1.一种变刚度复合材料螺旋弹簧的制备方法,其特征在于:包括如下工艺步骤:
1),选材:选用单向碳纤维预浸料,以及树脂作为制作材料;
2),制备预成型体:首先,将单向碳纤维预浸料裁切为与复合材料螺旋弹簧变直径特性相适应的形状;然后,将裁切后的碳纤维预浸料卷曲在预先准备的尼龙绳或橡皮绳上,形成变直径预成型体,并用绑带扎节;之后,待变直径预成型体固定完毕后,抽出尼龙绳或橡皮绳;最后,将变直径预成型体安装在环向编织机芯轴上,利用环向编织机在变直径预成型体表面编织出变直径碳纤维包覆层;
所述尼龙绳或橡皮绳直径略大于环向编织机芯轴直径;在编织过程中,随着编织进给量的增加,逐步将变直径预成型体上的绑带去除;
3),固化成型:当全部变直径碳纤维包覆层被编织出来后,将制得的预成型体按照预定位置缠绕在模具内模上;然后,将外模合模,向模具内进一步注射树脂,使树脂充分浸润预成型体,并根据所选树脂的固化曲线选取合适的温度及模具压力,使复合材料螺旋弹簧固化成型;
4),后固化及后处理:在复合材料螺旋弹簧完成固化成型并脱模后,将其放入恒温箱内进行固化;在完成后固化处理后,对其进行去毛刺及打磨处理,制得变刚度复合材料螺旋弹簧;固化的温度为120℃,固化时间2小时;
制得的变刚度复合材料螺旋弹簧采用渐变簧丝直径、渐变中径及渐变螺距的结构,且簧丝直径逐渐增大,且螺距逐渐增大。
2.如权利要求1所述的变刚度复合材料螺旋弹簧的制备方法,其特征在于:所述步骤1)中,碳纤维也能替换成玻璃纤维。
3.如权利要求1或2所述的变刚度复合材料螺旋弹簧的制备方法,其特征在于:所述步骤1)中,所述树脂采用增韧环氧树脂、或聚氨酯树脂、或适应模压、拉挤或RTM工艺的树脂。
4.如权利要求1所述的变刚度复合材料螺旋弹簧的制备方法,其特征在于:所述步骤3)中,所述模具的内模由若干内模模组组成。