌跡3，纖維方向一4，纖維方向二5， 預制體6，回轉(zhuǎn)軸7， Y直線運動軸8， X直線運動軸9和機架10組成，其中所 有運動軸和預制體6均裝配或裝夾于機架10上。針對同一形狀的碳布，組合成 圓環(huán)狀，設計不同的鋪縫軌跡，成型后在服役環(huán)境下分別進行試驗，確定最優(yōu)鋪 縫軌跡；按設計要求針對不同的碳布扇片形1,見圖3,將扇形片排列成圖2所 示的圓環(huán)形，保證扇形片間接縫2的周向均勻排布，并編程設計機床鋪縫軌跡3, 將圓環(huán)形預制體6裝夾于自動鋪縫機上，見圖5，導入鋪縫機控制代碼，找準鋪 縫初始位置，進行鋪縫加工，成型后進行臺架試驗，確定最優(yōu)碳布扇形；最后根 據(jù)最優(yōu)碳布形狀設計最優(yōu)鋪縫軌跡，進行鋪縫加工制品。
具體實施方式
二結(jié)合圖l、圖2、圖3、圖4和圖5來說明本實施方式， 本實施方式由扇形碳布片1，碳布接縫2，鋪縫軌跡3，纖維方向一4，纖維方向 二5,預制體6，回轉(zhuǎn)軸7， Y直線運動軸8， X直線運動軸9和機架10組成，其 中所有運動軸和預制體6均裝配或裝夾于機架10上。按設計要求針對不同的纖 維方向裁剪碳布成扇片形1時,碳布的纖維方向不同，其受力受摩擦的能力不同， 按照纖維方向4進行裁剪碳布，然后進行鋪縫加工。其余步驟和操作與實施方式 一相同。
具體實施方式
三結(jié)合圖l、圖2、圖3、圖4和圖5來說明本實施方式， 本實施方式由扇形碳布片1,碳布接縫2，鋪縫軌跡3，纖維方向一4，纖維方向 二5,預制體6，回轉(zhuǎn)軸7， Y直線運動軸8， X直線運動軸9和機架10組成，其 中所有運動軸和預制體6均裝配或裝夾于機架10上。按設計要求針對不同的纖 維方向裁剪碳布成扇片形1時，碳布的纖維方向不同，其受力受摩擦的能力不同， 按照纖維方向5進行裁剪碳布，然后進行鋪縫加工。其余步驟和操作與實施方式 一相同。
權(quán)利要求
1. 一種C/C復合材料剎車盤鋪縫方法，其特征在于包括以下步驟首先進行單向C/C復合材料的制備，對該制品進行偏軸摩擦磨損試驗，并借助有限元分析軟件分析其耐磨擦性能；得出其在服役環(huán)境下鋪縫纖維的最優(yōu)鋪縫方向，從而制定纖維鋪縫軌跡，并編制鋪縫運動控制代碼；然后對鋪縫剎車盤預制體進行分析，根據(jù)設計剎車盤上放射線狀的弧形，將碳纖維布片裁剪成扇形片，使所有扇形片可以組合成一個符合剎車盤輪廓的圓環(huán)形；將這些碳纖維布片在自動鋪縫設備上排列成圓環(huán)形，調(diào)整鋪縫初始位置，然后進行鋪縫加工；對試件進行臺架試驗和性能分析，對剎車盤上扇片形狀優(yōu)化改進，分析出不同工況下的剎車盤碳布扇形設計方法；根據(jù)剎車盤扇片結(jié)構(gòu)和鋪縫纖維的縫合軌跡編制自動鋪縫控制程序，然后導入自動鋪縫設備進行鋪縫加工。
全文摘要
一種C/C復合材料剎車盤鋪縫方法，屬復合材料成型技術(shù)領(lǐng)域。首先進行單向C/C復合材料的制備及耐磨擦性能分析，得出其在服役環(huán)境下鋪縫纖維的最優(yōu)鋪縫方向，從而制定纖維鋪縫軌跡，并編制鋪縫運動控制代碼；然后對鋪縫剎車盤預制體進行分析，根據(jù)設計剎車盤上放射線狀的弧形，將碳纖維布片裁剪成扇形片，將這些碳纖維布片在自動鋪縫設備上排列成圓環(huán)形，然后進行鋪縫加工；對試件進行臺架試驗和性能分析，進行優(yōu)化改進。該方法來降低制造成本，提升剎車盤以及相關(guān)技術(shù)產(chǎn)品的市場競爭力。
文檔編號F16D69/00GK101418840SQ20081023619
公開日2009年4月29日 申請日期2008年11月26日 優(yōu)先權(quán)日2008年11月26日
發(fā)明者林 劉, 文立偉, 勇 李, 王顯峰, 軍 肖, 齊俊偉 申請人:南京航空航天大學