一种近密绕复合材料变刚度扭转弹簧及其模具和成型方法

本发明提供了一种近密绕复合材料变刚度扭转弹簧及其模具和成型方法，属于复合材料弹性元件技术领域。所述扭转弹簧由连续复合簧丝一体形成近密绕螺旋储能段及两支臂，连续复合簧丝包括保留式弹性芯轴、连续纤维增强层和树脂基体，相邻螺旋圈之间具有间隙，支臂与柔性织物限位结构形成随转角变化的接触配合。成型时，在复合簧丝预成型体外设置可剥离外约束定径层，经树脂浸润、绕制和固化后，利用四瓣式内模、中心支撑轴和两瓣式外模实现分块非旋转脱模，提高近密绕弹簧成型及脱模稳定性，再移除外约束定径层并后固化。本发明能够实现复合簧丝定径、圈间隔离、支臂定位及力学响应调节，可用于柔性膝关节助力外骨骼，在膝关节屈伸过程提供被动助力。