[0046]然后在热膨胀组合模上依次铺贴浸渍有树脂胶液的碳纤维织物、浸渍有树脂胶液的玻璃纤维织物，并使浸渍有树脂胶液的玻璃纤维织物和碳纤维织物紧贴在热膨胀组合模上;
[0047]将贴有脱模织物、碳纤维织物和玻璃纤维织物的热膨胀组合模塞入金属管7中，将贴有脱模织物、碳纤维织物和玻璃纤维织物的热膨胀组合模和金属管7 —起放入烘箱中进行加热固化；
[0048]热膨胀组合模在烘箱中受热膨胀，使碳纤维织物、玻璃纤维织物紧紧贴在金属管7内壁上，使碳纤维织物、玻璃纤维织物和金属管7加热固化胶接成一体；
[0049]冷却后，在脱模剂或硅油及脱模织物的隔离作用下，取出热膨胀组合模，撕下脱模织物，即完成金属-复合材料传动轴轴管I的固化成型。
[0050]碳纤维织物根据实际需求选择，如可选用3K碳纤维斜纹织物；玻璃纤维织物根据实际需求选择，如可选用0.1mm平纹织物；碳纤维织物和玻璃纤维织物厚度能够根据实际需求设置。
[0051]优选树脂胶液由环氧树脂和环氧树脂固化剂混合构成，环氧树脂和环氧树脂固化剂的质量配比为10:2-3。环氧树脂和环氧树脂固化剂混合，能使碳纤维织物、璃纤维织物和金属管7加热固化胶接结合更加可靠，整体式金属-复合材料传动轴的结构稳定。
[0052]贴有脱模织物、碳纤维织物和玻璃纤维织物的热膨胀组合模和金属管7在烘箱中加热固化温度为80-100°C，加热固化时间为4-6小时；通过固化温度和固化时间的控制，使得碳纤维织物、璃纤维织物和金属管7加热固化胶接成一体后，结构可靠稳定，性能优良。
[0053]如图6所示，热膨胀组合模由铝制芯模8及设于铝制芯模8外部的硅橡胶软模9构成。铝制芯模8保证热膨胀组合模的刚度，硅橡胶软模9在加热情况下施加膨胀压力。铝制芯模8外的硅橡胶软模9在加热时膨胀对碳纤维织物和玻璃纤维织物产生挤压力，使碳纤维织物和玻璃纤维织物和金属管7紧密结合；硅橡胶软模9冷却后收缩，便于取下热膨胀组合模。
[0054]脱模织物为涂有聚四氟乙烯玻璃纤维织物或聚酯脱模布；一方面便于固化后的整体式金属-复合材料传动轴快速方便脱模，另一方面加热固化工艺为传动轴轴管I提供保护，保证传动轴轴管I的性能。
[0055]机加工和装配工艺中，在传动轴轴管I两端端部表面加工和钢轭2内壁所设轴向凸起4进行插接的齿槽3，传动轴轴管I和钢轭2通过齿槽3和与齿槽3配合的轴向凸起4咬合来固定，装配方便，连接可靠。
[0056]整体式金属-复合材料传动轴及其成型工艺，整体式金属-复合材料传动轴与传统两节式传动轴相比，减少了中心支撑轴承。传动轴轴管I由碳纤维复合材料与金属管7通过共固化工艺成型，具有如下优势:能有效地减少传动轴的重量；金属-复合材料共固化轴管的外层金属管7能防止湿气对内层复合材料管的侵蚀；与复合材料相比，金属有更加优异的耐磨性、抗沙石侵蚀性能，传动轴抗沙石侵蚀、耐磨性能好；在有效控制成本的同时，能综合发挥金属材料和碳纤维复合材料的性能优点。
[0057]显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，均在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.整体式金属-复合材料传动轴，其特征在于:包括传动轴轴管及和传动轴轴管两端连接的钢轭，所述传动轴轴管从内至外依次为碳纤维织物层、玻璃纤维织物层及金属管。2.如权利要求1所述的整体式金属-复合材料传动轴，其特征在于:所述碳纤维织物层、玻璃纤维织物层及金属管固化胶接成一体。3.如权利要求1或2所述的整体式金属-复合材料传动轴，其特征在于:所述传动轴轴管两端端部和钢轭连接，所述传动轴轴管两端端部外表面设有齿槽和钢轭内壁所设轴向凸起相配合。4.权利要求1-3任一项所述的整体式金属-复合材料传动轴的成型工艺，其特征在于:具体工艺过程为: (1)固化成型工艺；采用热膨胀组合模在加热烘箱内实现传动轴轴管的固化成型； (2)机加工和装配工艺；对传动轴轴管两端进行机加工后，传动轴轴管和钢轭进行连接。5.如权利要求4所述的整体式金属-复合材料传动轴的成型工艺，其特征在于:固化成型工艺具体过程为: 在热膨胀组合模外表面上涂上脱模剂或者硅油，再贴上一层脱模织物； 然后在热膨胀组合模上依次铺贴浸渍有树脂胶液的碳纤维织物、浸渍有树脂胶液的玻璃纤维织物，并使浸渍有树脂胶液的玻璃纤维织物和碳纤维织物紧贴在热膨胀组合模上； 将贴有脱模织物、碳纤维织物和玻璃纤维织物的热膨胀组合模塞入金属管放入烘箱中进行加热固化； 热膨胀组合模在烘箱中受热膨胀，使碳纤维织物、玻璃纤维织物紧紧贴在金属管内壁上，使碳纤维织物、玻璃纤维织物和金属管加热固化胶接成一体； 冷却后，在脱模剂或硅油及脱模织物的隔离作用下，取出热膨胀组合模，撕下脱模织物，即完成金属-复合材料传动轴轴管的固化成型。6.如权利要求5所述的整体式金属-复合材料传动轴的成型工艺，其特征在于:所述树脂胶液由环氧树脂和环氧树脂固化剂混合构成，环氧树脂和环氧树脂固化剂的质量配比为 10:2-3。7.如权利要求5所述的整体式金属-复合材料传动轴的成型工艺，其特征在于:贴有脱模织物、碳纤维织物和玻璃纤维织物的热膨胀组合模和金属管在烘箱中加热固化温度为80-100°C，加热固化时间为4-6小时。8.如权利要求5所述的整体式金属-复合材料传动轴的成型工艺，其特征在于:所述热膨胀组合模由铝制芯模及设于铝制芯模外部的硅橡胶软模构成。9.如权利要求5所述的整体式金属-复合材料传动轴的成型工艺，其特征在于:所述脱模织物为聚酯脱模布或涂有聚四氟乙烯的玻璃纤维织物。10.如权利要求4所述的整体式金属-复合材料传动轴的成型工艺，其特征在于:机加工和装配工艺中，在传动轴轴管两端端部表面加工和钢轭内壁所设轴向凸起进行插接的齿槽。
【专利摘要】本发明公开了整体式金属-复合材料传动轴及其成型工艺，整体式金属-复合材料传动轴，包括传动轴轴管及和传动轴轴管两端连接的钢轭，所述传动轴轴管从内至外依次为碳纤维织物层、玻璃纤维织物层及金属管；整体式金属-复合材料传动轴的成型工艺，具体工艺过程为：(1)固化成型工艺；采用热膨胀组合模在加热烘箱内实现传动轴轴管的固化成型；(2)机加工和装配工艺；对传动轴轴管两端进行机加工后，传动轴轴管和钢轭进行连接；本发明能有效地减少传动轴的重量；金属管能防止湿气对内层复合材料管的侵蚀；在有效控制成本的同时，能综合发挥金属材料和碳纤维复合材料的性能优点。
【IPC分类】B29C70/34, F16C3/02
【公开号】CN105003525
【申请号】CN201510428257
【发明人】张静, 汤颖颖, 洪丽, 陈大华, 秦玉琳, 陈效华
【申请人】芜湖市汽车产业技术研究院有限公司
【公开日】2015年10月28日
【申请日】2015年7月17日