CN104044278A - 真空吸附接嘴及其使用方法 - Google Patents

Abstract

一种真空吸附接嘴，由导气管、导气片组成，所述导气管为一两端相通的管件，所述导气片为一薄片形状的空腔腔体，所述空腔腔体上开有两个使所述空腔腔体里外相通的通孔，其中一个与所述导气管通孔相适应而与所述导气管相连通，另一个直接与所述空腔腔体外相通。这种真空吸附接嘴克服了现有技术中存在的使用步骤繁琐、不能保证成形质量的缺陷。

Description

真空吸附接嘴及其使用方法

技术领域

本发明涉及一种真空吸附装置及其使用方法，属于航空复合材料制造技术领域。

背景技术

在复合材料机体结构或零件制造过程中，为了保证复合材料各铺层之间的紧密结合，其成形过程往往需要使尚未与成形模具分离的复合材料机体结构或零件处于真空状态，为了持续维持这种真空状态，必须将所述尚未与成形模具分离的复合材料机体结构或零件连同相应的成形模具置于真空袋中，使真空袋薄膜与所述尚未与成形模具分离的复合材料机体结构或零件表面充分贴合，因此就要大量使用真空吸附装置，真空吸附装置通过其管路上的真空吸附接嘴与真空袋内部相连通，真空吸附装置中的抽真空设备工作时就可以使所述尚未与成形模具分离的复合材料机体结构或零件处于所需的真空状态。

实际工作中，除了部分尺寸较小的尚未与成形模具分离的复合材料机体结构或零件可以连同相应的成形模具放置于完整的真空袋内以外，绝大多数情况下真空袋的制作就是在成形模具四周铺上真空袋薄膜，利用腻子材料的可塑特性及气密特性，用腻子铺在薄膜四周边沿与模具结合处，将薄膜四周气密密封，使所述尚未与成形模具分离的复合材料机体结构或零件完全处于真空袋薄膜之中。

目前所采用的真空吸附接嘴由可分解的底座、通气管、密封垫、压紧块四个零件组成，所述底座呈圆台型结构，面积大的一端为下端面，面积小的一端为上端面，在底座圆台中心开有一个通孔，通孔内表面制有内螺纹，所述通气管为一圆柱形管材，管材其中一端外表面制有与所述圆台中心通孔内表面内螺纹相匹配的外螺纹，顶一端外表面制有方便与抽真空设备管路相连的快卸凸台，所述密封垫为内径与所述通气管外径相当的圆形橡胶垫圈，所述压紧块为几何尺寸与密封垫匹配的圆形垫片，如图1所示，在使用目前所采用的真空吸附接嘴进行抽真空操作前的操作步骤为：第一步，将所述底座放入真空袋内；第二步，在所述底座下端面和所述尚未与成形模具分离的复合材料机体结构或零件表面之间铺上透气纤维，并使真空袋薄膜贴紧所述底座圆台上端面；第三步，在真空袋薄膜上紧贴所述底座圆台上端面中心通孔处开出与所述底座圆台中心通孔大小一致的通孔；第四步，紧接着将所述通气管依次穿过所述压紧块、密封垫和真空袋薄膜通孔；第五步，将已经穿过所述压紧块、密封垫和真空袋薄膜通孔的通气管插入所述底座圆台中心通孔，利用所述通气管和底座上面的螺纹将所述通气管拧紧固定在所述底座上，使所述压紧块压紧紧贴真空袋薄膜的密封垫；第六步，用手扶住整个真空吸附接嘴，连接抽真空设备，开启抽真空设备直到真空袋处于真空状态才能把手松开。由于要使所述压紧块压紧与真空袋薄膜紧贴的密封垫，从而保证气密，故操作步骤中每次都要重新组合安装真空吸附接嘴；操作步骤的第六步中，在真空袋未处于真空状态前，由于真空袋薄膜没有绷紧而处于自由状态，所以必须一直用手扶住整个真空吸附接嘴以防止真空吸附接嘴随未处于真空状态的真空袋薄膜倒伏，因为抽真空过程中，真空吸附接嘴倒伏会导致真空袋薄膜起皱，甚至引起真空袋薄膜破裂。从上述操作步骤可以看出，这种由可分解零件构成的真空吸附接嘴，在使用中因为每次都要在真空袋薄膜上开孔再组合安装真空吸附接嘴，且在最后阶段需要一直用手扶住真空吸附接嘴直到真空袋处于真空状态才能松手，实际操作中有时需要更多的人手，使用起来步骤繁琐，费时费力，很不方便。

同时，由于目前所采用的真空吸附接嘴受底座形状结构所限，无论放置在真空袋中任何位置，都会在真空袋薄膜与所述尚未与成形模具分离的复合材料机体结构或零件表面之间形成较大间隙，影响复合材料机体结构或零件的成形质量。针对上述问题，急需发明一种操作步骤简便、省时省力、使用方便且能保证复合材料机体结构或零件成形质量的真空吸附接嘴。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：目前采用的由可分解零件构成的真空吸附接嘴，在使用中因为每次都要在真空袋薄膜上开孔再组合安装真空吸附接嘴，且在最后阶段需要一直用手扶住真空吸附接嘴直到真空袋处于真空状态才能松手，实际操作中有时需要更多的人手，使用起来步骤繁琐，费时费力，很不方便。

同时，由于目前所采用的真空吸附接嘴受底座形状结构所限，无论放置在真空袋中任何位置，都会在真空袋薄膜与所述尚未与成形模具分离的复合材料机体结构或零件表面之间形成较大间隙，影响复合材料机体结构或零件的成形质量。

本发明为解决上述技术问题而采用的技术思路是：从改进真空吸附接嘴的结构形式入手，将起使导气管与真空袋内连通作用的底座由圆台形状改进成薄片腔体形状的导气片，使用时将所述导气片平铺在所述尚未与成形模具分离的复合材料机体结构或零件表面，既可以避免在真空袋薄膜与所述尚未与成形模具分离的复合材料机体结构或零件表面之间形成较大间隙，又可以防止真空吸附接嘴倒伏，同时利用腻子材料的可塑特性及气密特性，在操作时按照腻子用于真空袋制作时的用法，用腻子代替密封垫来完成气密功能，这样就可以将现有技术中的圆柱形通气管改进成适合与导气片连通后可以不再拆开的导气管，即将现有技术中所述通气管与底座的连接组合方式从每次抽真空前都需要重新连接组合改为所述导气片与导气管连接组合一次即成整体结构而不需要每次都重新连接组合的连接组合方式，从而得到本发明给出的真空吸附接嘴，即本发明给出的真空吸附接嘴的初步技术方案：一种真空吸附接嘴，由导气管、导气片组成，所述导气管为一两端相通的管件，所述导气片为一薄片形状的空腔腔体，所述空腔腔体上开有两个使所述空腔腔体里外相通的通孔，其中一个与所述导气管通孔相适应而与所述导气管相连通，另一个直接与所述空腔腔体外相通。

实际工作中，为制造方便，所述导气管一端为可与抽真空设备所带普通圆柱形管件相连的圆柱形管件，另一端从圆柱形呈锥形逐渐变细过渡到外径尺寸与所述导气片厚度尺寸一致的细小一端，所述细小一端可以采用焊接或胶结或密封紧固等形式与所述导气片连接组合成一个整体结构，所述导气片可以设计为一矩形薄片形状的空腔腔体，所述空腔腔体上所开的两个通孔位于空腔腔体两端，其中一个通孔与所述导气管细小一端通孔相适应而与所述导气管相连通，另一个直接与所述空腔腔体外相通，从而使整个真空吸附接嘴起到连通真空袋内部到真空吸附装置管路的作用，由此得到实际工作中改进后的技术方案：在初步技术方案上改进的一种真空吸附接嘴，所述导气管一端为普通圆柱形管件，另一端从圆柱形呈锥形逐渐变细过渡到外径尺寸与所述导气片厚度尺寸一致的细小一端，所述导气片空腔腔体上所开通孔分别位于所述导气片的两端，其中一个通孔与所述导气管细小一端通孔相适应而与所述导气管相连通，另一个直接与所述空腔腔体外相通。

在使用本发明给出的真空吸附接嘴进行抽真空操作前的操作步骤为：第一步、将所述真空吸附接嘴置于真空袋中，使所述导气片平铺在尚未与成形模具分离的复合材料机体结构或零件表面；第二步、在真空袋薄膜上与所述导气管相对应的位置开孔，使所述导气管穿过所述真空袋薄膜，并使所述真空袋薄膜贴紧所述导气片；第三步、用腻子在所述真空袋薄膜通孔与所述导气管接触处密封；第四步、将所述导气管与抽真空设备管路相连，打开抽真空设备进行抽真空操作。

完成以上工作中的第三步工作，将真空吸附接嘴与真空吸附装置管路连通，就可以打开真空吸附装置进行抽真空操作了。

实际工作中，为了适应与抽真空设备管路的快速连接，仍然采用现有技术的方式，在导气管与抽真空设备管路连接一端外表面制有快卸凸台。

从本发明给出的真空吸附接嘴的结构及其操作方法看出，通过对现有技术中真空吸附接嘴主要部件底座的改进，不仅使操作步骤大大简化，而且既可以避免在真空袋薄膜与所述尚未与成形模具分离的复合材料机体结构或零件表面之间形成较大间隙，又可以防止真空吸附接嘴倒伏。

采用上述技术方案的有益效果是：由于将现有技术中真空吸附接嘴的底座结构从园台式结构改为薄片式结构的导气片，且导气管与导气片之间的连接组合为一次性永久性结合，不再需要每次操作时都要重新组合连接，且操作时可将本发明所给的真空吸附接嘴平铺在真空袋中的尚未与成形模具分离的复合材料机体结构或零件表面上，不再因为担心真空吸附接嘴倒伏而必须一直用手扶住，因而克服了使用起来步骤繁琐，费时费力，很不方便且在真空袋薄膜与所述尚未与成形模具分离的复合材料机体结构或零件表面之间形成较大间隙，影响复合材料机体结构或零件的成形质量的缺陷。

附图说明

图1是背景技术中反映现有技术的真空吸附接嘴结构及使用示意图；

图2是本发明实施例中在导气片侧面开有导气孔的真空吸附接嘴结构示意图；

图3是实施例中采用本发明最常见的操作方法进行操作时的示意图；

图4是实施例中采用本发明中更简便的一种操作方法进行操作时的示意图；

图中，1-底座；2-密封垫；3-压紧块；4-通气管；5-快卸凸台；6-真空袋薄膜；7-导气片；8-导气管；9-导气通孔；10-腻子；11-成形模具边沿。

具体实施方式：

实施例一：按照最先的初步技术方案，先后用金属管件和复合材料管件分别制作导气管8和导气片7，得到的结果是只要保证真空吸附接嘴具有连接真空袋薄膜内外的功能，在导气片7制作成薄片式腔体时，导气管8与导气片7的连接位置可以设计在导气片上的任一点，且连接方式可以采用銲接或胶接或密封紧固等几种常见形式，就可以实现操作步骤的简化。实施例一的初步技术方案可以总结为：一种真空吸附接嘴，由导气管8、导气片7组成，所述导气管8为一两端相通的管件，其特征在于所述导气片7为一薄片形状的空腔腔体，所述空腔腔体上开有两个使所述空腔腔体里外相通的通孔，其中一个与所述导气管8通孔相适应而与所述导气管8相连通，另一个直接与所述空腔腔体外相通。

实施例二：实际运用中发现，当导气片7与导气管8连接的位置选择在导气片7两端时，可以方便加工制造，故将导气片7设计为薄片腔体，将导气管8设计为圆柱形管件呈锥形逐步变细过渡到外径与导气片7厚度一致的管件，这样可以提高实际加工的效率。实施例二在实施例一基础上改进的技术方案可以总结为：所述导气管8一端为普通圆柱形管件，另一端从圆柱形呈锥形逐渐变细过渡到外径尺寸与所述导气片7厚度尺寸一致的细小一端，所述导气片7空腔腔体上所开两个通孔分别位于所述导气片7的两端，其中一个通孔与所述导气管8细小一端通孔相适应而与所述导气管8相连通，另一个直接与所述空腔腔体外相通。

实施例三：实际工作中，发现如果将导气片7外形设计成矩形薄片，更有利于制造，且适应大多数应用场合；

实施例四：实际工作中发现，导气片7因为呈薄片结构而导致导气效率下降，在导气片7的薄片端面开出均匀分布或不均匀分布的导气通孔9即可解决这个问题，图2和图3就是实施例三和实施例四结合的示意图。

实施例五：某些复合材料机体结构或零件形状表面呈非规则几何形状，外形与这种非规则几何形状不一致的导气片7有时不能很好地与复合材料机体结构或零件表面贴合，故按所应用的复合材料机体结构或零件表面形状设计导气片7，将导气片7外形形状设计成与复合材料机体结构或零件表面相适应，从而很好地解决了不贴合的问题。

实施例六：在实际运用中发现，相当多的场合，由于复合材料机体结构或零件成形模具边11沿具有较大的尺寸，将真空吸附接嘴置于复合材料机体结构或零件成形模具边沿11时，使导气片7位于真空袋薄膜覆盖之下，而导气管8从真空袋薄膜边沿露出，就可以省去在真空袋薄膜上开孔的步骤，从而得到更简便的真空吸附接嘴使用方法：第一步、将所述真空吸附接嘴置于真空袋中，使所述导气片7平铺在复合材料机体结构或零件成形模具边沿11；第二步、用腻子10在所述真空袋薄膜6边沿与所述模具边沿11接触处密封；第三步、将所述导气管8与抽真空设备管路相连，打开抽真空设备进行抽真空操作。

实施例七：在将真空吸附接嘴置于复合材料机体结构或零件成形模具边沿使用时，某些复合材料机体结构或零件成形模具边沿11形状表面呈非规则几何形状，外形与这种非规则几何形状不一致的导气片7有时不能很好地与复合材料机体结构或零件成形模具边沿11表面贴合，故按所应用的复合材料机体结构或零件成形模具边沿11表面形状设计导气片7，将导气片7外形形状设计成与复合材料机体结构或零件成形模具边沿11表面相适应，从而很好地解决了不贴合的问题。

上述实施例中，都按所述导气管8实际连接的抽真空设备管路在所述导气管8外表面制有相应的快卸凸台。

Claims (10)

1.一种真空吸附接嘴，由导气管(8)、导气片(7)组成，所述导气管(8)为一两端相通的管件，其特征在于所述导气片(7)为一薄片形状的空腔腔体，所述空腔腔体上开有两个使所述空腔腔体里外相通的通孔，其中一个与所述导气管(8)通孔相适应而与所述导气管(8)相连通，另一个直接与所述空腔腔体外相通。

2.如权利要求1所述的真空吸附接嘴，其特征在于所述导气管(8)一端为普通圆柱形管件，另一端从圆柱形呈锥形逐渐变细过渡到外径尺寸与所述导气片(7)厚度尺寸一致的细小一端，所述导气片(7)空腔腔体上所开通孔分别位于所述导气片(7)的两端，其中一个通孔与所述导气管(8)细小一端通孔相适应而与所述导气管(8)相连通，另一个直接与所述空腔腔体外相通。

3.如权利要求1或2所述的真空吸附接嘴，其特征在于所述导气管(8)细小一端与所述导气片(7)相连通的形式是采用焊接或胶结或密封紧固等形式与所述导气片(7)连接组合成一个整体结构。

4.如权利要求1或2所述的真空吸附接嘴，其特征在于所述导气片(7)形状为矩形。

5.如权利要求1或2所述的真空吸附接嘴，其特征在于所述导气片(7)形状为与所述真空吸附接嘴使用时的复合材料机体结构或零件表面形状相一致。

6.如权利要求1或2所述的真空吸附接嘴，其特征在于所述导气片(7)形状为与所述真空吸附接嘴使用时的复合材料机体结构或零件成形模具边沿(11)表面形状相一致。

7.如权利要求1或2所述的真空吸附接嘴，其特征在于所述导气片(7)腔体扁平表面开有至少两个均匀分布或不均匀分布的使腔体内外相通的导气通孔(9)。

8.如权利要求4所述的真空吸附接嘴，其特征在于所述导气片(7)腔体扁平表面开有至少两个均匀分布或不均匀分布的使腔体内外相通的导气通孔(9)。

9.一种如权利要求1或2所述的真空吸附接嘴的使用方法，其特征在于包括以下几个步骤：第一步、将所述真空吸附接嘴置于真空袋中，使所述导气片(7)平铺在尚未与成型模具分离的复合材料机体结构或零件表面；第二步、在真空袋薄膜(6)上与所述导气管相对应的位置开孔，使所述导气管(8)穿过所述真空袋薄膜(6)，并使所述真空袋薄膜(6)贴紧所述导气片(7)；第三步、用腻子(10)在所述真空袋薄膜(6)通孔与所述导气管(8)接触处密封。

10.一种如权利要求1或2所述的真空吸附接嘴的使用方法，其特征在于包括以下几个步骤：第一步、将所述真空吸附接嘴置于真空袋中，使所述导气片(7)平铺在成型模具边沿(11)；第二步、用腻子(10)在所述真空袋薄膜(6)边沿与所述模具边沿(11)接触处密封。