制造由纤维增强塑料构成的构件的方法与流程
未命名
09-10
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1.本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分所述的制造由纤维增强塑料构成的构件的方法。本发明还涉及根据权利要求10的前序部分所述的计算机辅助的缠绕装置。
背景技术:
2.由专利文献de 10 2016 012 594 a1已知一种开头提到的类型的方法和缠绕装置。为了根据三维缠绕方法制造由纤维增强塑料构成的构件,借助计算机辅助的缠绕装置,用提供在至少一个线轴上的线状或绳状的纤维材料以至少一种缠绕样式缠绕至少一个线载体。用通过调节装置预设并保持恒定的线牵引力将纤维材料铺放在线载体上。纤维材料沿着作为铺放径迹的测地线进行铺放,所述测地线应理解为弯曲的面上的两点的最短连接线。纤维材料沿着作为铺放径迹的测地线进行铺放实现在没有粘附效应辅助的情况下铺放纤维材料,并且沿着测地线铺放的纤维材料不会滑动。
3.对于构件的特定区域可能有利的是,偏离测地线地铺放纤维材料,从而呈现出由于构件的几何/结构给定条件而弯曲的载荷路径、支持局部多轴应力状态的载荷转移、实现带有纤维材料的铺放过程的特定拐点或者避免层压织物中的特定材料集聚点,该层压由于纤维材料的铺放而构建。
技术实现要素:
4.基于上述现有技术,本发明的目的在于,在构件的复杂几何区域中执行纤维材料偏离测地线的铺放,而纤维材料在这些区域中不会从铺放径迹滑脱回到测地线上。
5.从方法技术的角度看,所述目的是从权利要求1的前序部分出发结合其特征部分的特征而实现的。从装置技术角度看,从并列的权利要求10的前序部分出发结合其特征部分的特征得出了所述目的的一种解决方案。此后分别跟随着的从属权利要求分别描述了本发明的有利的改进方案。
6.根据本发明,提出了一种根据三维缠绕方法制造由纤维增强塑料构成的构件的方法,其中,借助计算机控制的至少一个缠绕装置,通过线牵引力用提供在至少一个线轴上的线状或绳状的纤维材料以至少一种缠绕样式缠绕至少一个线载体,其中,用通过调节装置预设的线牵引力将纤维材料铺放在线载体上。根据本发明,为了避免偏离测地线地铺放在预定的铺放径迹上的纤维材料滑脱而规定,为了考虑线载体上的特定铺放部位,在该特定铺放部位中由于局部几何形状在预设的线牵引力下会离开通过缠绕样式预定的铺放径迹,根据部位和/或根据径迹来调节线牵引力。根据部位和/或根据径迹来适应线张力,以便在线载体上的特定铺放部位处维持纤维材料的预定的、偏离测地线的铺放径迹。所述方法使得纤维材料能够偏离测地线地铺放在线载体上的特定铺放部位处,以便呈现出待制造的构件的由于几何/结构给定条件而弯曲的载荷路径。此外,成品构件中局部多轴应力状态的载荷传递可以得到支持。此外,可以避免层压中的特定材料集聚点。特别地,可以实现高的预设的线牵引力,以便实现充分地压实层压,即由纤维材料在线载体上形成的缠绕层。为此,
仅在特定铺放部位的区域中适应预设的线牵引力。
7.为此,可以在到达这样的特定铺放部位之前将预设的线牵引力升高到可预定的最大牵引力,并且在经过特定铺放部位之后,为经过铺放路程立即降低到可预定的最小牵引力,然后将线牵引力再次升高至预设的线牵引力。预设的线牵引力优选地在30n和120n之间。与其偏离的可预定的最大牵引力或最小牵引力可以超过或低于预设的线牵引力,超过或低于的值在10n和30n之间的范围内。
8.特别地,可以根据纤维材料的粘附特性来确定以最小牵引力铺放纤维材料所经过的铺放路程。由此可以确保,纤维材料在线载体的表面处的附着力足以、更确切地说在纤维材料处的位于其下的位置处的附着力就已经足以在不滑脱到测地线上的情况下将线牵引力升高至预设的线牵引力。
9.在此,选择铺放路径的长度,使得阻抑纤维材料与特定铺放部位的区域中的测地线对齐。
10.线牵引力的相应变化可以优选地遵循斜坡形的进程。这具有的优点是,预设的线牵引力到可预定的最大牵引力的变化遵循正的斜坡进程,比如起动斜坡。相应地,可预定的最大牵引力以比如制动斜坡的负的斜坡走向降低至可预定的最小牵引力,或者同样遵循起动斜坡从可预定的最小牵引力开始升高至预设的线牵引力。线牵引力的变化的正的斜坡形走向或负的斜坡形走向阻止发生过载,该过载导致待铺放的纤维材料受损或者导致已经铺放的纤维材料无意地脱离。
11.根据另一方面,预设的线牵引力可以根据在缠绕过程期间形成的不同缠绕样式而变化。据此可预定的最大牵引力可以变化为可预定的最小牵引力。
12.特别地,线载体的几何特征和/或在缠绕过程期间在线载体上形成的几何特征可以考虑作为特定铺放部位,其通过缠绕样式内的方向切换和/或通过由于线载体的几何形状的偏转和/或通过在铺放纤维材料时多个缠绕方向的重叠区域而引起或产生。
13.此外,预设的线牵引力可以根据局部的铺放角度和/或在缠绕过程期间实现的层压厚度来调节。以此可以例如考虑如下情景:随着层压厚度的增加,必须降低预设的线牵引力,以便避免颈缩。
14.优选地,可以使用towpreg(纤维浸渍体)作为纤维材料,towpreg是由纤维增强的热固性塑料制成的预浸渍的线状或绳状的半成品。由于在towpreg至少部分地硬化的状态中,热固性塑料处于凝胶状的状态中,因此纤维材料具有高的粘附特性。
15.开头提出的目的还通过根据权利要求10的前序部分的、具有权利要求10的特征部分的特征的计算机控制的缠绕装置来实现。
16.根据权利要求10,提出了一种用于根据三维缠绕方法制造由纤维增强塑料构成的构件的计算机控制的缠绕装置,其中,所述计算机控制的缠绕装置用于通过线牵引力用提供在至少一个线轴上的线状或绳状的纤维材料以至少一种可预定的缠绕样式缠绕线载体,其中,缠绕装置用通过调节装置预设的线牵引力将纤维材料铺放在线载体上,其中,为了考虑线载体上的特定铺放部位,在该特定铺放部位中由于局部几何形状在预设的线牵引力下会离开通过缠绕样式预定的铺放径迹,缠绕装置根据部位和/或根据径迹来调节线牵引力。关于优点可以参见根据本发明的方法的优点。
17.在这种情况下,调节装置可以具有其中可存储缠绕样式的存储单元以及用于操控
缠绕装置的计算单元。由此使得能够表现用于制造构件的一种或多种缠绕样式。
18.特别地,调节装置可以根据待缠绕的线载体的几何形状和所使用的至少一种缠绕样式来确定特定铺放部位,以便根据部位来适配线牵引力。
19.优选地,调节装置可以在到达这样的特定铺放部位之前将预设的线牵引力升高至可预定的最大牵引力,并且在通过特定铺放部位之后对于经过铺放路程立即降低至可预定的最小牵引力,以便然后再次将线牵引力升高至预设的线牵引力。
20.为了调节线牵引力,可以设置用于设定和维持相应的线牵引力的至少一个设备。该设备在此可由调节装置操控。调节装置可以具有输入-输出单元,其使得能够预定待预设的线牵引力。此外,可以通过输入-输出单元选择缠绕样式以及预定最小牵引力和最大牵引力。
21.为此,所述至少一个设备可以包括电子调节的至少一个驱动马达,其驱动线轴。所述驱动马达可以优选地设计为同步马达。同步马达优选地适用于需要与负载无关的、稳定的转速的应用,如同维持线牵引力时的情况。此外,同步马达使得能够紧凑且有效地设计用于维持线牵引力的设备,这反映在至少一个设备的总重量中。每个线轴可单独地由电子调节的同步马达驱动。
22.此外,所述至少一个设备可以具有用于连续地探测线牵引力的至少一个传感单元。所述至少一个传感单元优选地以非接触方式工作,以便最小化对待探测的线牵引力的影响。
23.特别地,所述构件可以被设计为用于机动车辆或商用车辆的底盘的多点导杆。
附图说明
24.本发明不限于独立权利要求或其从属权利要求的特征的所给出的组合。此外还可以将各个特征彼此组合,即使这些特征出现在权利要求、本发明的优选的实施方式的以下说明中或者直接出现在附图中。权利要求通过使用附图标记对附图的引用并不旨在限制权利要求的保护范围。
25.附图中示出了下面解释的本发明的有利的实施方式。其中:
26.图1a至图1e示出了构造为多点导杆的纤维增强构件的示意图;
27.图2示出了构造为四点导杆的构件的示意性俯视图。
28.图3示意性地示出了用于根据三维缠绕方法制造纤维增强构件的装置;
29.图4示意性地示出了线载体的形成特定铺放部位的一棱边的局部视图。
30.图5示意性地示出了根据图4的线载体以及在线铺放路程上铺放在其上的纤维材料;和
31.图6示例性地示出了根据图5的线牵引力沿线铺放路程变化的图表。
具体实施方式
32.图1a至图1e示出了构造为多点导杆的纤维增强构件1的示意图。因此,图1a示出了乘用车辆或商用车辆的底盘的实施成两点导杆的构件1。构件1包括本体2,该本体具有通过连接结构3彼此连接的至少两个载荷导入区域4。本体2的连接结构3尤其可以设计为空心型材。本体2基本上决定了构件1的基本形状。图1b和图1c示例性地示出了设计为三点导杆的
构件1的两种变型方案。图1d和图1e示例性地示出了设计为四点导杆或五点导杆的构件1。设计为多点导杆的构件1可以连接底盘和/或车轮悬架中的运动学点并且可以传递运动和/或力。在这种情况下,多点导杆与底盘的其他组成部分的连接可以借助布置在载荷导入区域4中的铰接头来实现。由于构件1的构型的对称性以及载荷导入区域4的布置,这些构件具有清晰的、基本上恒定的载荷流,该载荷流限制在少数主导的载荷方向上。借助三维缠绕方法来制造作为纤维增强构件的这种构件1使得能够制造质量最小同时具有高强度值和刚度值的功能构件。
33.根据图2,用于车辆的车轮悬架的实施成四点导杆的构件1包括本体2、至少一个线状的纤维材料12以及四个套筒6,所述本体的基本形状由芯元件、更确切地说线载体12预设,所述套筒布置在可相应形成的载荷导入区域4中。示例性地且极为简化地示出了铺放在线载体11上的线状纤维材料12。特别地,线状纤维材料12基本上形成设计为四点导杆的构件1的整个表面。本体2由扭转元件5以及一体地连接到扭转元件5的四个托臂7组成。在相应的托臂7的相应远端处是用于接收这里未示出的相应的支承元件的相应的套筒6,支承元件特别是分子接头。四点导杆1例如在鞍式牵引车中用作底盘连接件并且在这种情况下承担三角导杆和稳定器的任务。因此,四点导杆1负责车桥的横向引导并且主要负责车桥的纵向引导。此外,还通过四点导杆1呈现出摆动稳定性。
34.因为用线状纤维材料12至少部分地缠绕线载体11和相应的套筒6,所以相应的套筒6和线状纤维材料12至少传力地彼此连接。
35.线载体11不引导载荷并且仅用于线状或绳状纤维材料12的成形。纤维材料12由大量连续纤维组成并用树脂预浸渍。与此相对,线载体11由泡沫材料形成。此外,相应的套筒6由金属物质形成。线载体11、纤维材料12和套筒6具有带固有接合部的准整体式结构形式。
36.特别地,刚好一个纤维材料12可以绕线载体11和相应的套筒6缠绕多次。纤维材料12在此在相应的托臂7上基本上平行于相应的托臂7的相应的纵向轴线8地引导,以便吸收弯曲应力。此外,纤维材料12在扭转元件5上以相对于四点导杆1的纵向轴线9成大约40
°
至大约60
°
、优选地45
°
的角度地被引导,以便吸收来自扭转的扭转应力。
37.下面描述根据三维缠绕方法制造这种纤维增强构件1的计算机控制的缠绕装置10的实施方式以及根据三维缠绕方法制造由纤维增强塑料构成的构件1的方法,其中,借助至少一个计算机控制的缠绕装置10用提供在至少一个线轴18上的线状或绳状的纤维材料12以至少一种缠绕样式缠绕至少一个线载体11,所述纤维材料为towpreg(纤维浸渍体)半成品。取决于待制造的构件1的实施方式,在缠绕线载体11时可以使用多种缠绕样式。每种缠绕样式影响结构元件1的至少一种机械特性。可以借助各个缠绕样式的顺序、重复、混合和/或材料选取来有目的地、即精确地设定结构元件1的机械特性。
38.图3示意性地示出了用于根据三维缠绕方法制造由纤维增强塑料构成的纤维增强构件1的缠绕装置10。计算机辅助的缠绕装置10用于用提供在至少一个线轴18上的线状纤维材料12缠绕至少一个线载体11。线载体11形成构件1的芯元件,该芯元件基本上预定了待在三维缠绕方法中制造的构件1的原则上的轮廓,但不发挥支撑功能。图3中的示意图示出了线载体11,其上在载荷导入区域4中已经布置了接头元件。纤维材料12以一种缠绕样式或多种不同缠绕样式的形式铺放,其中,各缠绕样式配属于特定的目的,以便影响构件1的一项或多项机械特性。
39.缠绕装置10在此并且优选地设计为具有六个转动轴的至少一个机械臂13。为了操控所述至少一个机械臂13而设有调节装置14,该调节装置通过信号线路或总线系统15与机械臂13无线地或有线地通信。在转动台17的受驱动的转动轴16上布置有线载体11,至少一个纤维绳线12以可由调节装置14预设的至少一种缠绕样式缠绕在所述线载体11。也可以由调节装置14经由总线系统15来操控转动轴16的驱动。转动台17的转动轴16形成装置10的第七旋转轴。基本上呈线状的纤维材料12提供在至少一个线轴18上。线轴18布置在机械臂13的形成纤维引导装置25的头部上,并由该纤维引导装置携带。线轴18还可以布置成在空间上与机械臂13间隔开。
40.装置10还包括用于维持预设的线牵引力f
zn
的至少一个设备19。为了输入或选取预设的线牵引力f
zn
,设置了与调节装置14通信的输入-输出单元26。此外,可以通过输入-输出单元选取和/或设定多种缠绕样式,以及可以预设最小牵引力f
zmin
和最大牵引力f
zmax
。
41.相应的设备19包括特别是设计为电子调节的同步马达的驱动马达20、计算单元21以及用于探测实际线牵引力f
zist
的至少一个传感单元22。线轴18不可旋转地布置在由驱动马达20驱动的轴23上。从线轴18拉出的线状或绳状的纤维材料12被引导通过布置在纤维引导装置25上的、具有基本上圆形出口横截面的引导元件24,并且由纤维引导装置25铺放在线载体上11、更确切地说围绕着该线载体缠绕。
42.为了监测线牵引力f
zist
,可沿着至少一个纤维材料12的自由路程在线轴18上的退卷点和线载体11上的铺放点之间布置至少一个传感单元22。
43.计算单元21用于评估至少一个传感单元22的信号以及根据检测到的线牵引力f
zist
来操控至少一个驱动马达20。通过计算单元21来操控至少一个同步马达20使得能够维持预设的线牵引力f
zn
。这一方面是必要的,以便避免由于机械臂13的运动而导致需要铺放在线载体11上的纤维材料12的拉长或缩短。为此,机械臂13的调节装置14可以通过总线系统15连接到计算单元21,以便将具有六个转动轴的机械臂13的运动曲线传输到计算单元21,从而呈现设定的缠绕构型。由此可以提高通过同步马达20的操控来维持的预设的线牵引力f
zn
的精度。由同步马达20驱动的线轴18可以被驱动,使得可以通过旋转方向变化来交替地退卷以及倒卷纤维材料12。调节装置14还可以附加地承担计算单元21的任务,从而可以省去计算单元21。
44.图4中的图示示出了线载体11的棱边30的示意性局部视图,该棱边形成特定铺放部位29。对于构件1的特定区域可能有利的是,偏离测地线地在铺放径迹28上铺放纤维材料12,从而呈现出由于构件1的相应的特定铺放部位29的几何/结构给定条件而弯曲的载荷路径,以便支持局部多轴应力状态的载荷传递、以便实现带有纤维材料12的铺放过程的特定拐点或者以便避免层压织物中的特定材料集聚点,该材料集聚点由于绳状或线状的纤维材料12的铺放而层层堆积。线载体11上的特定铺放部位29在此处示出的情况下例如形成线载体11的外轮廓上的弯曲棱边30。另一特定铺放部位29可以是在构件1的载荷导入区域4中的待缠绕的套筒6。如图2所示,扭转元件5上的横向颈缩部形成了另外的特定铺放部位29。
45.在棱边30处纤维材料12可偏转例如90
°
。在线载体12上的这种特定铺放部位29处,可能由于局部的几何形状、影响偏转的棱边30,在预设的线牵引力f
zn
下离开通过缠绕样式预定的铺放径迹28,其中,纤维材料12可能回滑或滑脱到测地径迹27上。附图标记s代表线铺放路程,即沿铺放径迹28的路程。线铺放路程s还表示纤维材料12的缠绕方向或铺放方
向。
46.将线载体11的几何特征和/或在缠绕过程期间在线载体11上形成的几何特征可以考虑作为特定铺放部位29,其通过缠绕样式内的方向切换和/或通过由于线载体11的几何形状而发生的偏转和/或通过在铺放纤维材料12时多个缠绕方向的重叠区域而引起或产生。
47.根据本发明,为了防止偏离测地线27地铺放在预定的铺放径迹28上的纤维材料12滑脱而规定,为了考虑线载体12上的特定铺放部位29,在该铺放部位中由于局部的几何形状在预设的线牵引力f
zn
下会离开通过缠绕样式预定的铺放径迹28,根据部位和/或根据径迹来调节线牵引力f
zist
。根据部位和/或根据径迹来适应线牵引力f
zist
,以便在线载体11上的特定铺放部位29处维持纤维材料12的预定的、偏离测地线27的铺放径迹28,即以便阻止滑脱到测地线27上。
48.图5示意性地示出了根据图4的线载体11以及在线铺放路程s铺放在其上的纤维材料12。图6示例性地示出了根据图5的线牵引力f
zist
在线铺放路程s上的变化图表。参考图5和图6的图示,示例性地针对围绕作为特定铺放部位29的棱边30的偏转解释了根据部位和/或根据径迹地调节线牵引力f
zist
。
49.首先,以预设的线牵引力f
zn
铺放纤维材料12,该预设的线牵引力通过调节装置14和计算单元21的共同作用来维持。当到达棱边30之前的点s1时,线牵引力从预设的线牵引力f
zn
升高到值f
zmax
。线牵引力f
zist
的升高在此遵循基本上呈斜坡形的进程。点s1到特定铺放部位29之前的位置或点s1到特定铺放部位29的距离取决于调节装置14的调节速度,通过设备19可以以该调节速度将线牵引力f
zist
从f
zn
升高到f
zmax
而不会使纤维材料12过载。在点s2处,线牵引力f
zist
达到预定的最大线牵引力f
zmax
的值。沿纤维材料12的铺放方向看,点s2表示特定铺放部位29的直接起始处31,这里为棱边30。对于点s2和随后的点s3之间的线铺放路径s维持最大的线牵引力f
zmax
。沿纤维材料12的铺放方向看,点s3标记特定铺放部位29的结束处32,这里为棱边30。
50.在点s3和点s4之间,线牵引力f
zist
降低至最小的线牵引力f
zmin
。线牵引力f
zist
的降低在此也遵循基本上呈斜坡形的进程。线牵引力f
zist
减小时的斜坡形进程比线牵引力f
zist
先前升高时具有更大的斜率。
51.在点s4和点s5之间,纤维材料12只以最小的线牵引力f
zmin
在可预定的铺放路程33上铺放。特别地,纤维材料12以最小牵引力f
zmin
铺放所经过的铺放路程可以根据纤维材料12的粘附特性来确定。由此可以确保,纤维材料12在线载体11的表面处的附着力足以、更确切地说在纤维材料12、层压处的位于其下的位置处的附着力就已经足以接下来在纤维材料12不滑脱到测地线27上的情况下将线牵引力f
zist
升高至预设的线牵引力f
zn
。因此选择铺放路径33的长度,使得阻抑纤维材料12与特定铺放部位29的区域中的测地线27对齐。
52.在由点s5确定的铺放路径33的末端,线牵引力f
zist
升高至预设的线牵引力f
zn
。线牵引力f
zist
的升高在这里也遵循斜坡形的进程,直到在点s6处达到预设的线牵引力f
zn
。
53.调节装置14具有存储单元34和计算单元35,缠绕样式可存储在所述存储单元中,所述计算单元用于操控缠绕装置10。调节装置14可以根据待缠绕的线载体11的几何形状以及将要使用的至少一种缠绕样式来确定特定铺放部位29,以便根据部位和/或根据径迹来适应线牵引力f
zist
。
54.在存储单元34中可以特别是可编辑地存储多个斜坡形的进程。由此,可以实现适应不同的、将要使用的纤维材料12和/或预设的线牵引力f
zn
。
55.调节装置14可以被设置成使得根据局部的铺放角度和/或在缠绕工序期间达成的层压厚度(即已经铺放的纤维材料12的层厚度)来调节线牵引力f
zist
。此外,预设的线牵引力f
zn
可以根据局部的铺放角度和/或在缠绕工序期间实现的层压厚度来调节。以此可以例如考虑如下情景:随着层压厚度的增加,必须降低预设的线牵引力f
zn
,以便避免颈缩。
56.附图标记列表
57.1 构件
58.2 本体
59.3 连接结构
60.4 载荷导入区域
61.5 扭转元件
62.6 套筒
63.7 托臂
64.8 纵向轴线
65.9 纵向轴线
66.10 缠绕装置
67.11 线载体
68.12 纤维材料
69.13 机械臂
70.14 控制装置
71.15 总线系统
72.16 转动轴
73.17 转动台
74.18 线轴
75.19 缠绕装置
76.20 同步马达
77.21 计算单元
78.22 传感单元
79.23 车桥
80.24 引导元件
81.25 引导装置
82.26输入-输出单元
83.27 测地线
84.28 铺放径迹
85.29 特定铺放部位
86.30 11的棱边
87.31 29的起始处
88.32 29的结束处
89.33铺放路程
90.34存储单元
91.35计算单元
92.f
zist
线牵引力
93.f
zn
预设的线牵引力
94.f
zmax
最大的线牵引力
95.f
zmin
最小的线牵引力
96.s线铺放路程
97.s1至s6沿线铺放路程的点。
技术特征:
1.根据三维缠绕方法制造由纤维增强塑料构成的构件(1)的方法,其中,借助计算机控制的至少一个缠绕装置(10),通过线牵引力(f
zist
)用提供在至少一个线轴(18)上的线状或绳状的纤维材料(12)以至少一种缠绕样式缠绕至少一个线载体(11),其中,用通过调节装置(14)预设的线牵引力(f
zn
)将所述纤维材料(12)铺放在所述线载体(11)上,其特征在于,为了考虑所述线载体(11)上的特定铺放部位(29),在所述特定铺放部位中由于局部的几何形状在所述预设的线牵引力(f
zn
)下会出现离开通过所述缠绕样式预定的铺放径迹(28),根据部位和/或根据径迹来调节所述线牵引力(f
zist
)。2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,在到达这样的特定铺放部位(29)之前将所述预设的线牵引力(f
zn
)升高到能预定的最大牵引力(f
zmax
),并且就在经过所述特定铺放部位(29)之后,为了经过铺放路程(33),将所述预设的线牵引力(f
zn
)降低到可预定的最小牵引力(f
zmin
),然后将所述线牵引力(f
zist
)再次升高至所述预设的线牵引力(f
zn
)。3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,根据所述纤维材料(12)的粘附特性来确定以最小牵引力(f
zmin
)铺放所述纤维材料(12)所经过的铺放路程(33)。4.根据权利要求2或3所述的方法,其特征在于,选择所述铺放路径(33)的长度,使得阻抑所述纤维材料(12)与所述特定铺放部位(29)的区域中的测地线(29)对齐。5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法,其特征在于,所述线牵引力(f
zist
)的相应变化遵循斜坡形的走向。6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法,其特征在于,所述预设的线牵引力(f
zn
)根据在缠绕过程期间形成的不同缠绕样式而变化。7.根据权利要求1至6中任一项所述的方法,其特征在于,将所述线载体(11)的几何特征和/或在缠绕过程期间在所述线载体(11)上形成的几何特征考虑作为特定铺放部位(29),所述特定铺放部位通过所述缠绕样式内的方向切换和/或通过由于所述线载体(11)的几何形状的偏转和/或通过在铺放所述纤维材料(12)时多个缠绕方向的重叠区域而引起或产生。8.根据权利要求1至7中任一项所述的方法,其特征在于,根据局部的铺放角度和/或在缠绕工序期间实现的层压厚度来调节所述线牵引力(f
zist
)。9.根据权利要求1至8中任一项所述的方法,其特征在于,使用towpreg作为所述纤维材料(12)。10.用于根据三维缠绕方法制造由纤维增强塑料构成的构件(1)的计算机控制的缠绕装置(10),其中,所述计算机控制的缠绕装置(10)用于通过线牵引力(f
zist
)用提供在至少一个线轴(18)上的线状或绳状的纤维材料(12)按照至少一种可预定的缠绕样式缠绕线载体(11),其中,所述缠绕装置(10)用通过调节装置(14)预设的线牵引力(f
zn
)将所述纤维材料(12)铺放在所述线载体(11)上,其特征在于,为了考虑所述线载体(12)上的特定铺放部位(29),在所述特定铺放部位中由于局部的几何形状而在预设的线牵引力(f
zn
)下会出现离开通过所述缠绕样式预定的铺放径迹(28),所述缠绕装置(10)根据部位和/或根据径迹来调节所述线牵引力(f
zist
)。11.根据权利要求10所述的计算机控制的缠绕装置(10),其特征在于,所述调节装置(14)具有存储单元(34)和计算单元(35),所述存储单元中能存储缠绕样式,所述计算单元用于操控所述缠绕装置(10)。
12.根据权利要求10或11所述的计算机控制的缠绕装置(10),其特征在于,所述调节装置(14)根据待缠绕的线载体(12)的几何形状和所使用的至少一种缠绕样式来确定所述特定铺放部位(29),以便根据部位来适配所述线牵引力(f
zn
)。13.根据权利要求10至12中任一项所述的计算机控制的缠绕装置(10),其特征在于,所述调节装置(14)设立成在到达所述特定铺放部位(29)之前将所述预设的线牵引力(f
zn
)升高至能预定的最大牵引力(f
zmax
),并且就在通过所述特定铺放部位(29)之后,为了经过所述铺放路程(33),将所述预设的线牵引力降低至能预定的最小牵引力(f
zmin
),以便然后再次将所述线牵引力(f
zist
)升高至所述预设的线牵引力(f
zn
)。14.根据权利要求10至13中任一项所述的计算机控制的缠绕装置(10),其特征在于,设置有用于设定和维持相应地设定的线牵引力(f
zn
、f
zmax
、f
zmin
)的至少一个设备(19)。15.根据权利要求14所述的计算机控制的缠绕装置(10),其特征在于,所述至少一个设备(19)包括驱动所述至少一个线轴(18)的至少一个电子调节的驱动马达(20)。16.根据权利要求14或15所述的计算机控制的缠绕装置(10),其特征在于,所述至少一个设备(19)具有用于连续探测所述线牵引力(f
zist
)的至少一个传感单元(22)。17.根据权利要求10至16中任一项所述的计算机控制的缠绕装置(10),其特征在于,所述构件(1)为用于机动车辆或商用车辆的底盘的多点导杆。
技术总结
本发明涉及一种根据三维缠绕方法制造由纤维增强塑料构成的构件(1)的方法,其中,借助计算机控制的至少一个缠绕装置(10),通过线牵引力(F
技术研发人员:I
受保护的技术使用者:ZF腓特烈斯哈芬股份公司
技术研发日:2021.12.09
技术公布日:2023/9/9
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