CN103950212B - 一种t形复合材料长桁毛坯的成型工装及成型方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于复合材料成型技术，涉及对复合材料长桁毛坯成型装置及成型方法的改进。本发明的成型装置由底模和上模[10]组成；底模由平台[1]、左侧模[2]、右侧模[3]、左压板[4]、左螺栓[5]、右压板[6]、右螺栓[7]、挡块[8]和加压螺栓[9]组成。本发明的成型步骤是：铺叠矩形预浸料平面毛坯[11]；确定左侧模[2]和右侧模[3]之间的间距W1；组装；加压；开模；成型腹板。本发明提出了一种改进的复合材料长桁毛坯成型装置及成型方法，提高了铺叠效率，保证了产品的质量和精度。

Description

一种T形复合材料长桁毛坯的成型工装及成型方法

技术领域

本发明属于复合材料成型技术，涉及对复合材料长桁毛坯成型装置及成型方法的改进。

背景技术

传统的T形复合材料长桁毛坯的成型方法是采用手工方法在模具上一层一层铺叠。具体方法是将T形长桁从中心对称线分开。铺叠时先准备好左右两侧的铺叠模，铺叠模的型面是带拐折的形面，然后将单层的预浸料铺在模具上。铺叠时需要保证：第一，首层与模具紧密贴合，其后的每层都要与上一层相贴合，第二，每层预浸料之间紧密贴合并且无夹裹气泡，第三，铺层平整，尤其是圆角位置不能出现褶皱。由于要铺叠的毛坯是一个带拐折的形状，为了保证铺叠质量，在铺叠过程中通常采用熨斗压实每层铺层，并且在铺叠几层之后需要采用封真空袋抽真空的方法压实。在分别铺叠好左右两侧的毛坯后，再将左右两侧的铺垫模连同其上的毛坯相对合形成T形复合材料长桁毛坯。上述传统方法制备存在的缺点是：1、由于铺叠模是直角形状，铺叠时垂直部分的预浸料不易与模具面粘贴，铺叠效率低；2、圆角处容易出现褶皱、夹杂和裹气现象，影响产品质量；3、左右铺叠模具组合时需要重新定位，精度不易保证。

发明内容

本发明的目的是：提出一种改进的复合材料长桁毛坯成型装置及成型方法，以便提高铺叠效率，保证产品的质量和精度。

本发明的技术方案是：一种T形复合材料长桁毛坯的成型工装，所成形的T形复合材料长桁毛坯13的结构是：它的截面形状为T形，该T形复合材料长桁毛坯13由腹板13a和两侧的翻边13b组成，翻边13b的内端与腹板13a的上端连接为整体，腹板13a与两侧的翻边13b呈直角，在两侧翻边13b的交汇处有三角形的空隙13c，腹板13a的厚度是翻边13b厚度的两倍，腹板13a的左侧面与位于左侧的翻边13b的下表面连接处的过渡圆弧半径r=3mm～20mm，腹板13a的右侧面与位于右侧的翻边13b的下表面连接处的过渡圆弧半径为r，腹板[13a]的高度为H，翻边[13b]的宽度为a；其特征在于：T形复合材料长桁毛坯的成型工装由底模和上模10组成；底模由平台1、左侧模2、右侧模3、左压板4、左螺栓5、右压板6、右螺栓7、挡块8和加压螺栓9组成；左侧模2和右侧模3是尺寸相同的长方体，左侧模2和右侧模3的高度大于T形复合材料长桁毛坯13的腹板13a的高度，左侧模2和右侧模3的宽度大于T形复合材料长桁毛坯13的翻边13b的宽度，左侧模2和右侧模3的长度大于T形复合材料长桁毛坯13的长度；左侧模2通过螺钉固定在平台1上，左侧模2的右侧面和右侧模3的左侧面是腹板13a的成型面，左侧模2和右侧模3的上表面是翻边13b下表面的成型面，左侧模2的右侧面与上表面之间的过渡圆弧半径为r，右侧模2的左侧面与上表面之间的过渡圆弧半径为r；左压板4是一个长度与左侧模2的长度相等的矩形板，左压板4的下表面是左低右高的台阶面，左压板4的下表面的左部低面与左侧模2的上表面贴合，左压板4的下表面的右部高面与左部低面的高度差等于翻边13b的厚度，在左压板4的左部有沿长度均布的、贯通的左螺栓过孔，在左侧模2上表面的左部有数量与左螺栓过孔相同并且位置对应的左侧模螺纹孔，通过左螺栓5将左压板4固定在左侧模2的上表面上；右压板6是一个长度与右侧模3的长度相等的矩形板，右压板6的下表面是右低左高的台阶面，右压板6的下表面的右部低面与右侧模3的上表面贴合，右压板6的下表面的左部高面与右部低面的高度差等于翻边13b的厚度，在右压板6的右部有沿长度均布的、贯通的右螺栓过孔，在右侧模3上表面的右部有数量与右螺栓过孔相同并且位置对应的右侧模螺纹孔，通过右螺栓7将右压板6固定在右侧模3的上表面上；挡块8是长度等于右侧模3长度的长方体，在挡块8上有沿长度均布的、贯通左右侧面的挡块螺纹孔，挡块8通过螺钉固定在平台1上，挡块8与左侧模2平行，加压螺栓9拧在挡块8的挡块螺纹孔内；上模10的长度等于左侧模2的长度，上模10由上部的矩形基座和下部的凸模10a组成，矩形基座的宽度大于凸模10a的宽度，凸模10a的横截面形状为：中间部分为矩形，下端为圆弧头，上端圆弧过渡到矩形基座，凸模10a的宽度W2=2r～4r，凸模10a的高度h=H-(0.25π-0.5)W2,凸模10a上端的过渡圆弧半径R=r+δ，δ是平面毛坯11的厚度，单位均为mm。

一种T形复合材料长桁毛坯的成型方法，其特征在于：使用如上面所述的成型工装进行成型，成型的步骤是：

1、铺叠矩形预浸料平面毛坯11：根据T形复合材料长桁毛坯13的尺寸，计算预浸料平面毛坯11的尺寸，计算方法是：平面毛坯11的厚度为长桁毛坯的翻边13b的厚度，平面毛坯11的形状为长方形，平面毛坯11的长度等于长桁毛坯13的长度，平面毛坯11的宽度b等于两倍的腹板13a的高度H加上两倍的翻边13b的宽度a,即b=2H+2a，然后在平面上铺叠矩形预浸料平面毛坯11；

2、确定左侧模2和右侧模3之间的间距W1：W1=W2+2δ；

3、组装：将平台1固定在压力机的下工作台上，将右侧模3放置在左侧模2和挡块8之间，旋转挡块8上的螺栓9，使得左侧模2和右侧模3之间的间距为W1，将平面预浸料毛坯11放于左侧底模2和右侧底模3之上，安装左压板4和右压板6，左压板4和右压板6下表面的高面与平面预浸料毛坯11的上表面贴合；将上模10安装在上工作台上，并将上模10和底模对正；

4、加压：操纵压力机的上工作台竖直向下运动，运动速率为0.05mm/秒～1mm/秒，上模10逐渐进入左侧模2和右侧模3之间的空腔内，直至上模10矩形基座的过渡圆弧与左侧模2和右侧模3的过渡圆弧之间的距离等于δ为止，使平面毛坯11逐渐变化成为U形毛坯12；

5、开模：操纵压力机的上工作台竖直向上运动，直至完全脱离U形毛坯12；

6、成型腹板：旋转挡块8上的螺栓9，驱动右侧底模3向左侧底模2侧向运动，直至U形毛坯的两个半腹板12a贴合为一体为止，U形毛坯12成型为T形复合材料长桁毛坯13。

本发明的优点是：提出了一种改进的复合材料长桁毛坯成型装置及成型方法，提高了铺叠效率，保证了产品的质量和精度。

附图说明

图1是T形复合材料长桁毛坯的结构示意图。

图2是T形复合材料长桁毛坯成型工装的结构示意图，图中的状态是加压前的状态。

图3是T形复合材料长桁毛坯的成型过程的示意图，图中的状态是加压完毕的状态。

图4是T形复合材料长桁毛坯的成型过程示意图，图中的状态是成型腹板的状态。

具体实施方式

下面对本发明做进一步详细说明。参见图1至图4，一种T形复合材料长桁毛坯的成型工装，所成形的T形复合材料长桁毛坯13的结构是：它的截面形状为T形，该T形复合材料长桁毛坯13由腹板13a和两侧的翻边13b组成，翻边13b的内端与腹板13a的上端连接为整体，腹板13a与两侧的翻边13b呈直角，在两侧翻边13b的交汇处有三角形的空隙13c，腹板13a的厚度是翻边13b厚度的两倍，腹板13a的左侧面与位于左侧的翻边13b的下表面连接处的过渡圆弧半径r=3mm～20mm，腹板13a的右侧面与位于右侧的翻边13b的下表面连接处的过渡圆弧半径为r，腹板[13a]的高度为H，翻边[13b]的宽度为a；其特征在于：T形复合材料长桁毛坯的成型工装由底模和上模10组成；底模由平台1、左侧模2、右侧模3、左压板4、左螺栓5、右压板6、右螺栓7、挡块8和加压螺栓9组成；左侧模2和右侧模3是尺寸相同的长方体，左侧模2和右侧模3的高度大于T形复合材料长桁毛坯13的腹板13a的高度，左侧模2和右侧模3的宽度大于T形复合材料长桁毛坯13的翻边13b的宽度，左侧模2和右侧模3的长度大于T形复合材料长桁毛坯13的长度；左侧模2通过螺钉固定在平台1上，左侧模2的右侧面和右侧模3的左侧面是腹板13a的成型面，左侧模2和右侧模3的上表面是翻边13b下表面的成型面，左侧模2的右侧面与上表面之间的过渡圆弧半径为r，右侧模2的左侧面与上表面之间的过渡圆弧半径为r；左压板4是一个长度与左侧模2的长度相等的矩形板，左压板4的下表面是左低右高的台阶面，左压板4的下表面的左部低面与左侧模2的上表面贴合，左压板4的下表面的右部高面与左部低面的高度差等于翻边13b的厚度，在左压板4的左部有沿长度均布的、贯通的左螺栓过孔，在左侧模2上表面的左部有数量与左螺栓过孔相同并且位置对应的左侧模螺纹孔，通过左螺栓5将左压板4固定在左侧模2的上表面上；右压板6是一个长度与右侧模3的长度相等的矩形板，右压板6的下表面是右低左高的台阶面，右压板6的下表面的右部低面与右侧模3的上表面贴合，右压板6的下表面的左部高面与右部低面的高度差等于翻边13b的厚度，在右压板6的右部有沿长度均布的、贯通的右螺栓过孔，在右侧模3上表面的右部有数量与右螺栓过孔相同并且位置对应的右侧模螺纹孔，通过右螺栓7将右压板6固定在右侧模3的上表面上；挡块8是长度等于右侧模3长度的长方体，在挡块8上有沿长度均布的、贯通左右侧面的挡块螺纹孔，挡块8通过螺钉固定在平台1上，挡块8与左侧模2平行，加压螺栓9拧在挡块8的挡块螺纹孔内；上模10的长度等于左侧模2的长度，上模10由上部的矩形基座和下部的凸模10a组成，矩形基座的宽度大于凸模10a的宽度，凸模10a的横截面形状为：中间部分为矩形，下端为圆弧头，上端圆弧过渡到矩形基座，凸模10a的宽度W2=2r～4r，凸模10a的高度h=H-(0.25π-0.5)W2,凸模10a上端的过渡圆弧半径R=r+δ，δ是平面毛坯11的厚度，单位均为mm。

一种T形复合材料长桁毛坯的成型方法，其特征在于：使用如上面所述的成型工装进行成型，成型的步骤是：

1、铺叠矩形预浸料平面毛坯11：根据T形复合材料长桁毛坯13的尺寸，计算预浸料平面毛坯11的尺寸，计算方法是：平面毛坯11的厚度为长桁毛坯的翻边13b的厚度，平面毛坯11的形状为长方形，平面毛坯11的长度等于长桁毛坯13的长度，平面毛坯11的宽度b等于两倍的腹板13a的高度H加上两倍的翻边13b的宽度a,即b=2H+2a，然后在平面上铺叠矩形预浸料平面毛坯11；

2、确定左侧模2和右侧模3之间的间距W1：W1=W2+2δ；

3、组装：参见图2，将平台1固定在压力机的下工作台上，将右侧模3放置在左侧模2和挡块8之间，旋转挡块8上的螺栓9，使得左侧模2和右侧模3之间的间距为W1，将平面预浸料毛坯11放于左侧底模2和右侧底模3之上，安装左压板4和右压板6，左压板4和右压板6下表面的高面与平面预浸料毛坯11的上表面贴合；将上模10安装在上工作台上，并将上模10和底模对正；

4、加压：参见图3，操纵压力机的上工作台竖直向下运动，运动速率为0.05mm/秒～1mm/秒，上模10逐渐进入左侧模2和右侧模3之间的空腔内，直至上模10矩形基座的过渡圆弧与左侧模2和右侧模3的过渡圆弧之间的距离等于δ为止，使平面毛坯11逐渐变化成为U形毛坯12；

5、开模：操纵压力机的上工作台竖直向上运动，直至完全脱离U形毛坯12；

6、成型腹板：参见图4，旋转挡块8上的螺栓9，驱动右侧底模3向左侧底模2侧向运动，直至U形毛坯的两个半腹板12a贴合为一体为止，U形毛坯12成型为T形复合材料长桁毛坯13。

本发明的工作原理是：本发明在成型T型复合材料毛坯时，先铺叠平面的复合材料毛坯，因为铺叠平面的复合材料毛坯可以高效优质的完成，然后再采用专用装置将平面的复合材料毛坯成型为T型毛坯。在成型时通过压力机加压，首先将平面毛坯成型为U型，然后将U型毛坯的中间的两个半腹板挤压成一体形成T型毛坯。成型过程由成型装置完成，避免了人工铺叠拐折结构带来的质量影响。

实施例1

欲制作的T形复合材料长桁毛坯由腹板和两侧的翻边组成，翻边的内端与腹板的上端连接为整体，腹板与两侧的翻边呈直角，在两侧翻边的交汇处有三角形的空隙，腹板]的厚度是4mm，翻边的厚度是2mm，腹板的左侧面与位于左侧的翻边的下表面连接处的过渡圆弧半径为3mm，腹板的右侧面与位于右侧的翻边的下表面连接处的过渡圆弧半径为为3mm；腹板的高度为40mm，单侧翻边的宽带为20mm，长度为1000mm。

T形复合材料长桁毛坯的成型工装由底模和上模组成；底模由平台、左侧模、右侧模、左压板、左螺栓、右压板、右螺栓、挡块和加压螺栓组成；左侧模和右侧模是尺寸相同的长方体，左侧模和右侧模的高度为50mm，左侧模和右侧模的宽度为70mm，左侧模和右侧模的长度为1100mm；左侧模通过螺钉固定在平台上，左侧模的右侧面和右侧模的左侧面是腹板的成型面，左侧模和右侧模的上表面是翻边下表面的成型面，左侧模的右侧面与上表面之间的过渡圆弧半径为3mm，右侧模的左侧面与上表面之间的过渡圆弧半径为3mm；左压板是一个矩形板长度1100mm，左压板的下表面是左低右高的台阶面，左压板的下表面的左部低面与左侧模的上表面贴合，左压板的下表面的右部高面与左部低面的高度差等于2mm，在左压板的左部有沿长度均布的、贯通的左螺栓过孔，在左侧模上表面的左部有数量与左螺栓过孔相同并且位置对应的左侧模螺纹孔，通过左螺栓将左压板固定在左侧模的上表面上；右压板是一个矩形板长度1100mm，右压板的下表面是右低左高的台阶面，右压板的下表面的右部低面与右侧模的上表面贴合，右压板的下表面的左部高面与右部低面的高度差等于2mm，在右压板的右部有沿长度均布的、贯通的右螺栓过孔，在右侧模上表面的右部有数量与右螺栓过孔相同并且位置对应的右侧模螺纹孔，通过右螺栓将右压板固定在右侧模的上表面上；挡块是一个长度为1100mm的长方体，在挡块上有沿长度均布的、贯通左右侧面的挡块螺纹孔，挡块通过螺钉固定在平台上，挡块与左侧模平行，加压螺栓拧在挡块的挡块螺纹孔内；上模的长度为1100mm，上模由上部的矩形基座和下部的凸模组成，矩形基座的宽度为30mm，凸模的横截面形状为：中间部分为矩形，下端为圆弧头，上端圆弧过渡到矩形基座，凸模10a的宽度W2=6mm，凸模的高度为38.29,凸模上端的过渡圆弧半径R=5mm。

成型步骤是：

1、铺叠矩形预浸料平面毛坯：根据T形复合材料长桁毛坯的尺寸，计算预浸料平面毛坯为长1000mm，宽120mm，厚2mm的矩形，然后在平面上铺叠矩形预浸料平面毛坯；

2、确定左侧模和右侧模之间的间距W1为10mm；

3、组装：将平台固定在压力机的下工作台上，将右侧模放置在左侧模和挡块之间，旋转挡块上的螺栓，使得左侧模和右侧模之间的间距为10mm，将平面预浸料毛坯放于左侧模和右侧模之上，安装左压板和右压板，左压板和右压板下表面的高面与平面预浸料毛坯的上表面贴合；将上模安装在上工作台上，并将上模和底模对正；

4、加压：操纵压力机的上工作台竖直向下运动，运动速率为0.5mm/秒，上模逐渐进入左侧模和右侧模之间的空腔内，直至上模矩形基座的过渡圆弧与左侧模和右侧模的过渡圆弧之间的距离等于2mm为止，使平面毛坯逐渐变化成为U形毛坯；

5、开模：操纵压力机的上工作台竖直向上运动，直至完全脱离U形毛坯；

6、成型腹板：旋转挡块上的螺栓，驱动右侧模向左侧模侧向运动，直至U形毛坯的两个半腹板贴合为一体为止，U形毛坯成型为T形复合材料长桁毛坯。

实施例2

欲制作的T形复合材料长桁毛坯由腹板和两侧的翻边组成，翻边的内端与腹板的上端连接为整体，腹板与两侧的翻边呈直角，在两侧翻边的交汇处有三角形的空隙，腹板]的厚度是6mm，翻边的厚度是3mm，腹板的左侧面与位于左侧的翻边的下表面连接处的过渡圆弧半径为5mm，腹板的右侧面与位于右侧的翻边的下表面连接处的过渡圆弧半径为为5mm；腹板的高度为50mm，单侧翻边的宽带为30mm，长度为1000mm。

T形复合材料长桁毛坯的成型工装由底模和上模组成；底模由平台、左侧模、右侧模、左压板、左螺栓、右压板、右螺栓、挡块和加压螺栓组成；左侧模和右侧模是尺寸相同的长方体，左侧模和右侧模的高度为60mm，左侧模和右侧模的宽度为90mm，左侧模和右侧模的长度为1100mm；左侧模通过螺钉固定在平台上，左侧模的右侧面和右侧模的左侧面是腹板的成型面，左侧模和右侧模的上表面是翻边下表面的成型面，左侧模的右侧面与上表面之间的过渡圆弧半径为5mm，右侧模的左侧面与上表面之间的过渡圆弧半径为5mm；左压板是一个矩形板长度1100mm，左压板的下表面是左低右高的台阶面，左压板的下表面的左部低面与左侧模的上表面贴合，左压板的下表面的右部高面与左部低面的高度差等于3mm，在左压板的左部有沿长度均布的、贯通的左螺栓过孔，在左侧模上表面的左部有数量与左螺栓过孔相同并且位置对应的左侧模螺纹孔，通过左螺栓将左压板固定在左侧模的上表面上；右压板是一个矩形板长度1100mm，右压板的下表面是右低左高的台阶面，右压板的下表面的右部低面与右侧模的上表面贴合，右压板的下表面的左部高面与右部低面的高度差等于3mm，在右压板的右部有沿长度均布的、贯通的右螺栓过孔，在右侧模上表面的右部有数量与右螺栓过孔相同并且位置对应的右侧模螺纹孔，通过右螺栓将右压板固定在右侧模的上表面上；挡块是一个长度为1100mm的长方体，在挡块上有沿长度均布的、贯通左右侧面的挡块螺纹孔，挡块通过螺钉固定在平台上，挡块与左侧模平行，加压螺栓拧在挡块的挡块螺纹孔内；上模的长度为1100mm，上模由上部的矩形基座和下部的凸模组成，矩形基座的宽度为30mm，凸模的横截面形状为：中间部分为矩形，下端为圆弧头，上端圆弧过渡到矩形基座，凸模10a的宽度W2=10mm，凸模的高度为47.15,凸模上端的过渡圆弧半径R=8mm。

成型步骤是：

1、铺叠矩形预浸料平面毛坯：根据T形复合材料长桁毛坯的尺寸，计算预浸料平面毛坯为长1000mm，宽160mm，厚3mm的矩形，然后在平面上铺叠矩形预浸料平面毛坯；

2、确定左侧模和右侧模之间的间距W1为16mm；

3、组装：将平台固定在压力机的下工作台上，将右侧模放置在左侧模和挡块之间，旋转挡块上的螺栓，使得左侧模和右侧模之间的间距为16mm，将平面预浸料毛坯放于左侧模和右侧模之上，安装左压板和右压板，左压板和右压板下表面的高面与平面预浸料毛坯的上表面贴合；将上模安装在上工作台上，并将上模和底模对正；

4、加压：操纵压力机的上工作台竖直向下运动，运动速率为0.3mm/秒，上模逐渐进入左侧模和右侧模之间的空腔内，直至上模矩形基座的过渡圆弧与左侧模和右侧模的过渡圆弧之间的距离等于3mm为止，使平面毛坯逐渐变化成为U形毛坯；

5、开模：操纵压力机的上工作台竖直向上运动，直至完全脱离U形毛坯；

6、成型腹板：旋转挡块上的螺栓，驱动右侧模向左侧模侧向运动，直至U形毛坯的两个半腹板贴合为一体为止，U形毛坯成型为T形复合材料长桁毛坯。

实施例3

欲制作的T形复合材料长桁毛坯由腹板和两侧的翻边组成，翻边的内端与腹板的上端连接为整体，腹板与两侧的翻边呈直角，在两侧翻边的交汇处有三角形的空隙，腹板]的厚度是10mm，翻边的厚度是5mm，腹板的左侧面与位于左侧的翻边的下表面连接处的过渡圆弧半径为5mm，腹板的右侧面与位于右侧的翻边的下表面连接处的过渡圆弧半径为为5mm；腹板的高度为50mm，单侧翻边的宽带为30mm，长度为2000mm。

T形复合材料长桁毛坯的成型工装由底模和上模组成；底模由平台、左侧模、右侧模、左压板、左螺栓、右压板、右螺栓、挡块和加压螺栓组成；左侧模和右侧模是尺寸相同的长方体，左侧模和右侧模的高度为60mm，左侧模和右侧模的宽度为90mm，左侧模和右侧模的长度为2100mm；左侧模通过螺钉固定在平台上，左侧模的右侧面和右侧模的左侧面是腹板的成型面，左侧模和右侧模的上表面是翻边下表面的成型面，左侧模的右侧面与上表面之间的过渡圆弧半径为5mm，右侧模的左侧面与上表面之间的过渡圆弧半径为5mm；左压板是一个矩形板长度2100mm，左压板的下表面是左低右高的台阶面，左压板的下表面的左部低面与左侧模的上表面贴合，左压板的下表面的右部高面与左部低面的高度差等于5mm，在左压板的左部有沿长度均布的、贯通的左螺栓过孔，在左侧模上表面的左部有数量与左螺栓过孔相同并且位置对应的左侧模螺纹孔，通过左螺栓将左压板固定在左侧模的上表面上；右压板是一个矩形板长度2100mm，右压板的下表面是右低左高的台阶面，右压板的下表面的右部低面与右侧模的上表面贴合，右压板的下表面的左部高面与右部低面的高度差等于5mm，在右压板的右部有沿长度均布的、贯通的右螺栓过孔，在右侧模上表面的右部有数量与右螺栓过孔相同并且位置对应的右侧模螺纹孔，通过右螺栓将右压板固定在右侧模的上表面上；挡块是一个长度为2100mm的长方体，在挡块上有沿长度均布的、贯通左右侧面的挡块螺纹孔，挡块通过螺钉固定在平台上，挡块与左侧模平行，加压螺栓拧在挡块的挡块螺纹孔内；上模的长度为2100mm，上模由上部的矩形基座和下部的凸模组成，矩形基座的宽度为30mm，凸模的横截面形状为：中间部分为矩形，下端为圆弧头，上端圆弧过渡到矩形基座，凸模10a的宽度W2=10mm，凸模的高度为47.15,凸模上端的过渡圆弧半径R=10mm。

成型步骤是：

1、铺叠矩形预浸料平面毛坯：根据T形复合材料长桁毛坯的尺寸，计算预浸料平面毛坯为长2000mm，宽160mm，厚5mm的矩形，然后在平面上铺叠矩形预浸料平面毛坯；

2、确定左侧模和右侧模之间的间距W1为20mm；

3、组装：将平台固定在压力机的下工作台上，将右侧模放置在左侧模和挡块之间，旋转挡块上的螺栓，使得左侧模和右侧模之间的间距为20mm，将平面预浸料毛坯放于左侧模和右侧模之上，安装左压板和右压板，左压板和右压板下表面的高面与平面预浸料毛坯的上表面贴合；将上模安装在上工作台上，并将上模和底模对正；

4、加压：操纵压力机的上工作台竖直向下运动，运动速率为0.1mm/秒，上模逐渐进入左侧模和右侧模之间的空腔内，直至上模矩形基座的过渡圆弧与左侧模和右侧模的过渡圆弧之间的距离等于5mm为止，使平面毛坯逐渐变化成为U形毛坯；

5、开模：操纵压力机的上工作台竖直向上运动，直至完全脱离U形毛坯；

6、成型腹板：旋转挡块上的螺栓，驱动右侧模向左侧模侧向运动，直至U形毛坯的两个半腹板贴合为一体为止，U形毛坯成型为T形复合材料长桁毛坯。

Claims (2)

1.一种T形复合材料长桁毛坯的成型工装，所成形的T形复合材料长桁毛坯[13]的结构是：它的截面形状为T形，该T形复合材料长桁毛坯[13]由腹板[13a]和两侧的翻边[13b]组成，翻边[13b]的内端与腹板[13a]的上端连接为整体，腹板[13a]与两侧的翻边[13b]呈直角，在两侧翻边[13b]的交汇处有三角形的空隙[13c]，腹板[13a]的厚度是翻边[13b]厚度的两倍，腹板[13a]的左侧面与位于左侧的翻边[13b]的下表面连接处的过渡圆弧半径r＝3mm～20mm，腹板[13a]的右侧面与位于右侧的翻边[13b]的下表面连接处的过渡圆弧半径为r，腹板[13a]的高度为H，翻边[13b]的宽度为a；其特征在于：T形复合材料长桁毛坯的成型工装由底模和上模[10]组成；底模由平台[1]、左侧模[2]、右侧模[3]、左压板[4]、左螺栓[5]、右压板[6]、右螺栓[7]、挡块[8]和加压螺栓[9]组成；左侧模[2]和右侧模[3]是尺寸相同的长方体，左侧模[2]和右侧模[3]的高度大于T形复合材料长桁毛坯[13]的腹板[13a]的高度，左侧模[2]和右侧模[3]的宽度大于T形复合材料长桁毛坯[13]的翻边[13b]的宽度，左侧模[2]和右侧模[3]的长度大于T形复合材料长桁毛坯[13]的长度；左侧模[2]通过螺钉固定在平台[1]上，左侧模[2]的右侧面和右侧模[3]的左侧面是腹板[13a]的成型面，左侧模[2]和右侧模[3]的上表面是翻边[13b]下表面的成型面，左侧模[2]的右侧面与上表面之间的过渡圆弧半径为r，右侧模[2]的左侧面与上表面之间的过渡圆弧半径为r；左压板[4]是一个长度与左侧模[2]的长度相等的矩形板，左压板[4]的下表面是左低右高的台阶面，左压板[4]的下表面的左部低面与左侧模[2]的上表面贴合，左压板[4]的下表面的右部高面与左部低面的高度差等于翻边[13b]的厚度，在左压板[4]的左部有沿长度均布的、贯通的左螺栓过孔，在左侧模[2]上表面的左部有数量与左螺栓过孔相同并且位置对应的左侧模螺纹孔，通过左螺栓[5]将左压板[4]固定在左侧模[2]的上表面上；右压板[6]是一个长度与右侧模[3]的长度相等的矩形板，右压板[6]的下表面是右低左高的台阶面，右压板[6]的下表面的右部低面与右侧模[3]的上表面贴合，右压板[6]的下表面的左部高面与右部低面的高度差等于翻边[13b]的厚度，在右压板[6]的右部有沿长度均布的、贯通的右螺栓过孔，在右侧模[3]上表面的右部有数量与右螺栓过孔相同并且位置对应的右侧模螺纹孔，通过右螺栓[7]将右压板[6]固定在右侧模[3]的上表面上；挡块[8]是长度等于右侧模[3]长度的长方体，在挡块[8]上有沿长度均布的、贯通左右侧面的挡块螺纹孔，挡块[8]通过螺钉固定在平台[1]上，挡块[8]与左侧模[2]平行，加压螺栓[9]拧在挡块[8]的挡块螺纹孔内；上模[10]的长度等于左侧模[2]的长度，上模[10]由上部的矩形基座和下部的凸模[10a]组成，矩形基座的宽度大于凸模[10a]的宽度，凸模[10a]的横截面形状为：中间部分为矩形，下端为圆弧头，上端圆弧过渡到矩形基座，凸模[10a]的宽度W1＝2r～4r，凸模[10a]的高度h＝H-(0.25π-0.5)W1,凸模[10a]上端的过渡圆弧半径R＝r+δ，δ是平面毛坯[11]的厚度，单位均为mm。

2.一种T形复合材料长桁毛坯的成型方法，其特征在于：使用如权利要求1所述的成型工装进行成型，成型的步骤是：

2.1、铺叠矩形预浸料平面毛坯[11]：根据T形复合材料长桁毛坯[13]的尺寸，计算预浸料平面毛坯[11]的尺寸，计算方法是：平面毛坯[11]的厚度为长桁毛坯的翻边[13b]的厚度，平面毛坯[11]的形状为长方形，平面毛坯[11]的长度等于长桁毛坯[13]的长度，平面毛坯[11]的宽度b等于两倍的腹板[13a]的高度H加上两倍的翻边[13b]的宽度a,即b＝2H+2a，然后在平面上铺叠矩形预浸料平面毛坯[11]；

2.2、确定左侧模[2]和右侧模[3]之间的间距W2：W2＝W1+2δ；

2.3、组装：将平台[1]固定在压力机的下工作台上，将右侧模[3]放置在左侧模[2]和挡块[8]之间，旋转挡块[8]上的螺栓[9]，使得左侧模[2]和右侧模[3]之间的间距为W2，将平面预浸料毛坯[11]放于左侧模[2]和右侧模[3]之上，安装左压板[4]和右压板[6]，左压板[4]和右压板[6]下表面的高面与平面预浸料毛坯[11]的上表面贴合；将上模[10]安装在上工作台上，并将上模[10]和底模对正；

2.4、加压：操纵压力机的上工作台竖直向下运动，运动速率为0.05mm/秒～1mm/秒，上模[10]逐渐进入左侧模[2]和右侧模[3]之间的空腔内，直至上模[10]矩形基座的过渡圆弧与左侧模[2]和右侧模[3]的过渡圆弧之间的距离等于δ为止，使平面毛坯[11]逐渐变化成为U形毛坯[12]；

2.5、开模：操纵压力机的上工作台竖直向上运动，直至完全脱离U形毛坯[12]；

2.6、成型腹板：旋转挡块[8]上的螺栓[9]，驱动右侧模[3]向左侧模[2]侧向运动，直至U形毛坯的两个半腹板[12a]贴合为一体为止，U形毛坯[12]成型为T形复合材料长桁毛坯[13]。