CN106003480B - 一种复合材料壁板长桁定位的整体成型工装 - Google Patents

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Abstract

一种复合材料壁板长桁定位的整体成型工装，其结构为：定位卡板的两端分别使用螺栓，通过定位底座安装在壁板成型模上，定位卡板上设置有上下两个挡块，在两个挡块之间的定位卡板主体上，开有两个定位槽；长桁芯模安装在定位卡板的两个挡块之间，并且其凸起部分与两个定位槽相接处，从而固定长桁芯模的位置。解决了零件在制造过程中难以通过轴线、肋线定位及整体成型过程中的制造难题，能够保证长桁位置精度及成型质量。

Description

一种复合材料壁板长桁定位的整体成型工装
技术领域
本发明属于复合材料制造领域，涉及一种曲率较大的复合材料壁板成型工装，特别涉及一种卧边带有曲率、轴线为曲线的T型长桁定位及壁板整体成型工装。
背景技术
复合材料以其优异的性能，广泛应用于机身、机翼蒙皮、水平尾翼等主承力构件。后机身复材上壁板所述位置是发动机装配位置，是飞机中的主承力结构。该壁板由曲率较大的蒙皮及多根T型长桁组成，蒙皮呈波浪形，最高点与最低点高度差近500mm，长桁与金属肋相连，一起对蒙皮起到一定的支撑作用，长桁定位于蒙皮整体成型成为零件生产制造过程中关键点和难点，一方面由于长桁卧边带曲率，轴线为曲线形，其定位不能使用传统的盖板配合轴线肋线的定位方式，另一方面由于蒙皮的曲率较大，长桁在其上分布密集，多数长桁位于蒙皮的斜坡位置，在其固化时容易产生滑移，使轴线偏移，影响产品的装配。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明创造提供了一种复合材料壁板长桁定位的整体成型工装，定位卡板的两端通过定位底座安装在壁板成型模上，定位卡板两端设置有两个挡块，在两个挡块之间的定位卡板主体上，开有两个定位槽；长桁芯模安装在定位卡板的两个挡块之间，并且其凸起的耳片部分与两个定位槽相接触，从而固定长桁芯模的位置。解决了零件在制造过程中难以通过轴线、肋线定位及整体成型过程中的制造难题。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种复合材料壁板长桁定位的整体成型工装，其特征在于：定位卡板的两端分别使用螺栓，通过定位底座安装在壁板成型模上，定位卡板两端设置有两个挡块，在两个挡块之间的定位卡板主体上，开有两个定位槽；长桁芯模安装在定位卡板的两个挡块之间，并且其凸起的耳片与两个定位槽相接触，从而固定长桁芯模的位置。
所述的定位卡板上的挡块和定位槽设置在定位卡板的同一侧，形成定位卡板固定长桁芯模的开口处。
所述的定位槽为侧开口的凹形结构，其凹口朝外，大小及角度与长桁芯模耳片相对应。
所述的定位卡板的一端设置有定位圆孔，另一端设置有长圆定位孔，使用螺栓穿过定位圆孔和长圆定位孔将定位卡板连接在定位底座上。
所述的定位卡板的上部挡块与长桁芯模的顶端，或下部挡块与长桁芯模的尾端，均预留有0.5mm的间隙。
所述的定位槽上的定位槽，凹形底面与长桁芯模靠紧，凹形斜边与长桁芯模之间预留有2mm间隙。
所述的定位卡板高度在25mm-30mm之间。
一种复合材料壁板长桁定位的整体成型工装，对长桁进行定位及壁板整体成型的加工方法，其步骤为：
1)、在壁板成型工装上使用预浸料铺叠蒙皮，进罐固化，全程真空度≥-0.092MPa，开始加压≥0.6MPa，120℃保温60min-75min，180℃保温60min-75min，200℃保温290min-320min，降温后出罐，脱模清理；
2)、在长桁铺叠模上使用预浸料铺叠长桁，常温压实后，转移至长桁成型芯模，将四周进行修整后组合，添加纤维，铺叠下缘条，再次压实30min；
3)、将胶膜粘贴在长桁下缘条上，用熨斗将其压实，熨斗温度控制在80℃以下；
4)、将带有占位条的挡胶盖板铺放在蒙皮上，利用定位孔使之定位准确；
5)、由于壁板成型模上表面为波浪形，不平整，所以将定位卡板安装在对应位置的下坡侧，有效阻止长桁芯模向下滑动；先使用螺栓将定位卡板固定在定位底座上，保证圆孔精准定位，再固定长圆定位孔一端；
6)、摆放长桁芯模在对应的定位卡板上，检查长桁芯模与挡胶盖板之间是否有间隙或者干涉；
7)、将定位卡板与零件一起封装在真空袋内，在长桁芯模和定位卡板四周充分打褶防止真空袋架桥固化时真空袋被击穿；
8)、进罐固化，全程真空度≥-0.0092MPa，开始加压≥0.6MPa，120℃保温60min-75min，180℃保温300min，降温后出罐；
9)、脱模清理得到成品。
本发明创造的有益效果在于：本发明创造提供了种复合材料壁板长桁定位的整体成型工装，定位卡板的两端通过定位底座安装在壁板成型模上，定位卡板两端设置有两个挡块，在两个挡块之间的定位卡板主体上，开有两个定位槽；长桁芯模安装在定位卡板的两个挡块之间，并且其凸起的耳片部分与两个定位槽相接触，从而固定长桁芯模的位置。本发明通过上述装置，解决了零件在制造过程中难以通过轴线、肋线定位及整体成型过程中的制造难题，能够保证长桁位置精度及成型质量。
附图说明
图1：为本发明创造的结构示意图。
具体实施方式
如图1所示的一种复合材料壁板长桁定位的整体成型工装，其结构为：定位卡板3的两端分别使用螺栓，通过定位底座4安装在壁板成型模1上，定位卡板3两端设置有两个挡块3-1，在两个挡块3-1之间的定位卡板3主体上，开有两个定位槽3-2；长桁芯模2安装在定位卡板3的两个挡块3-1之间，并且其凸起的耳片与两个定位槽3-2相接触，从而固定长桁芯模2的位置。
所述的定位卡板3上的挡块3-1和定位槽3-2设置在定位卡板3的同一侧，形成定位卡板3安装长桁芯模2的开口处。定位卡板3的一端设置有定位圆孔3-3，另一端设置有长圆定位孔3-4，使用螺栓穿过定位圆孔3-3和长圆定位孔3-4将定位卡板3连接在定位底座4上。一方面保证定位精度，另一方面方便定位卡板3的安装，定位卡板3两端使用精致螺栓将其定位于壁板成型模1上，精致螺栓上部为光滑螺杆，用于精准定位，下部为螺纹，与定位底座4的螺纹配合，起到固定作用。
所述的定位槽3-2为侧开口的凹形结构，其凹口朝外，大小及角度与长桁芯模2耳片相对应。定位卡板3的上部挡块3-1与长桁芯模2的顶端，或下部挡块3-1与长桁芯模2的尾端，均预留有0.5mm的间隙，以避免长桁芯模2与定位卡板3的制造公差而使两者产生不匹配的问题。定位槽3-2上的定位槽3-2，凹形底面与长桁芯模2靠紧，保证长桁芯模2轴线方向精确定位；凹形斜边与长桁芯模2之间预留有2mm间隙，便于定位卡板3的拆卸及安装。
所述的定位卡板3高度在25mm-30mm之间，适当的高度既可保证卡板具有足够的抗弯曲强度，又使之尽可能与长桁芯模2高度接近，便于封装固化。定位卡板3下表面与复材上壁板成型模1零件内型面留3mm间隙，用于零件成型时放置自制挡胶盖板。
此外，当长桁芯模2所要定位的位置在零件的最低点时，需要两个定位卡板3，并且两个定位卡板3的定位槽3-2方向相对设置，保证长桁芯模2位置。
利用上述成型工装，对长桁进行定位及壁板整体成型的加工方法，其步骤为：
1)、在壁板成型工装上使用预浸料铺叠蒙皮，进罐固化，全程真空度≥-0.092MPa，开始加压≥0.6MPa，120℃保温60min-75min，180℃保温60min-75min，200℃保温290min-320min，降温后出罐，脱模清理；
2)、在长桁铺叠模上使用预浸料铺叠长桁，常温压实后，转移至长桁成型芯模，将四周进行修整后组合，添加纤维，铺叠下缘条，再次压实30min；
3)、将胶膜粘贴在长桁下缘条上，用熨斗将其压实，熨斗温度控制在80℃以下；
4)、将带有占位条的挡胶盖板铺放在蒙皮上，利用定位孔使之定位准确；
5)、由于壁板成型模1上表面为波浪形，不平整，所以将定位卡板3安装在对应位置的下坡侧，有效阻止长桁芯模2向下滑动；先使用螺栓将定位卡板3固定在定位底座4上，保证圆孔3-3精准定位，再固定长圆定位孔3-4一端；
6)、摆放长桁芯模2在对应的定位卡板3上，检查长桁芯模2与挡胶盖板之间是否有间隙或者干涉；
7)、将定位卡板3与零件一起封装在真空袋内，在长桁芯模2和定位卡板3四周充分打褶防止真空袋架桥固化时真空袋被击穿；
8)、进罐固化，全程真空度≥-0.0092MPa，开始加压≥0.6MPa，120℃保温60min-75min，180℃保温300min，降温后出罐；
9)、脱模清理得到成品。
本发明通过上述装置，弥补了传统方式的不足之处，能够快速精准的定位，同时有效防止固化长桁产生偏移。提高了成型质量，且提高了企业的平均制造水平。

Claims (7)

1.一种复合材料壁板长桁定位的整体成型工装，其特征在于：定位卡板（3）的两端分别使用螺栓，通过定位底座（4）安装在壁板成型模（1）上，定位卡板（3）两端设置有两个挡块（3-1），在两个挡块（3-1）之间的定位卡板（3）主体上，开有两个定位槽（3-2）；长桁芯模（2）安装在定位卡板（3）的两个挡块（3-1）之间，并且其凸起的耳片与两个定位槽（3-2）相接触，从而固定长桁芯模（2）的位置；
使用上述工装，对长桁进行定位及壁板整体成型的加工方法，其步骤为：
1）、在壁板成型工装上使用预浸料铺叠蒙皮，进罐固化，全程真空度≥-0.092MPa，开始加压≥0.6MPa，120℃保温60min-75min，180℃保温60min-75min，200℃保温290min-320min，降温后出罐，脱模清理；
2）、在长桁铺叠模上使用预浸料铺叠长桁，常温压实后，转移至长桁成型芯模，将四周进行修整后组合，添加纤维，铺叠下缘条，再次压实30min；
3）、将胶膜粘贴在长桁下缘条上，用熨斗将其压实，熨斗温度控制在80℃以下；
4）、将带有占位条的挡胶盖板铺放在蒙皮上，利用定位孔使之定位准确；
5）、由于壁板成型模（1）上表面为波浪形，不平整，所以将定位卡板（3）安装在对应位置的下坡侧，有效阻止长桁芯模（2）向下滑动；先使用螺栓将定位卡板（3）固定在定位底座（4）上，保证圆孔（3-3）精准定位，再固定长圆定位孔（3-4）一端；
6）、摆放长桁芯模（2）在对应的定位卡板（3）上，检查长桁芯模（2）与挡胶盖板之间是否有间隙或者干涉；
7）、将定位卡板（3）与零件一起封装在真空袋内，在长桁芯模（2）和定位卡板（3）四周充分打褶防止真空袋架桥固化时真空袋被击穿；
8）、进罐固化，全程真空度≥-0.0092MPa，开始加压≥0.6MPa，120℃保温60min-75min，180℃保温300min，降温后出罐；
9）、脱模清理得到成品。
2.根据权利要求1所述的一种复合材料壁板长桁定位的整体成型工装，其特征在于：所述的定位卡板（3）上的挡块（3-1）和定位槽（3-2）设置在定位卡板（3）的同一侧，形成定位卡板（3）固定长桁芯模（2）的开口处。
3.根据权利要求1所述的一种复合材料壁板长桁定位的整体成型工装，其特征在于：所述的定位槽（3-2）为侧开口的凹形结构，其凹口朝外，大小及角度与长桁芯模（2）耳片相对应。
4.根据权利要求1所述的一种复合材料壁板长桁定位的整体成型工装，其特征在于：所述的定位卡板（3）的一端设置有定位圆孔（3-3），另一端设置有长圆定位孔（3-4），使用螺栓穿过定位圆孔（3-3）和长圆定位孔（3-4）将定位卡板（3）连接在定位底座（4）上。
5.根据权利要求1所述的一种复合材料壁板长桁定位的整体成型工装，其特征在于：所述的定位卡板（3）的上部挡块（3-1）与长桁芯模（2）的顶端，或下部挡块（3-1）与长桁芯模（2）的尾端，均预留有0.5mm的间隙。
6.根据权利要求3所述的一种复合材料壁板长桁定位的整体成型工装，其特征在于：所述的定位槽（3-2）上的凹形底面与长桁芯模（2）靠紧，凹形斜边与长桁芯模（2）之间预留有2mm间隙。
7.根据权利要求1所述的一种复合材料壁板长桁定位的整体成型工装，其特征在于：所述的定位卡板（3）高度在25mm-30mm之间。
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