然圖2示出了此連續(xù)織造織物的四個(gè)纏繞,但最終預(yù)型件可以具有任意數(shù)量的纏繞。
[0059]典型地,用于這種預(yù)型件的織物在適配有特殊卷繞系統(tǒng)的織機(jī)上織造,該特殊卷繞系統(tǒng)允許經(jīng)向纖維具有不同長(zhǎng)度。經(jīng)向纖維處于風(fēng)扇罩的周向。經(jīng)向纖維的路徑設(shè)計(jì)成,在最終定形結(jié)構(gòu)中具有適當(dāng)長(zhǎng)度,而不需要通常的切割和/或褶縫,得到輪廓線織物。該織物可以是單層或多層。
[0060]通常用來(lái)織造這種預(yù)型件織物的纖維或紗線可以包括選自芳族聚酰胺、碳、尼龍、人造絲、聚酯、和玻璃纖維所組成組中的一種或多種材料。
[0061]本發(fā)明的實(shí)施例可以用于制造噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)(典型用于飛機(jī))的風(fēng)扇罩。下文討論中,預(yù)型件組件可以稱為風(fēng)扇罩預(yù)型件,作為關(guān)于本發(fā)明預(yù)型件組件的示例應(yīng)用,但并非作為限制。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解,關(guān)于本文披露織造預(yù)型件組件的其它用途,也將獲得由本發(fā)明預(yù)型件組件所提供的加強(qiáng)性能特征。
[0062]一種實(shí)施例,通過(guò)給輪廓織造預(yù)型件組件添加附加的周向加勁肋的方法,提供了一種預(yù)型件組件。在這種實(shí)施例中,圍繞適當(dāng)設(shè)計(jì)的心軸纏繞織造織物層,以形成如圖2中所示的風(fēng)扇罩預(yù)型件。這種風(fēng)扇罩預(yù)型件的一種示例示意性地示于圖3中,其中還示出了兩個(gè)單層或多層織造織物,圍繞輪廓線織物的纏繞周面至少局部方式纏繞,形成周向加勁肋301和302。這種織造周向加勁肋的數(shù)量、相對(duì)形狀、以及尺寸并不受圖3中的示范實(shí)施例的限制。個(gè)體周向加勁肋在形狀或尺寸上不必相互類似。此外,凸緣102、103之間的預(yù)型件本體101不必是圓筒形,并且,可以具有大致筒狀外形101。它也可以不是均勻厚度。
[0063]用于形成加勁肋301、302的織造織物可以是輪廓線織物,其中,橫過(guò)織物的寬度,經(jīng)向纖維的長(zhǎng)度可以變化。變化的長(zhǎng)度設(shè)計(jì)成,允許加勁肋在其最后成形結(jié)構(gòu)中得以定位。
[0064]在其它實(shí)施例中,用于形成加勁肋301、302的織物至少在加勁肋經(jīng)向(周向)由拉斷(stretch broken) (SB)纖維構(gòu)成。然而,這些SB纖維例如碳也可以在瑋向(軸向)、或者在經(jīng)向和瑋向二者使用。拉斷纖維還允許加勁肋在其最后成形結(jié)構(gòu)中得以定位。
[0065]周向加勁肋301、302可以使用單層織物的多個(gè)纏繞來(lái)構(gòu)建,或者,使用多層織造織物時(shí)也許使用較少數(shù)量的纏繞。無(wú)論哪種情況,周向加勁肋可以纏繞至已經(jīng)位于心軸上的干基(dry base)預(yù)型件/纏繞在干基預(yù)型件上方,并且對(duì)其進(jìn)行共模塑(co-mold),或者,可以將它們纏繞至已經(jīng)位于心軸上的模塑風(fēng)扇罩預(yù)型件,并且在形成最終復(fù)合件的二次操作中進(jìn)行模塑。
[0066]如果需要,周向加勁肋301、302可以包括附加織造材料段,附加織造材料段于預(yù)型件基底圍面周圍纏繞時(shí)插在織造織物的層之間,使得所插入材料的紗線與形成加勁肋的織物層的紗線處于一種取向角度(在斜交角上)。這種“斜交”織物也能在織物202?205在心軸周圍纏繞時(shí)插在織物202?205的纏繞之間。此外,在模塑以及樹(shù)脂浸漬之前,通過(guò)例如T成形、簇絨、或縫合貫穿加勁肋自身、和/或?qū)⒓觿爬邔?01、302安裝至預(yù)型件層202-205,可以提供預(yù)型件組件的附加貫穿厚度加勁肋。周向加勁肋301、302可以僅僅部分地圍繞風(fēng)扇罩預(yù)型件100圍面延伸。在模塑之前,部分延伸的加勁肋301、302也可以是T成形、簇絨、或縫合貫穿層自身、或縫合至干基風(fēng)扇罩預(yù)型件,以給預(yù)型件100的本體101提供貫穿厚度加強(qiáng)。
[0067]另外,加勁肋可以是完整的周向環(huán),或者它們可以只是弧形區(qū)段,并不圍繞預(yù)型件的全周纏繞,或者它們可以是完整周向環(huán)與弧形區(qū)段的組合。例如,將周向加勁肋用作不要求完整周向環(huán)的設(shè)備安裝點(diǎn)時(shí),弧形區(qū)段是有益的選擇。在這種情況下,預(yù)型件組件還包括織造織物區(qū)段,這些織造織物區(qū)段切割至一長(zhǎng)度,并且可以堆疊在彼此頂部至所需程度,以建立弧形區(qū)段的厚度。
[0068]因此,周向加勁肋可以是單層織物的多個(gè)纏繞、多層織物的多個(gè)纏繞、全周環(huán)、部分加勁肋(即圓弧),以及,它們可以纏繞到輪廓織造基底預(yù)型件的周面上,帶有或者沒(méi)有T成形、簇絨或縫合,并且進(jìn)行共模塑??蛇x擇地,它們可以纏繞到已經(jīng)模塑的預(yù)型件基底的周面上,并且在形成最終復(fù)合件二次操作中進(jìn)行模塑。對(duì)于各周向加勁肋,也可以選擇不同的織物,以及,形成周向加勁肋的織物與形成基底預(yù)型件的織物不必是相同類型的織物。此夕卜,使用的織物不必須是均勻厚度,而是根據(jù)需要,可以具有更厚或更薄的區(qū)域。
[0069]帶有附加周向加勁肋的復(fù)合風(fēng)扇罩的另一實(shí)施例示于圖4中,其示出了使用若干織造子預(yù)型件的示范實(shí)施例,各織造子預(yù)型件可以包括圍繞適當(dāng)設(shè)計(jì)心軸的一個(gè)或多個(gè)纏繞??椩熳宇A(yù)型件可以是至少部分由拉斷纖維或紗線織造的織物形成,或者可以由輪廓線織物形成。在圖4中,第一子預(yù)型件包括圍繞適當(dāng)設(shè)計(jì)心軸的輪廓線織物的纏繞202和203。外部子預(yù)型件包括織造織物的多個(gè)纏繞,如由包括纏繞401和402的第二子預(yù)型件、包括纏繞403和404的第三子預(yù)型件、以及包括纏繞405和406的第四子預(yù)型件所示。
[0070]制造所有子預(yù)型件并進(jìn)行組合,以構(gòu)成最終風(fēng)扇罩預(yù)型件組件。這些子預(yù)型件的每一個(gè)都由在兩端帶有整體凸緣和/或加勁肋的基段組成。整體加勁肋是這樣的,該加勁肋的一層或多層具有貫穿纖維將其連接至其基底。中間加勁肋位于端部凸緣之間的一個(gè)或多個(gè)部位。中間加勁肋可以是整體的,或者不是整體的。用于任何或全部子預(yù)型件的纏繞的數(shù)量可以變化,并且不受圖4中所示的示例性示意圖的限制。類似地,這種輪廓線織物子預(yù)型件的相對(duì)形狀和尺寸也不受圖4中的示例性示意的限制。另外,所使用的織造織物不必是均勻厚度,而是根據(jù)需要可以具有更厚或更薄的區(qū)域。此外,凸緣102、103之間預(yù)型件的本體101不必是完全的圓筒形(例如,可以是大致筒狀,或者例如圖7中所示的任何形狀)或均勻厚度。對(duì)于各子預(yù)型件,也可以選擇不同的織物。
[0071]在本實(shí)施例中,包括纏繞202和203的第一子預(yù)型件非常類似于圖2中所示的基底預(yù)型件,不同之處在于其不具有那樣多的纏繞,并且只占據(jù)預(yù)型件整個(gè)厚度的一部分。兩個(gè)或更多的其它子預(yù)型件,稱為外部子預(yù)型件-諸如圖4中所示的那些,其包括纏繞401和402、纏繞403和404、以及纏繞405和406-纏繞在包括纏繞202和203的第一子預(yù)型件之上。因此,所有子預(yù)制件的組合,完成預(yù)型件組件的大致筒狀本體101的整個(gè)厚度、以及整體凸緣102和103的厚度,該整體凸緣102和103由其整體凸緣在外緣上對(duì)齊的那些子預(yù)型件形成。這些子預(yù)型件的其它整體凸緣組合起來(lái),從而構(gòu)成整體加勁肋407和408,加勁肋407和408布置在預(yù)型件組件的筒狀本體101上的整體凸緣102和103之間。類似第一實(shí)施例中所描述的那些周向加勁肋、以及圖3中所示的那些周向加勁肋,也可以結(jié)合到本實(shí)施例中。
[0072]織造材料段(未示出)可以放置在例如圖4中所示的任何子預(yù)型件的整體凸緣之間。例如,一段或多段織造材料可以放置在一個(gè)外部子預(yù)型件中由纏繞405和406所形成的整體凸緣之間。一段或多段織造材料也可以放置在相鄰?fù)獠孔宇A(yù)型件的纏繞403與405之間,或放置在纏繞405與第一子預(yù)型件的整體凸緣103之間,或放置在凸緣102與纏繞401之間。因此,這些加強(qiáng)層可以放置在任意纏繞101?406的層之間,并且在形成凸緣102、103、407和408的任何層內(nèi)。插入這些附加織造層,使得所插入材料的紗線與形成加勁肋或子預(yù)型件的織物層的紗線處于大于O度且小于90度的取向角度(即,處于斜交角)。此夕卜,在模塑和樹(shù)脂浸漬之前,通過(guò)例如T成形、簇絨、或者縫合貫穿加勁肋(407?408)和斜折織物自身、凸緣層102?103、和/或?qū)⒓觿爬邔影惭b至預(yù)型件層202?203,可以提供預(yù)型件組件的附加貫穿厚度加強(qiáng)。形成加勁肋的織物可以可選擇性地纏繞或放置到已經(jīng)模塑的預(yù)型件基底的周面上,并且在二次操作中進(jìn)行模塑,形成最終的復(fù)合件。
[0073]用于各子預(yù)型件和外部子預(yù)型件的基底部分的寬度可以設(shè)計(jì)成,將整體加勁肋定位處于它們的期望軸向位置?;谒褂玫耐獠孔宇A(yù)型件的數(shù)量,可以形成一個(gè)或多個(gè)整體加勁肋。另外,以及類似于前述實(shí)施例,所有子預(yù)型件可以在一個(gè)操作中裝配并模塑??蛇x擇地,最外部子預(yù)型件可以纏繞或放置到已經(jīng)位于心軸上的模塑后基底預(yù)型件的圍面上,并且在形成最終復(fù)合件的二次操作中進(jìn)行模塑。
[0074]另一實(shí)施例示于圖5中。在此非限制性示例中,基底預(yù)型件是子預(yù)型件,其在單層或多層輪廓線織物的適當(dāng)設(shè)計(jì)心軸的周圍包括三個(gè)纏繞202、203和204,在各端部帶有凸緣。附加的纏繞(稱為中間加勁肋纏繞)形成子預(yù)型件501,該子預(yù)型件501結(jié)合有一個(gè)或多個(gè)中間加勁肋502和503。中間加勁肋纏繞結(jié)合成為單個(gè)織物,其提供完成預(yù)型件的最后纏繞。子預(yù)型件501可以由輪廓線織物形成,或者,可以由至少部分由拉斷纖維織造的織物形成。將此子預(yù)型件501纏繞至基底子預(yù)型件纏繞202、203和204-它們通常提供