CN110823801B - 一种预制体贴模性的测量方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种预制体贴模性的测量方法，包括步骤1)根据预制体形状制备模具，模具上设置预留位；步骤2)在预留位上都安装接触式压力传感器；步骤3)预制体贴合模具装配；步骤4)记录所有预制体上测量点的压力值Fi；步骤5)设定贴模时标准压力值为F，则偏差值D为0，分析压力值Fi与偏差值Di的关系，Di＝(F‑Fi)/k，其中k为弹簧系数；步骤6)根据产品型面要求Di偏差范围要求，评价该预制体贴模性。本方法，通过在模具上布置接触式感应装置，预制体套模时能感应其接触情况，并通过力的形式反馈其贴模性及偏差值，是一种无损检测方法，不会破坏预制体。

Description

一种预制体贴模性的测量方法
技术领域
本发明属于复合材料用预制体质量检测方法，具体涉及一种预制体贴模性的测量方法，用于预制体贴模性的检测，判断预制体仿形精度。
背景技术
目前对于预制体贴模性测量方法可以通过X光、CT扫描等方式，但是需要专业的设备及人员，大多数公司不具备此类设备条件，另外模具一般为钢模，尤其对于大型预制体，模具体积大，重量重，很难适用于X光、CT扫描的方式。大多数情况下预制体套模后不进行贴模性测量，尤其是大型复杂异形封闭腔体，后期复合会造成性能降低，甚至废品率高，为避免此类情况，预制体在制备时增加加工余量，一方面造成预制体制备过程中原材料浪费，费工费时，另一方面造成制备好的复合材料加工量增大，加大成本，因此本发明的提出可有效判定预制体贴模性，同时分析其偏差值，并且可用于指导后期复合材料的加工余量，避免加工成本和时间，本方法测量快捷方便高效，且测量精度可控，同时不会破坏预制体，不会影响其质量，可广泛用于各类复杂异形预制体贴模性的测量表征。
发明内容
针对上述背景，本发明的目的在于提供一种预制体贴模性的测量方法，通过在模具上布置接触式感应装置，预制体套模时能感应其接触情况，并通过力的形式反馈其贴模性及偏差值。
本发明采用的技术方案是：
一种预制体贴模性的测量方法，包括如下步骤：
步骤1)根据预制体形状制备模具，模具上根据预制体上所需测量的测量点位置在模具上设置预留位；在预留位上设置位置标号i，i＝1，2,3…n；
步骤2)在预留位上都安装接触式压力传感器，所有接触式压力传感器的信号端线缆都接入显示器；
步骤3)预制体贴合模具装配；
步骤4)记录所有预制体上测量点的压力值Fi；
步骤5)设定贴模时标准压力值为F，则偏差值D为0，分析压力值Fi与偏差值Di的关系，Di＝(F-Fi)/k，其中k为弹簧系数；
步骤6)根据产品型面要求Di偏差范围要求，评价该预制体贴模性。
本发明方法中，贴膜性指预制体的织物型面与模具之间的贴合情况，用于评判产品的仿形精度，以及测量织物厚度，产品质量要求必须控制型面精度，即型面同模具型面完全贴合。
本发明方法，根据预制体不同特征部位贴模性的要求，将接触压力传感器安置于模具指定特征部位，然后将预制体贴合放在模具上，预制体与特征部位上的接触压力传感器接触后，获得压力值的大小，通过计算获得预制体与模具之间缝隙大小，定量的表征出预制体与模具间的贴模性。该方法预制体套模后接触压力传感器，通过产生的压力值分析贴模性，并计算偏差值。
该方法，只需根据要求将不同数量的接触压力传感器放置在指定位置，预制体放到模具上，就能判断出特征区域的贴模性，操作结果精确，同时对操作人员的操作技术要求低。
对发明方法的优选，接触式压力传感器为薄片式压力传感器。薄片式压力传感器直接贴覆在预制体复合用模具上的预留位上，不需要对模具进行预留设置盲孔，预制体套模后可快速测量压力值，根据压力大小判定其贴模性。薄片式压力传感器安装在预制体复合用模具上的预留位，薄片式压力传感器的信号线缆从模具内部引出连接至显示器。
对发明方法的优选，模具上的预留位为盲孔，薄片式压力传感器贴于孔底，在薄片式压力传感器上垂直设置压缩弹簧，压缩弹簧凸出模具外表面。
对发明方法的优选，压缩弹簧凸出模具外表面1-2mm。
对发明方法的优选，预制体为采用各类纤维制备的各种形状预制体，预制体包含曲面板或回转体类或封端类产品。
对发明方法的优选，模具上的预留位处都预先设置线缆贯通孔。
本发明方法与现有技术相比，其有益效果是：
1、本方法，是一种无损检测方法，不会破坏预制体，检测用的薄片式压力传感器直接安装在模具内，不受预制体形状或者尺寸限制；检测时，不受时间与空间影响，随时随地将预制体套到模具上就可以直接读取数据，获得结果；整个测试流程快捷、方便、省时、高效。
2、现有技术中的X光或者CT扫描成像后通过二次测量获取的结果会存在测量误差，而本方法，采用薄片式压力传感器，直接获得定量结果，避免主观因素在内而导致的人为测量误差，其结果更准确。
附图说明
图1是本发明方法的结构示图。
图2是薄片式压力传感器和压缩弹簧在模具上的安装位置结构图。
图3是实施例1的曲面类预制体的测量装置图。
图4是实施例2的回转体类预制体的测量装置图。
具体实施方式
下面对本发明技术方案进行详细说明，但是本发明的保护范围不局限于所述实施例。
为使本发明的内容更加明显易懂，以下结合附图1-4和具体实施方式做进一步的描述。
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
如图1所示，一种预制体贴模性的测量方法，包括如下步骤：
步骤1)根据预制体1形状制备模具2，模具2上根据预制体上所需测量的测量点位置在模具上设置预留位；在预留位上设置位置标号i，i＝1，2,3…n；
步骤2)在预留位上都安装接触式压力传感器3，所有接触式压力传感器3的信号端线缆5都接入显示器6；
步骤3)预制体贴合模具装配；
步骤4)记录所有预制体上测量点的压力值Fi；
步骤5)设定贴模时标准压力值为F，则偏差值D为0，分析压力值Fi与偏差值Di的关系，Di＝(F-Fi)/k，其中k为弹簧系数；
步骤6)根据产品型面要求Di偏差范围要求，评价该预制体贴模性。
预制体为采用各类纤维制备的各种形状预制体，预制体包含曲面板或回转体类或封端类产品。本方法，适用于不同形状预制体，例如平面类、曲面类、回转体类以及复杂异形件，测量型面与模具之间是否存在间隙，从而判断其贴模性，用于评价预制体仿形精度。
本方法，接触式压力传感器3为薄片式压力传感器。薄片式压力传感器直接贴覆在预制体复合用模具上的预留位上，不需要对模具进行预留设置盲孔，预制体套模后可快速测量压力值，根据压力大小判定其贴模性。
如图2所示，本方法，中在模具2上的预留位为盲孔，薄片式压力传感器贴于孔底，在薄片式压力传感器上垂直设置压缩弹簧4，压缩弹簧4凸出模具外表面。模具2上的预留位处都预先设置线缆5贯通孔。预制体套模后接触压缩弹簧，通过产生的压力值分析贴模性，并计算偏差值。本方法，压缩弹簧4凸出模具外表面1-2mm。
本方法中薄片式压力传感器为外购件，薄片式压力传感器的厚度≤0.2mm，压力值范围为0-50N；本方法中压缩弹簧4垂直设置在薄片式压力传感器上，压缩弹簧4凸出模具外表面1-2mm，压缩弹簧4的压缩范围为0-5mm，压缩弹簧4的压力范围为0-50N。
如图3所示，实施例1：曲面类预制体测量
该预制体1的长度为500mm，存在正负曲率，预制件厚度为20mm。根据预制体1的要求选择8个测量点，测量点分别位于该预制体1的正负曲率的拐点处。
预制体贴模性的测量方法，包括如下步骤：
(1)根据预制体的测量要求，制备模具2；在模具加工时，模具2上根据预制体1的8个测量点，自距离模具端面100mm处每隔100mm标注8个预留位(对应预制体1的8个测量点)；
(2)在每个预留位处都安装薄片式压力传感器，并做好位置标号i＝1、2、3…8；薄片式压力传感器的信号端线缆5都接入显示器6；
(3)将预制件1放置在模具2上，固定好后测量不同位置的压力值Fi，并逐一记录，分别为5.5N、5N、5N、4.5N、5N、5.5N、5N、5N；
(4)设定贴膜时标准压力值F为5N，贴模时偏差值D为0，弹簧系数1N/mm，分析测量结果，分析压力值Fi与偏差值Di的关系，Di＝(F-Fi)/k，其中k为弹簧系数，则Di分别为-0.5mm，0mm，0mm,0.5mm，0mm，-0.5mm，0mm，根据产品型面要求偏差范围±0.5mm的要求，评价该预制体贴模。实施例1中Di的值在产品型面要求的偏差范围±0.5mm内，判定该预制体的贴模性满足要求。
如图4所示，实施例2：回转体类预制体测量
该预制件的高度为428mm，大端直径为320mm，小端直径为220mm，预制件厚度为18mm，根据预制体的要求选择10个测量点，10个测量点位于同一圆周上，每相邻两个测量点相距36°。
包括如下步骤：
(1)根据预制件的测量要求，制备模具2；在模具加工时，距离模具大端面220mm高处，平均标注10个预留位(对应预制体的10个测量点)；
(2)在每个预留位处都安装薄片式压力传感器，并做好位置标号i＝1、2、3…10；薄片式压力传感器的信号端线缆5都接入显示器6；
(3)将预制件放置在模具上，固定好后测量不同位置的压力值Fi，并逐一记录，分别为4.5N、4N、3.8N、4.3N、4N、4N、4.2N、3.9N、3.8N、3.9N；
(4)设定贴膜时标准压力值F为4N，贴模时偏差值D为0，弹簧系数0.5N/mm，分析测量结果，分析压力值Fi与偏差值Di的关系，Di＝(F-Fi)/k，其中k为弹簧系数，则Di分别为-1mm，0mm，0.4mm，0.6mm，0mm，0mm，-0.5mm，0.2mm，0.4mm，0.2mm，根据产品型面要求偏差范围±0.5mm的要求，评价该预制体不贴模。实施例2中Di的值不在产品型面要求的偏差范围±0.5mm内，判定该预制体的贴模性不满足要求。
本发明方法，操作方便、快捷高效，克服了现有技术中X光、CT扫描测试方式的复杂性，以及不进行测试通过增大加工余量进行后加工方式造成的高成本性。
如上所述，尽管参照特定的优选实施例已经表示和表述了本发明，但其不得解释为对本发明自身的限制。在不脱离所附权利要求定义的本发明的精神和范围前提下，可对其在形式上和细节上作出各种变化。

Claims (4)

1.一种预制体贴模性的测量方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤1）根据预制体（1）形状制备模具（2），模具（2）上根据预制体上所需测量的测量点位置在模具上设置预留位；在预留位上设置位置标号i，i=1，2,3…n；
步骤2）在预留位上都安装接触式压力传感器（3），所有接触式压力传感器（3）的信号端线缆（5）都接入显示器（6）；
步骤3）预制体贴合模具装配；
步骤4）记录所有预制体上测量点的压力值Fi；
步骤5）设定贴模时标准压力值为F，则偏差值D为0，分析压力值Fi与偏差值Di的关系，Di=（F-Fi）/ k，其中k为弹簧系数；
步骤6）根据产品型面要求Di偏差范围要求，评价该预制体贴模性；
接触式压力传感器（3）为薄片式压力传感器；
模具（2）上的预留位为盲孔，薄片式压力传感器贴于孔底，在薄片式压力传感器上垂直设置压缩弹簧（4），压缩弹簧（4）凸出模具外表面。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，压缩弹簧（4）凸出模具外表面1-2mm。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，预制体为采用各类纤维制备的各种形状预制体，预制体包含曲面板或回转体类或封端类产品。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，模具（2）上的预留位处都预先设置线缆（5）贯通孔。
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