CN109676954B - 用于制造帽形加固件的方法 - Google Patents
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Abstract
一种用于制造帽形加固件的方法，包括将两个以上增强纤维层定位在心轴周围的步骤。该方法进一步包括切开两个以上增强纤维层的步骤，形成两个以上增强纤维层的第一端部的第一堆叠和两个以上增强纤维层的第二端部的第二堆叠，其中，第一堆叠和第二堆叠处于相对于心轴的重叠关系。另外，该方法进一步包括，使两个以上增强纤维层的第一端部的第一堆叠和第二端部的第二堆叠从相对于心轴的重叠关系移出。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于制造帽形加固件的方法，且更特别地，涉及一种具有底切和斜切的凸缘的帽形加固件。
背景技术
诸如帽形加固件和蒙皮结构的整体加固结构通常需要帽形加固件具有斜切凸缘以减小与所增强的蒙皮的界面处的应力集中。定位于凸缘中的板层的底切用来实现斜切构造和封闭凸缘的板层边缘的构造。板层边缘的封闭封住暴露在定位于凸缘中的板层的边缘处的碳纤维。诸如由碳构造的那些的纤维可在板层边缘处经历静电荷累积，于是板层边缘需要纤维端的密封、结合和接地，以允许在不产生不必要的输电风险的情况下对静电荷进行放电，特别是在燃料箱附近。
对未固化的复合加固件凸缘进行斜切在实践中难以实现，且特别是相对于具有小角度的那些。此过程可通过专业制造工艺引入明显的经常成本和非经常成本，和/或引入对加固件的容许几何形状的限制，例如斜切角、预成型件厚度、曲率、加垫(pad-up)等等。与预浸渍材料相比，用干燥材料通常更难以实现对帽形加固件的未固化复合凸缘进行斜切，并且会引入对容许几何形状的额外限制，例如最小斜切角。
将凸缘构造成正方形的且非斜切的在结构上无效，并且可能与共固化成单个整体帽形加固件和蒙皮构造不兼容。对于促进将暴露于正方形边缘上且在制造之后将需要密封的纤维端处的静电累积，正方形凸缘边缘也是较差的设计。
通过使用交错铺层递减的加固件预成型件的手动或者自动处理而使各个板层的铺设交错可用来产生底切斜切凸缘，然而，这些处理的应用通常会引入明显的经常成本和/或非经常成本。对于使用一个板层接着另一个板层地手动铺设的手动处理，引起高的经常成本。对于利用使用净修剪限制机的自动处理，具有高的非经常设备成本，其也可包括对可获得曲率、板层坡道和其他用于后续加固件成型的构造的限制。
对预浸渍加固件的斜面进行底切的后成型修剪已被证明用在非常薄的凸缘(其中，在铺设中仅使用少量的层)的生产中。对干燥增强件重复此过程尚未被证明，并且由于磨破干燥纤维板层的边缘的风险而对于小斜切角来说可能是困难的。
需要具有一种在用于相对于蒙皮结构加固增强件的帽形加固件的制造中提供用于预成型干燥纤维的斜面底切构造的方法。该方法需要对斜切底切凸缘的制造提供低成本，并且是通用的以适应凸缘的各种所需厚度和各种斜切角。
发明内容
一个实例包括一种用于制造帽形加固件的方法，其包括将两个以上增强纤维层定位在心轴周围的步骤。该方法进一步包括步骤：切开两个以上增强纤维层，形成两个以上增强纤维层的第一端部的第一堆叠和两个以上增强纤维层的第二端部的第二堆叠，其中，第一堆叠和第二堆叠处于相对于心轴的重叠关系。另外，该方法进一步包括，使两个以上增强纤维层的第一端部的第一堆叠和第二端部的第二堆叠从相对于心轴的重叠关系移出。
已讨论的特征、功能和优点可在各种实施例中独立地实现，或者可在另一些实施例中组合，参考以下描述和附图可看到这些实施例的进一步细节。
附图说明
图1是飞机的顶部平面图；
图2是沿着图1中的线2-2得到的飞机的机翼的透视剖视图；
图3是心轴的示意性剖视图，示出了用于制造帽形加固件的方法的第一实施例内的连续步骤，包括将增强纤维板层定位在心轴周围，并将切割板定位在两个相邻增强纤维板层之间，完成心轴组件；
图4是定位在用于切割的支撑工具内的图3的心轴组件；
图5是图4的视图，其中，两个以上增强纤维层已切割而形成增强纤维层的第一端部的第一堆叠和增强纤维层的第二端部的第二堆叠，其中，第一堆叠和第二堆叠已从相对于心轴的重叠关系移出；
图6是图5的视图，其中，切割板已移除，并且径向填料件和重叠的复合蒙皮板层已安装；
图7是另一心轴的示意性剖视图，示出了用于制造帽形加固件的方法的第二实施例内的步骤，包括将增强纤维层定位在心轴周围，完成心轴组件；
图8是定位在用于切割的支撑工具内的图7的心轴组件；
图9是图8的视图，其中，两个以上增强纤维层已切割成增强纤维层的第一端部的第一堆叠和增强纤维层的第二端部的第二堆叠，第一堆叠和第二堆叠已从相对于心轴的重叠关系移出；
图10是图9的视图，其中，图9的心轴已从支撑工具移除，并且带有定位在第二心轴周围的附加增强纤维层的第二心轴已插入支撑工具内；
图11是图10的视图，其中，径向填料件和重叠的复合蒙皮板层已安装；以及
图12是用于制造帽形加固件的方法的流程图。
具体实施方式
如已相对于诸如帽形加固件和蒙皮结构的整体加固结构所讨论的，帽形加固件的凸缘通过斜切边缘将经历较小的应力集中。而且，在封闭帽形加固件的凸缘内的板层的边缘的情况下，对于防止否则将沿着凸缘的板层的边缘暴露的纤维的静电荷累积而出现改进的性能。在不封闭帽形加固件的凸缘的板层的边缘的情况下，增强纤维沿着板层的边缘暴露，这将需要对纤维端的密封、结合和接地的需求，以允许在不产生电荷累积的危险的情况下放电。对于位于燃料箱附近内的帽形加固件的凸缘，这是特别重要的。
结果，为了提供较小的应力集中和防止静电荷沿着帽形加固件的凸缘的板层的边缘累积的目的，需要生产带有底切斜切凸缘的帽形加固件。为了降低成本，需要提供一种可适于使用自动处理并降低经常人工成本的方法，还需要不要求大量的设备成本。
参考图1，飞机10被示出为具有机身12和机翼14。帽形加固件是通常用来增强飞机10结构(例如机身12的蒙皮、机翼14和/或尾部组件16的蒙皮)的增强结构。在此实例中，示出了沿着机翼14的线2-2的横截面，其提供可在机翼14内看到的帽形加固件的使用的实例位置。参考图2，示出了沿着机翼14的长度L延伸的帽形加固件18。帽形加固件18包括帽部20和沿着蒙皮24(在此实例中是机翼14的蒙皮24)从帽部20的相对侧延伸的凸缘22。
在制造飞机10的结构部分(特别是支撑大量负载的结构部分)中，使用帽形加固件18来增强这种结构部分(例如在此实例中是机翼14的蒙皮24)。在制造这些结构部分中，利用例如增强帽形加固件18和机翼14的蒙皮24之间的共固化固定以增强机翼14的整体形成的蒙皮24和帽形加固件18组件的强度也是有利的。
在此实例中，可在图3至图6中看到用于制造帽形加固件18的方法36的第一实施例A，如在图12中阐述的，帽形加固件18具有底切斜切凸缘22且与机翼14的蒙皮24共固化。在此实例中，可在图7至图11中看到用于制造帽形加固件18的方法36的第二实施例B，如在图12中阐述的，帽形加固件18具有底切斜切边缘22且与蒙皮24共固化。
对于用于制造帽形加固件18的方法36的第一实施例A，在图3(a)中提供心轴26。心轴26可由许多形状中的一个构成，并且在此实例中，使用带有圆形或者径向转角28的梯形或者长方形形状的心轴26。心轴26可由足够坚固的材料构成，例如金属、复合材料、橡胶、硅橡胶或者陶瓷材料，以通过固化处理在不使心轴26的形状经历有害变形的情况下支撑多个复合材料的板层。对于用于制造帽形加固件18的方法36的第二实施例B，在图7(a)中提供心轴30。心轴30可由许多形状中的一个构成，并且在此实例中，使用带有圆形或者径向转角32的梯形或者长方形形状的心轴30，圆形或者径向转角32具有切割槽口34。如对于心轴26所提到的，心轴30可由坚固的材料构成，例如金属、陶瓷、复合材料或者中空的且加压的橡胶或硅橡胶材料，以通过固化处理在不使心轴30的形状经历有害变形的情况下支撑多个复合材料的板层。
在讨论对于实施用于制造帽形加固件18的方法36的第一实施例A和第二实施例B中的每个所得到的进一步详细步骤之前，如在图12中看到的，帽形加固件18具有底切和斜切的凸缘22，将讨论第一实施例A和第二实施例B所共有的用于制造帽形加固件18的步骤。这些步骤提供一种便宜且可靠的制造用于帽形加固件18的底切斜切凸缘的方法。
对于第一实施例A，参考图3(d)和图12，用于制造帽形加固件18的方法36包括用于将两个以上增强纤维层38定位在心轴26周围的步骤37。当纤维层38就位时，方法36包括利用切割工具40切开两个以上增强纤维层38的步骤39，如图4所示，产生延伸穿过纤维层38的切割线42。当纤维层38沿着切割线42切割时，形成两个以上增强纤维层38的第一端部的第一堆叠44，并且也形成两个以上增强纤维层38的第二端部的第二堆叠46。第一端部的第一堆叠44和第二端部的第二堆叠46两者都处于相对于心轴26的重叠关系，如图4所示。方法36进一步包括使两个以上增强纤维层38的第一端部的第一堆叠44和第二端部的第二堆叠46从相对于心轴26的重叠关系移出的步骤41，如例如图5所示。如将在这里更详细地讨论的，定位两个以上增强纤维层38的第一端部的第一堆叠44和第二端部的第二堆叠46，如图5所示，形成用于帽形加固件18的凸缘22的纤维层，在此实例中，其将通过注入和固化构成，并将在这里进一步详细地讨论。通过使用方法36，凸缘22将是斜切和底切的，使得所产生的板层的边缘将封闭在完成的凸缘22内。
对于第二方法实施例B，参考图7(b)和图12，用于制造帽形加固件18的方法36包括将两个以上增强纤维层38定位在心轴30周围的步骤37。当纤维层38就位时，方法36包括利用切割工具40切开两个以上增强纤维层38的步骤39，如图8所示，产生延伸穿过纤维层38的切割线42。当纤维层38沿着切割线42切割时，形成两个以上增强纤维层38的第一端部的第一堆叠44，并且也形成两个以上增强纤维层38的第二端部的第二堆叠46。第一端部的第一堆叠44和第二端部的第二堆叠46两者都处于相对于心轴30的重叠关系，如图8所示。方法36进一步包括使两个以上增强纤维层38的第一端部的第一堆叠44和第二端部的第二堆叠46从相对于心轴30的重叠关系移出，如例如图9所示。如将在这里更详细地讨论的，定位两个以上增强纤维层38的第一端部的第一堆叠44和第二端部的第二堆叠46，如图9所示，形成用于帽形加固件18的凸缘22的纤维层，在此实例中，其将通过注入和固化构成，并将在这里进一步详细地讨论。通过使用方法36，凸缘22将是斜切和底切的，使得所产生的板层的边缘将封闭在完成的凸缘22内。
参考用于方法36的第一实施例A的图3至图6和图12，用于将两个以上增强纤维层38定位在心轴26周围的步骤37在此实例中进一步包括，对两个以上增强纤维层38进行编织(未示出)，并且将两个以上增强纤维层38同心地布置在心轴26周围，如图3(d)所示。增强纤维层可布置成许多构造中的任何一个，包括编织的和细丝缠绕的，并由许多材料中的一种构成，例如碳、玻璃、芳族聚酰胺纤维和芳纶纤维。在此实例中，使用碳纤维并通过使用自动编织机来利用纤维的编织布置，其中，可将同心定位的层直接编织在心轴26上。替代地，可与心轴26分开地并隔开地编织编织层，且然后将编织层安装在心轴26上。在任一布置中，可容易地对用于将两个以上增强纤维层38定位在心轴26上的步骤37应用自动设备。
进一步参考图3，用于定位两个以上增强纤维层38的步骤37进一步包括，定位至少一个附加增强纤维层48，如图3(b)至图3(d)所示。在此实例中，至少一个附加增强纤维层48包括定位在心轴26周围且如图3(d)所示定位在至少两个以上增强纤维层38和心轴26之间的多个附加增强纤维层48。在此实例中，在如图3(d)所示将两个以上增强纤维层38定位在心轴26周围之前，将至少一个附加增强纤维层48定位在心轴26周围，如图3(b)所示。定位两个以上增强纤维层38的步骤37进一步包括，定位切割板50，如图3(c)所示，这导致切割板50在此实例中定位在两个以上增强纤维层38和至少一个附加增强纤维层48之间，如图3(d)所示。切割板50由坚固的材料构成，例如金属或者复合材料，其将接收来自切割工具40的冲击并防止任何对于定位于切割板50下方的至少一个附加增强层48造成的损坏。
参考图4和图12，方法36在此实例中进一步包括，将带有两个以上增强纤维层38、切割板50和至少一个附加增强纤维层48的心轴26定位在支撑工具52中的步骤37。方法36进一步包括，切开两个以上增强纤维层38的步骤39，其中，与切割板50并被示出与所产生的切割线42对准地切割两个以上增强纤维层38，如图4所示。
参考图5和图12，用于移动第一端部的第一堆叠44和第二端部的第二堆叠46的步骤41包括，定位第一端部的第一堆叠44的部分54以在与支撑工具52的第一部分58重叠的第一方向56上延伸。步骤41进一步包括，定位第二端部的第二堆叠46的部分60以在与支撑工具52的第二部分64重叠的第二方向上延伸，其中，第一方向56和第二方向62在彼此相反的方向上延伸。用于移动第一端部的第一堆叠44和第二端部的第二堆叠46的步骤41进一步包括，定位第一端部的第一堆叠44的至少一个层68的第一端部区段66，其中，第一端部区段66在相对于第一方向56成一角度关系的方向69上延伸。支撑工具52的倾斜壁71促进第一端部区段66的此成角度延伸。类似地，步骤41还包括，将第二端部的第二堆叠46的至少一个层72的第二端部区段70定位在相对于第二方向62成一角度关系的方向73上。支撑工具52的倾斜壁77促进第二端部区段70的此成角度延伸。
由于至少两个增强纤维层38内的每个增强纤维层彼此同心，如图3(d)和图4所示，所以当每个层进一步远离心轴26定位时，每个增强纤维层的长度增加。因此，在切割两个以上增强纤维层38之前，在先将第一堆叠44的至少一个层68作为层65的一部分定位在距心轴26最远的地方，如图3(d)和图4所示。因此，第一堆叠44中的至少一个层68是两个以上增强纤维层38内的最长层65的一部分，并且至少一个层68沿着支撑工具52进一步延伸得比第一堆叠44的层76更远，层76是第二长层67的一部分，如图3(d)和图4所示。当切割两个以上增强纤维层38并将其定位在第一堆叠44内时，如图5所示，进一步定位在支撑工具52上方的层沿着支撑工具52延伸更短的距离。结果，使第一堆叠44的边缘79具有斜面构造，导致帽形加固件18的对应凸缘22是斜切的。
当已切开两个以上增强纤维层38时，第一堆叠44从相对于心轴26的重叠关系移出，如图5所示。第一堆叠44内的层围绕与支撑工具52的弯曲部75相关联的半径中心74弯曲，如图5所示，并延伸以形成斜切边缘79，如上所述。
两个以上增强纤维层38内的增强纤维层相对于彼此同心地定位，如图3(d)和图4所述，如上所述。当每个层进一步远离心轴26定位时，每个增强纤维层的长度增加。因此，在切割两个以上增强纤维层38之前，在先将第二堆叠46的至少一个层72作为层65的一部分定位在距心轴26最远的地方，如图3(d)和图4所示。因此，第二堆叠46中的至少一个层72是至少两个增强纤维层38内的最长层65的一部分，并且沿着支撑工具52进一步延伸得比第二堆叠46的层78更远，层78是第二长层67的一部分，如图3(d)和图4所示。当切割两个以上增强纤维层38并将其定位在第二堆叠46内时，如图5所示，进一步定位在支撑工具52上方的层沿着支撑工具52延伸更短的距离。结果，使第二堆叠46的边缘80具有斜面构造，导致帽形加固件18的对应凸缘22是斜切的。
当已切开至少两个增强纤维层38时，第二堆叠46从相对于心轴26的重叠关系移出。第二堆叠46中的层围绕与支撑工具52的弯曲倾斜壁83相关联的半径中心81弯曲，如图5所示，并延伸以形成斜切边缘80，如上所述。
对于第一端部的第一堆叠44中的至少一个层68和第二端部的第二堆叠46中的至少一个层72，这些中的每个，如上所述，分别具有第一端部区段66和第二端部区段70，第一端部区段66和第二端部区段70分别在方向69和73上延伸。由于方向69和73分别相对于第一方向56和第二方向62以角度关系延伸且由于至少一个层68和至少一个层72分别沿着支撑工具52延伸得比第一堆叠44和第二堆叠46内的其他层长，所以至少一个层68和至少一个层72分别封闭第一堆叠44和第二堆叠46内的剩余层。结果，定位在第一堆叠44和第二堆叠46的封闭层中的纤维没有暴露于第一堆叠44的边缘79之外或者第二堆叠46的边缘80之外。此构造将防止纤维暴露于帽形加固件18的凸缘22的边缘处，并防止静电荷累积出现在将作为帽形加固件18的凸缘22产生的边缘79或者80处。
关于可利用自动处理实施的用于切开两个以上增强纤维层38的步骤39，形成第一端部的第一堆叠44和第二端部的第二堆叠46。在方法36中进一步包括移除切割板50的步骤，其可实施以允许可实施用于使第一堆叠44和第二堆叠46从相对于心轴26的重叠关系移出的步骤41。在此实例中，可在自动处理中促进移除切割板50的步骤和用于使第一堆叠44和第二堆叠46从相对于心轴26的重叠关系移出的步骤，其中，可将充气气囊(未示出)定位在切割板50下方，例如，使得保护气囊免于切割工具40，且然后在完成定位于切割板50上方的两个以上增强纤维层38的切割之后充气。随着气囊的充气，可将切割板50从支撑工具52移走，并且可使第一堆叠44和第二堆叠46从相对于心轴26的重叠关系移动并定位在相对于支撑工具52的重叠关系中，如图6所示。
随着移除切割板50并使第一端部的第一堆叠44和第二端部的第二堆叠46移动到相对于支撑工具的重叠关系中，如图6所示，在此实例中，用于制造帽形加固件18的方法36进一步包括，将第一径向填料件82定位在至少一个附加增强纤维层48的最后一层84附近和两个以上增强纤维层38的第一端部的第一堆叠44的最后一层86附近。在此实例中，最后一层84是至少一个附加增强纤维层48内的定位在距心轴26最远的地方的增强纤维层，并且第一端部的第一堆叠44的最后一层86是第一端部的第一堆叠44内的定位在距支撑工具52的第一部分58最远的地方的增强纤维层。在此实例中，进一步包括，将第二径向填料件88定位在至少一个附加增强纤维层48的最后一层84附近和两个以上增强纤维层38的第二端部的第二堆叠46的最后一层90附近的步骤。在此实例中，如上所述，最后一层84是至少一个附加增强纤维层48内的定位在距心轴26最远的地方的增强纤维层，并且第二端部的第二堆叠46的最后一层90是两个以上增强纤维层38的第二端部的第二堆叠46的定位在距支撑工具52的第二部分64最远的地方的增强纤维层。
用于制造帽形加固件18的方法36进一步包括，将至少一个复合蒙皮板层92定位在与两个以上增强纤维层38的第一端部的第一堆叠44、两个以上增强纤维层38的第二端部的第二堆叠46、第一径向填料件82和第二径向填料件88以及至少一个附加增强纤维层48的最后一层84相关的重叠位置中的步骤。在此实例中，在至少一个附加增强纤维层48内使用多个层，并且在至少一个复合蒙皮板层92内使用多个层。
在方法36中进一步包括，在预成型组件内注入树脂的步骤，该预成型组件包括：两个以上增强纤维层38的第一端部的第一堆叠44、该两个以上增强纤维层38的第二端部的第二堆叠46、定位在第一端部的第一堆叠44和第二端部的第二堆叠46之间的两个以上增强纤维层38的剩余部分87、第一径向填料件82和第二径向填料件88以及至少一个附加增强纤维层48。
用于制造帽形加固件18的方法36还包括，使注入的预成型组件与至少一个复合蒙皮板层92共固化的步骤，该注入的预成型组件包括：两个以上增强纤维层38的第一端部的第一堆叠44、两个以上增强纤维层38的第二端部的第二堆叠46、定位在第一端部的第一堆叠44和第二端部的第二堆叠46之间的两个以上增强纤维层38的剩余部分87、第一径向填料件82和第二径向填料件88以及至少一个附加增强纤维层48，导致制造带有与蒙皮24的至少一个复合蒙皮板层92共固化的底切和斜切凸缘的帽形加固件18。
参考图7至图11，可看到用于制造帽形加固件18的方法36的第二实施例B的步骤。如之前讨论的，在图7(a)中示出了带有切割槽口34的心轴30，并在制造带有底切斜切凸缘22的帽形加固件18中使用心轴30。在图7(b)中示出了将两个以上增强纤维层38定位在心轴30周围的步骤37。如图7(b)所示，将两个以上增强纤维层38定位在心轴30周围的步骤37进一步包括，将两个以上增强纤维层38以所示的与定位于心轴30上的切割槽口34重叠的关系定位。另外包括，将心轴30和两个以上增强纤维层定位在支撑工具52中的步骤，如图8所示。
随着完成利用切割工具40切开两个以上增强纤维层48的步骤39，如图8所示，形成穿过纤维层38、两个以上增强纤维层38的第一端部的第一堆叠44和两个以上增强纤维层38的第二端部的第二堆叠46的切割线42，并且其处于相对于心轴30的重叠关系中。参考图9，移动第一端部的第一堆叠44和第二端部的第二堆叠46的步骤41包括，定位两个以上增强纤维层38的第一端部的第一堆叠44的部分54以在与支撑工具52的第一部分58重叠的第一方向56上延伸。步骤41进一步包括，定位两个以上增强纤维层38的第二端部的第二堆叠46的部分60以在与支撑工具52的第二部分64重叠的第二方向62上延伸，其中，第一方向56和第二方向62在彼此相反的方向上延伸。
参考图9，移动两个以上增强纤维层38的第一端部的第一堆叠44和第二端部的第二堆叠46的步骤41进一步包括，使第一端部区段66在相对于第一方向56成一角度关系的方向69上延伸。支撑工具52的倾斜壁71促进第一端部区段66的此成角度延伸。类似地，步骤41还包括，定位第二端部的第二堆叠46的至少一个层72的第二端部区段70以在相对于第二方向62成一角度关系的方向73上延伸。支撑工具52的倾斜壁77促进第二端部区段70的此成角度延伸。
由于至少两个增强纤维层38内的每个增强纤维层彼此同心，如图7(b)所示，所以当每个层进一步远离心轴30定位时，每个增强纤维层的长度增加。因此，在切割两个以上增强纤维层38之前，在先将第一堆叠44的至少一个层68作为层65的一部分定位在离心轴30最远的地方，如图7(b)所示。因此，第一堆叠44中的至少一个层68是两个以上增强纤维层38内的最长层65的一部分，并且至少一个层68沿着支撑工具52进一步延伸得比第一堆叠44的层76更远，层76是第二长层67的一部分，如图7(b)所示。当切割两个以上增强纤维层38并将其定位在第一堆叠44内时，如图9所示，进一步定位在支撑工具52上方的层沿着支撑工具52延伸更短的距离。结果，使第一堆叠44的边缘79具有斜面构造，导致由帽形加固件18构成的对应凸缘22是斜切的。
当已切开两个以上增强纤维层38时，第一堆叠44相对于心轴26的重叠关系移出，如图9所示。第一堆叠44内的层围绕与支撑工具52的弯曲部75相关联的半径中心74弯曲，如图9所示，并延伸以形成斜切边缘79，如上所述。
两个以上增强纤维层38内的增强纤维层相对于彼此同心地定位，如图7(b)所述，如上所述。当每个层进一步远离心轴30定位时，每个增强纤维层的长度增加。因此，在切割两个以上增强纤维层38之前，在先将第二堆叠46的至少一个层72作为层65的一部分定位在距心轴26最远的地方，如图3(d)和图4所示。因此，第二堆叠46中的至少一个层72是至少两个增强纤维层38内的最长层65的一部分，并且沿着支撑工具52进一步延伸得比第二堆叠46的层78更远，层78是第二长层67的一部分，如图7(b)所示。当切割两个以上增强纤维层38并将其定位在第二堆叠46内时，如图9所示，进一步定位在支撑工具52上方的层沿着支撑工具52延伸更短的距离。结果，使第二堆叠46的边缘80具有斜面构造，导致由帽形加固件18构成的对应凸缘22是斜切的。
当已切开至少两个增强纤维层38时，第二堆叠46从相对于心轴30的重叠关系移出。第二堆叠46中的层围绕与支撑工具52的弯曲倾斜壁83相关联的半径中心81弯曲，如图9所示，并延伸以形成斜切边缘80，如上所述。
对于第一端部的第一堆叠44中的至少一个层68和第二端部的第二堆叠46中的至少一个层72，这些中的每个，如上所述，分别具有第一端部区段66和第二端部区段70，第一端部区段66和第二端部区段70分别在方向69和73上延伸。由于方向69和73分别相对于第一方向56和第二方向62以角度关系延伸且由于至少一个层68和至少一个层72分别沿着支撑工具52延伸得比第一堆叠44和第二堆叠46内的其他层长，所以至少一个层68和至少一个层72分别封闭第一堆叠44和第二堆叠46内的剩余层。结果，定位在第一堆叠44和第二堆叠46的封闭层中的纤维没有暴露于第一堆叠44的边缘79之外或者第二堆叠46的边缘80之外。此构造将防止增强纤维暴露于帽形加固件18的凸缘22的边缘处，并防止静电荷累积出现在将作为帽形加固件18的凸缘22产生的边缘79或者80处。
在方法36的第二实施例B中，可使用自动处理以利用切割工具40切割两个以上增强纤维层38并利用充气气囊使第一端部的第一堆叠44和第二端部的第二堆叠46移动，如之前对于第一实施例A讨论的。
参考图9，在第二实施例B中，方法36进一步包括从支撑工具52移除心轴30的步骤。进一步包括，将至少一个附加增强纤维层48定位在第二心轴94(未示出)周围的步骤。在此实例中，至少一个附加增强纤维层48的此应用可包括，在第二心轴94上自动编织至少一个附加增强纤维层48，或者替代地，与第二心轴94分开地且隔开地编织至少一个附加增强纤维层48并将至少一个附加增强纤维层48定位在第二心轴94上。如之前对于两个以上增强纤维层38讨论的，可利用在纤维层48的构造中可使用不同的构造和材料。在此实例中，在至少一个附加增强纤维层48中利用多个增强纤维层。方法36进一步包括，将带有至少一个附加增强纤维层48的第二心轴94定位在支撑工具52中，如图10所示。
参考图11，方法36进一步包括，将第一径向填料件82定位在至少一个附加增强纤维层48的最后一层84附近和两个以上增强纤维层38的第一端部的第一堆叠44的最后一层86附近的步骤。方法36进一步包括，将第二径向填料件88定位在至少一个附加增强纤维层48的最后一层84附近和两个以上增强纤维层38的第二端部的第二堆叠46的最后一层90附近的步骤。
方法36进一步包括，将至少一个复合蒙皮板层92定位在与两个以上增强纤维层38的第一端部的第一堆叠44、两个以上增强纤维层38的第二端部的第二堆叠46、第一径向填料件82和第二径向填料件88以及至少一个附加增强纤维层48的最后一层84相关的重叠位置中的步骤。方法36进一步包括，在预成型组件内注入树脂的步骤，该预成型组件包括：至少一个附加增强纤维层48、第一径向填料件82和第二径向填料件88、两个以上增强纤维层38的第一端部的第一堆叠44、两个以上增强纤维层38的第二端部的第二堆叠46以及定位在第一端部的第一堆叠44与第二端部的第二堆叠46之间的两个以上增强纤维层38的剩余部分87。一旦完成树脂的注入，方法36进一步包括，使注入的预成型组件与至少一个复合蒙皮板层92共固化，该注入的预成型组件包括：至少一个附加增强纤维层48、第一径向填料件82和第二径向填料件88、两个以上增强纤维层38的第一端部的第一堆叠44、两个以上增强纤维层38的第二端部的第二堆叠46，定位在第一端部的第一堆叠44和第二端部的第二堆叠46之间的两个以上增强纤维层38的剩余部分87。
虽然以上已描述了各种实施例，但是本发明并非旨在被限于此。可对所公开的实施例进行变化，这些变化仍落在所附权利要求的范围内。
Claims (9)
1.一种用于制造帽形加固件的方法，包括以下步骤：
将两个以上增强纤维层定位在心轴周围；
切开所述两个以上增强纤维层，形成所述两个以上增强纤维层的第一端部的第一堆叠和所述两个以上增强纤维层的第二端部的第二堆叠，其中，所述第一堆叠和所述第二堆叠处于相对于所述心轴的重叠关系；以及
使所述两个以上增强纤维层的所述第一端部的所述第一堆叠和所述第二端部的所述第二堆叠从相对于所述心轴的重叠关系移出，
其中：定位所述两个以上增强纤维层的步骤进一步包括，将至少一个附加增强纤维层定位在所述心轴周围且定位于所述两个以上增强纤维层和所述心轴之间；并且定位所述两个以上增强纤维层的步骤进一步包括，定位切割板且定位于所述两个以上增强纤维层和所述至少一个附加增强纤维层之间。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，将所述两个以上增强纤维层定位在所述心轴周围的步骤进一步包括，对所述两个以上增强纤维层进行编织，并且将所述两个以上增强纤维层同心地布置在所述心轴周围。
3.根据权利要求1所述的方法，进一步包括，将带有所述两个以上增强纤维层、所述切割板和所述至少一个附加增强纤维层的所述心轴定位在支撑工具中的步骤。
4.根据权利要求3所述的方法，其中，切开所述两个以上增强纤维层的步骤包括，与所述切割板对准地切割所述两个以上增强纤维层。
5.根据权利要求4所述的方法，移动所述第一端部的所述第一堆叠和所述第二端部的所述第二堆叠的步骤包括：
定位所述第一端部的所述第一堆叠的一部分以在与所述支撑工具的第一部分重叠的第一方向上延伸的步骤；以及
定位所述第二端部的所述第二堆叠的一部分以在与所述支撑工具的第二部分重叠的第二方向上延伸的步骤，其中，所述第一方向和所述第二方向在彼此相反的方向上延伸。
6.根据权利要求5所述的方法，进一步包括，移除所述切割板的步骤。
7.根据权利要求5所述的方法，移动所述第一端部的所述第一堆叠和所述第二端部的所述第二堆叠的步骤进一步包括：
相对于所述第一方向以一角度关系定位所述第一端部的所述第一堆叠的至少一个层的第一端部区段的步骤；以及
相对于所述第二方向以一角度关系定位所述第二端部的所述第二堆叠的至少一个层的第二端部区段的步骤。
8.根据权利要求5所述的方法，进一步包括：
将第一径向填料件定位在所述至少一个附加增强纤维层的最后一层附近和所述两个以上增强纤维层的所述第一端部的所述第一堆叠的最后一层附近的步骤；以及
将第二径向填料件定位在所述至少一个附加增强纤维层的最后一层附近和所述两个以上增强纤维层的所述第二端部的所述第二堆叠的最后一层附近的步骤。
9.根据权利要求8所述的方法，进一步包括：
将至少一个复蒙皮板层定位在与所述两个以上增强纤维层的所述第一端部的所述第一堆叠、所述两个以上增强纤维层的所述第二端部的所述第二堆叠、所述第一径向填料件和所述第二径向填料件以及所述至少一个附加增强纤维层的所述最后一层相关的重叠位置中的步骤；
在预成型组件内注入树脂的步骤，所述预成型组件包括所述两个以上增强纤维层的所述第一端部的所述第一堆叠、所述两个以上增强纤维层的所述第二端部的所述第二堆叠、定位在所述第一端部的所述第一堆叠和所述第二端部的所述第二堆叠之间的所述两个以上增强纤维层的剩余部分、所述第一径向填料件和所述第二径向填料件以及所述至少一个附加增强纤维层；以及
使注入的预成型组件与所述至少一个复合蒙皮板层共固化的步骤，所述注入的预成型组件包括所述两个以上增强纤维层的所述第一端部的所述第一堆叠、所述两个以上增强纤维层的所述第二端部的所述第二堆叠、定位在所述第一端部的所述第一堆叠和所述第二端部的所述第二堆叠之间的所述两个以上增强纤维层的所述剩余部分、所述第一径向填料件和所述第二径向填料件以及所述至少一个附加增强纤维层。
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