超声波振动辅助碳纤维悬架横臂胶连接工艺及装置

本发明涉及基于超声波振动辅助FSAE赛车上碳纤维管与铝接头(独立悬架系统中的双横臂结构)胶连接的工艺与超声波辅助粘接的装置。该工艺流程包括夹具安装、零件去污洗、清水洗、丙酮洗、涂胶、旋合、定位夹紧、超声波振动、常温固化。该超声波振动辅助粘胶的装置主要由气泵、气缸、超声波发生器、超声波换能器、超声振动工具头、夹具组成,其中:超声波发生器把市电转换成与超声波换能器相匹配的高频交流电信号,

  • 专利公开号: CN104479569A
  • 专利类型: 发明专利
  • 法律状态: 授权
  • 公告日期: 2016-08-10
  • 权利人: 武汉理工大学
  • 交易方式: 转让
  • 价格: 面议
  • 联系方式: 18108627563(王辉)

       本发明涉及基于超声波振动辅助FSAE赛车上碳纤维管与铝接头(独立悬架系统中的双横臂结构)胶连接的工艺与超声波辅助粘接的装置。该工艺流程包括夹具安装、零件去污洗、清水洗、丙酮洗、涂胶、旋合、定位夹紧、超声波振动、常温固化。该超声波振动辅助粘胶的装置主要由气泵、气缸、超声波发生器、超声波换能器、超声振动工具头、夹具组成,其中:超声波发生器把市电转换成与超声波换能器相匹配的高频交流电信号,驱动超声波换能器工作;超声波换能器将高频交流电信号转变为超声波振动,变幅杆将机械振动幅值放大后传送到超声工具头。本发明工艺流程完整规范、稳定可靠、效率高、实用性强,发明装置易于操作、合理可靠、适用范围广。

本发明与现有技术相比,主要有以下的优点:
1、采用全新的工艺——基于超声波振动辅助碳纤维与铝接头的胶连接,显著增强碳纤维管与铝接头的粘接强度,同时改善原始粘胶工艺在重复性试验中出现粘接强度不稳定、差异性显著、试验数据波动大以及出现试件不合格的问题。
2、该超声波辅助粘接的工艺原理是利用超声波振动辅助碳纤维悬架横臂胶接的粘胶装置,通过设置气缸压力、超声波振动加载位置、振动时间等因素,促进胶水在碳纤维管与铝接头缝隙之间的流动,使胶水在缝隙中的分布均匀化,明显提升碳纤维与铝接头之间的粘接强度,从而形成一套完整、稳定、可靠的碳纤维悬架的胶连接工艺。
3、采用全新的思维解决碳纤维悬架横臂的粘接问题——目前,国内大多数FSAE车队仍然使用钢制焊接悬架的主要原因就是完全人工操作、人工干预进行碳纤维悬架粘接时粘接强度很不稳定,由于无法得到参数化或者自动化的控制,因此,没有人可以保证所粘接的碳纤维悬架100%合格。采用超声波振动辅助碳纤维悬架进行粘接碳纤维悬架时,可以通过改变超声波振动的压力、振动时间、振动位置等参数进行研究,从而可以找到超声波振动辅助粘接的最佳条件,并且可以实现对碳纤维悬架横臂粘接过程的参数化控制,从而,使得粘接处理过的碳纤维悬架的可靠性得到有效的保证。同时,也为碳纤维悬架在FSAE赛车上的继续使用提供保障。
4、该超声波振动辅助碳纤维管与铝接头的粘胶装置具有比较广泛的适用性——通过对定位滑块元件、夹紧元件和超声波振动工具头等的圆弧槽特殊设计、加工,实现了本发明中涉及的超声波振动辅助粘胶装置可以实现对直径分布在16—28mm的碳纤维悬架横臂胶连接,而国内所有高校的FSAE赛车的悬架横臂尺寸基本都包括在这一尺寸范围之内;定位滑块元件在碳纤维管轴向的长度较小,从而可以通过改变滑块元件的数量来实现超声波振动辅助粘胶时对不同长度的赛车横臂的定位、夹紧。


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主办单位:掇刀区人民政府办公室 联系电话:0724-2441268

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