CN112008960A - 用于形成t形轮廓复合件的复合成型工位和方法及复合件 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种用于形成T形轮廓复合件的复合成型工位和方法以及这种复合件。该复合件由其平面层压板形成。该复合成型工位包括多个成列式辊子，所述多个成列式辊子沿成型方向布置，其中，每个辊子包括厚度和边缘角度；使辊子的厚度和/或边缘角度沿着成型方向依次增大；以这种方式，随着平面层压板经过后续的成列式辊子，复合成型工位将平面层压板逐渐打开并形成T形轮廓复合件。

Description

用于形成T形轮廓复合件的复合成型工位和方法及复合件

技术领域

本发明属于制造复合件的领域，特别地，本发明提供了用于形成T形轮廓复合件的复合成型工位和方法以及这种复合件，该复合件由其平面层压板形成。

因此，本发明的目的是提供复合成型工位，该复合成型工位整合了所有必要的装置，以在单个步骤中从T形轮廓复合件的层压板获得T形轮廓复合件、比如桁条。

在有利实施方式中，复合成型工位还包括用作固化工具的必要装置，从而避免了将成型的复合件在不同的制造工位上滚动的需要。

背景技术

T形轮廓复合件通常用作加强件，以用于增加相邻载荷承载板或蒙皮的刚度和强度。T形轮廓复合件的示例是防止飞行器的蒙皮在压缩或剪切载荷作用下屈曲或弯曲的桁条。另外，T形轮廓复合件可以将作用在蒙皮上的空气动力学载荷转移到其他支承结构、比如框架、横梁或肋部上。

T形轮廓复合件通常由两个相同的“L形”半部形成，所述两个相同的“L形”半部在之后被接合在一起。每个半部是彼此的镜像，并且被定位成使得两个半部彼此靠置，从而使各自的腹板对称地接触。

理论上将所得的T形轮廓复合件分为腹板(由“L形”半部的相应腹板形成)和两个支脚，其中，每个支脚指向相反的方向。一旦安装完成，支脚接触蒙皮或面板，从而使腹板垂直地突出。

通常，要制造T形轮廓复合件，每个“L形”半部都是单独制造的。主要步骤如下：

首先，将多个复合层板(即预浸料)以平坦的方式彼此叠置，从而形成叠层板。每个叠层板的表面近似于“L形”半部的可展开表面。

如果需要，可以将这些平坦的叠层板修整为期望的形状。所得的(经修整或未修整的)平面层压板被称为复合预成型件。

其次，与单个“L形”半部对应的这些平面层压板中的每一个平面层压板都通过其在腹板与支脚之间的折叠线而发生弯曲，以形成“L形轮廓”。用于该过程的典型成型技术是热成型和压制成型；其中，热成型使用膜和热，而压制成型使用按压和力。

最后，简而言之，两个“L形轮廓”都被定位并放置在一起，使它们各自的腹板对称地接触以实现期望的“T形轮廓”。

要注意的是，如今，这种“T形轮廓”的成型过程是在配备了特定工具和机械的专用工位中进行的。因此，一旦成型步骤完成，“L形轮廓”在被放入例如高压釜或烤箱中之前，会被运输并定位在固化工具上。

另外，在某些情况下，需要进行第二次成型操作，以最终使通过将两个半部接合而获得的“T形轮廓”复合件适于固化工具的最终形状。

为了使未固化的层压板固化，所形成的“T形轮廓”将承受最终的共固化周期。替代性地，两个“L形轮廓”也可以单独固化，然后结合在一起。

根据生产率，可以将任何中间产品——层压板、“L形轮廓”或甚至“T形轮廓”——存储在满足条件的区域中，以减轻其劣化。

在整个制造过程中，需要注意制造T形轮廓复合件的预成型步骤。特别地，从平面层压板过渡到“L形轮廓”时，成型操作中的弯曲步骤会导致复合层板之间的内部运动。

一种典型的折叠运动是使腹板相对于支脚弯曲直至两者彼此垂直(即“L形”)。这会引起层板的逐渐滑动，从而在内部层板上产生压缩并在外部层板上产生张紧。因此，在腹板的外边缘(自由端部)上可能会出现“书本效应(the book effect)”。随着期望的预成型件的几何形状变得更加复杂(即，扭转、高弯曲率)，需要对弯曲操作的工作准则多加注意。

因此，成型操作可能会进一步引起产生起皱或起伏的风险，这些起皱或起伏原则上位于“L形轮廓”的腹板上。特别地，这种不期望的起皱效应发生在复合层板趋于被压缩的区域上，从而阻止了载荷通过复合层板而有效地传递。因此，最终的复合材料应力显着下降。

因此，“T形轮廓”成型操作是批量化生产的、重要的、劳动密集型的、多步骤的过程，该过程在执行步骤的精细度方面需要高精度，并且需要对细节非常注意。

在生产线中，复合件滚过不同阶段进行作业，这构成了影响飞行器的生产率的耗费时间的过程。多个步骤的组合以及所需的高精度可能会导致延期，从而给航空业带来不利。

发明内容

本发明提供了一种通过用于由T形轮廓复合件的平面层压板形成T形轮廓复合件的复合成型工位来解决前述问题的方案、一种根据权利要求10所述的用于形成T形轮廓复合件的方法、以及一种根据权利要求15所述的T形轮廓复合件。在从属权利要求中，限定了本发明的优选实施方式。

在第一发明方面，本发明提供了一种用于形成T形轮廓复合件的复合成型工位，该复合件由其平面层压板沿着成型方向形成，该复合成型工位包括：

-引导装置，该引导装置适于使复合件与成型方向对准；

-加热装置；以及

-多个成列式辊子，所述多个成列式辊子沿成型方向布置，其中，每个辊子包括厚度和边缘角度；使辊子的厚度和/或边缘角度沿着成型方向依次增大；

以这样的方式，随着平面层压板通过后续的成列式辊子，复合成型工位使平面层压板逐渐打开并形成T形轮廓复合件。

传统的解决方案是分别形成两个L形半部，然后在固化之前将所述两个L形半部接合在一起，与常规的解决方案不同，本发明利用了在平面层压板的可展开表面中、即在弯曲之前已经包括两个半部的单个平面层压板。

优选地，在本发明中使用的这种平面层压板由一组叠层板组成，该叠层板包括折叠线，该折叠线将平面层压板划分为：

о腹板部分，该腹板部分用作T形轮廓复合件的腹板的一部分，以及

о支脚部分，该支脚部分包括T形轮廓复合件的相应的堆叠的支脚；其中，这种支脚由折叠线和自由端部限定；

以这样的方式，相应的堆叠的支脚被两个离型膜(release films)分开。

在使用中，这种平面层压板布置在复合成型工位的引导装置上，该引导装置提供了支承元件，该支承元件允许平面层压板沿由成型工位限定的成型方向前进。更优选地，平面层压板的腹板部分布置在复合成型工位的引导装置之间，以使支脚部分保持自由。

随着平面层压板沿该成型方向前进，平面层压板遇到沿该成型方向布置成列的不同的辊子。每个辊子与后续的辊子的不同之处在于，它们的厚度或边缘角度沿着成型方向依次增大。

所述多个辊子适于依次穿过平面层压板、特别是穿过平面层压板的支脚部分，使得两个支脚逐渐弯曲远离彼此以形成T形轮廓复合件。

换句话说，随着成列式辊子加宽(即，增加厚度)，平面层压板不得不逐渐打开(即，每个支脚逐渐弯曲更远离彼此)。

类似地，通过逐渐增加它们的边缘角度，在该边缘角度的每一侧上，另一支脚会翻起，从而引起它们弯曲远离彼此。

要注意的是，每个成列式辊子的边缘角度通过折叠线限定了每个支脚的弯曲半径。因此，随着辊子的边缘角度的增加，平面层压板中每个支脚的弯曲半径减小。优选地，两个支脚对称地弯曲。

为了有助于该渐进成型，在复合成型工位中预设了加热装置以软化平面层压板，从而促进弯曲过程。

因此，通过本成型工位实现了平面层压板的平滑弯曲过程。有利地，层板之间的不期望的相对运动被大大减少，并且避免了起皱效应。

此外，由于将平面层压板的腹板部分布置在复合成型工位的引导装置之间，因此腹板边缘不像现有技术那样经受成型处理。因此，消除了腹板边缘上不期望的“书本效应”，从而在该腹板边缘上实现了净形状(netshape)。

本发明的复合成型工位还在一个地方整合了所有必要的装置，以在单个步骤中由T形轮廓复合件的层压板形成T形轮廓复合件、比如桁条。

因此，复合成型工位能够有利地减少成型任务在固化之前的前置时间(leadtime)，从而借助于快速且节省成本的解决方案提高“T形轮廓”复合件的生产率。

本文中避免了正确定位的两个“L形轮廓”复合件的潜在未对准，因为“T形轮廓”的两个半部均层压在一起。也就是说，由于成型操作不影响腹板的质量，因此层压板的定位精度和形状精度大大提高。

然后将仍放置在引导装置上的最终“T形轮廓”复合件移至烤箱或高压釜中进行最后的固化步骤以使其承受高压和高温。也就是说，复合成型工位还包括必要的装置、即引导装置，以用作固化工具。

换句话说，通过本发明，不再需要单独的工位和相关的工具来形成平面层压板、为固化做准备等。如上所述，消除了子步骤的数量和两个工位之间的处理运动，因为这两个过程(形成平面层压板以及准备在固化工具中的后续的固化)都在单个过程中完成。

此外，由于“T形轮廓”的最终形状直接在用于其之后的固化的引导装置上实现，因此消除了与常规成型工具与固化工具之间的未对准相关的风险以及用以在固化工具上获得最终形状的第二成型操作。

在特定实施方式中，引导装置是以预定距离布置的两个L形垫板，以用于将复合件置于两个L形垫板之间。

垫板的“L形”更好地适应了“T形轮廓”复合件的最终“L形轮廓”半部的最终形式。另外，两个“L形”垫板之间的预定距离对应于平面层压板的腹板部分的厚度。

特别地，两个L形垫板均构造成向平面层压板施加切向压力，以将平面层压板保持在正确的位置。

在特定实施方式中，加热装置包括：

-红外加热器，该红外加热器位于成型方向的最前部处，该红外加热器用于预热平面层压板；和/或

-电阻式空气加热器，该电阻式空气加热器沿成型方向布置，该电阻式空气加热器用于在逐渐形成平面层压板时继续对平面层压板进行加热；和/或

-鼓风加热器，该鼓风加热器用于产生均匀加热的空气。

通过该实施方式，将平面层压板正确地预热以开始成型(即弯曲)。当复合件经过后续的成列式辊子时，复合件会逐渐经受更高程度的弯曲，因此多余的加热将有利于在不影响“T形轮廓”的质量的情况下促进该过程。

在特定实施方式中，多个成列式辊子的具有最小边缘角度的最前部的辊子具有大致锐利的边缘，该大致锐利的边缘构造成在形成时将平面层压板的与T形轮廓复合件的支脚相对应的部分分开。

最前部的辊子具有大致锐利的边缘，使得它夹带在平面层压板中，从而迫使两个支脚开始弯曲远离彼此。特别地，最前部的辊子的大致锐利的边缘构造成使两个离型膜分开，从而将平面层压板的相应的堆叠的支脚分开。

在特定实施方式中，多个成列式辊子的具有最大边缘角度的最后的辊子具有大致加宽的平坦边缘，该基本加宽的平坦边缘构造成将平面层压板的与T形轮廓复合件的支脚相对应的部分设置成与腹板垂直。

在特定实施方式中，复合成型工位还包括真空袋，该真空袋布置在引导装置之间并且适于接纳平面层压板。

有利地，由于在布置平面层压板之前首先将真空袋放置在固化工具上，因此该实施方式允许直接在固化工具上执行成型操作。

特别地，真空袋的使用允许将复合成型工位放置在烤箱中，因为真空袋已经在复合件上施加了必要的压力。

在特定的实施方式中，复合成型工位还包括冷却装置，用于将冷却空气吹向与成列式辊子的最后的辊子一起的成型的复合件或在后续的步骤中吹向成型的复合件。

在第二发明方面，本发明提供了一种形成T形轮廓复合件的方法，该复合件由其平面层压板形成，该方法包括以下步骤：

-铺设由一组叠层板组成的平面层压板，这种平面层压板包括折叠线，该折叠线将平面层压板分为：

о腹板部分，该腹板部分用作T形轮廓复合件的腹板的一部分，

以及

о支脚部分，该支脚部分包括T形轮廓复合件的相应的堆叠的

支脚；其中，这种支脚由折叠线和自由端部限定；

以这样的方式，相应的堆叠的支脚被两个离型膜彼此分开；

-提供一种根据第一发明方面的任何一个实施方式的复合成型工位，该复合成型工位用于由平面层压板形成T形轮廓复合件；

-将平面层压板的腹板部分布置在复合成型工位的引导装置之间；

-使平面层压板相对于多个成列式辊子沿成型方向移动，使得辊子随后在离型膜之间穿过，从而使平面层压板的堆叠的支脚分开；

随着平面层压板移动通过后续的成列式辊子，使得该复合成型工位使平面层压板逐渐打开并形成T形轮廓复合件。

贯穿全文，“层板”应当被理解为复合材料的要被放置成以下形式的单个连续区域：同一层中的两个层板通常不会重叠。可以通过周知的自动铺带(ATL)或自动纤维铺放(AFP)技术来执行铺设步骤。

可以注意到，一旦将平面层压板铺设完毕，就可以将叠层板修整成所需的形状，从而消除材料过剩。

贯穿全文，“离型膜”应当被理解为多孔的(称为穿孔的)或无孔的塑料薄膜，以防止异物整合到复合件中。

贯穿第一发明方面所讨论的优点可以类似地应用于第二发明方面的方法。

在特定实施方式中，该方法还包括以下步骤：

-在T形轮廓复合件的支脚之间放置船形件(rowing)，以用于填充两个支脚远离彼此分叉处的间隙。

船形件是适于填充两个支脚之间(即“T形轮廓”复合件的两个半部的分叉点)的空间的复合填充物。“船形件”通常被理解为纤维束，该纤维束可以是单向的且非纺丝的(unspun)，或者可以定形状成各种样式以提供结构连续性并避免空隙。

船形件是独立制造的，之后将其放置在成型的“T形轮廓”复合件的这种分叉点上。船形件的制造包括以下步骤：

-以堆叠的方式铺设一组层板；

-将叠层板卷起来以形成圆柱体；

-将卷起的圆柱体放入“V形”成型工具中；

-将真空袋定位在包括卷起的圆柱体的“V形”成型工具上；以及

-可选地，在固化工具中固化卷起的圆柱体。

然后，将固化的船形件放置在T形轮廓复合件的支脚之间并与之结合。替代性地，未固化的船形件和T形轮廓复合件可以被共同固化。

优选地，在将船形件放置在T形轮廓复合件的支脚之间之前，离型膜已被事先移除。

在特定实施方式中，平面层压板的堆叠的支脚分开的两个离型膜从折叠线延伸到整个支脚部分。

预浸料层板具有固有粘性，因此会阻止两个支脚的弯曲运动。通过使用离型膜，由于支脚的相对表面(固有粘性)彼此不接触，因此可以大大促进这种分离。

优选地，两个离型膜从平面层压板的堆叠的支脚的边缘突出10mm。这允许容易的处理方式，以首先将平面层压板的与T形轮廓复合件的支脚相对应的部分分开。

在特定实施方式中，平面层压板被铺设成在腹板部分内具有比支脚部分更多数量的叠层板。

这种额外堆叠的层板形成了所谓的“刃部”，即，额外的元件，从而对“T形轮廓”复合件的布置在“L形轮廓”半部的相应腹板之间的腹板进行增强。

在常规技术中，需要额外的步骤来正确地放置刃部，与常规技术不同，通过本发明刃部与两个“L形轮廓”半部一体地铺设。

因此，引导装置根据平面层压板的腹板部分的厚度而间隔开，该腹板部分的厚度包括两个半部加上刃部。

在特定实施方式中，T形轮廓复合件是航空桁条。

桁条在航空工业中非常普遍，因为例如，典型的飞行器在整个机身和机翼上都需要大量的这些增强元件。

因此，桁条在具有很高的自动化水平的大规模生产中制造，尤其是在装配线上制造。

因此，由于本发明的简单性和易用性，在“T形轮廓”复合件是航空桁条的情况下，强调了上述优点。

在第三发明方面，本发明提供了一种T形轮廓复合件，该T形轮廓复合件可以通过根据第二发明方面的实施方式中的任一实施方式的方法由平面层压板形成。

简而言之，通过根据本发明的方法形成的T形轮廓复合件的最显著特征是腹板边缘上的净形，因为消除了腹板边缘上的不期望的“书本效应”。另外，在通过本方法形成的T形轮廓复合件中不再存在起皱效应。

本申请(包括权利要求、说明书和附图)中所描述的所有特征和/或所描述的方法的所有步骤可以以任何组合方式进行组合，但互斥特征和/或步骤的组合除外。

附图说明

基于本发明的详细描述，本发明的这些和其他特征和优点将被清楚地理解，参照附图并根据本发明的优选实施方式，本发明的这些和其他特征和优点变得明显，该优选实施方式仅作为示例给出而不限于此。

图1：该图示出了根据本发明的由一组叠层板组成的平面层压板，这种平面层压板包括折叠线，该折叠线将平面层压板分为腹板部分和支脚部分。

图2：该图示出了根据本发明的复合成型工位的实施方式的示意图。

图3a至图3c：这些图示出了复合成型工位在成型之前、成型期间和成型之后的三个横截面图。

具体实施方式

本领域技术人员认识到，以下描述的本发明的方面可以实施为复合成型工位10或由T形轮廓复合件1的平面层压板2形成T形轮廓复合件1的方法。

图1描绘了本发明的复合成型工位10所使用的由一组叠层板构成的平面层压板2。

由叠层板构成的平面层压板2又包括折叠线5，该折叠线5将这种平面层压板分为：

о腹板部分3，该腹板部分3是T形轮廓复合件1的腹板的一部分，以及

о支脚部分4，该支脚部分4包括T形轮廓复合件相应的堆叠的支脚4.1、4.2。

特别地，这种平面层压板2包括两个相等的半部2.1、2.2，所述两个相等的半部2.1、2.2在成型时形成“T形轮廓”的一部分，即，两个“L形轮廓”半部。每个半部2.1、2.2优选地以相同数量的层板布置，以平衡载荷传递。

类似地，平面层压板2的每个半部2.1、2.2包括腹板部分3.1、3.2以及支脚部分4.1、4.2。可以看出，在各个支脚部分4.1、4.2之间，叠层板被两个离型膜6隔开。

在与两个离型膜相同的高度处，在腹板部分3内还有附加叠层板8，该附加叠层板8在“T形轮廓”复合件1形成时对应于腹板的“刃部”。换句话说，以与离型膜6相同的铺设顺序引入平面层压板2的腹板部分3中的该附加叠层板8。

在铺设过程期间，将第一半部2.1铺设成包括其腹板部分3.1和支脚部分4.1。然后，在其腹板部分3.1上铺设附加叠层板8，以形成“刃部”。并且同时，在支脚部分4.1内放置两个堆叠的离型膜6。由于相应的支脚由其相应的折叠线和自由端部限定，因此离型膜6覆盖相同的区域4.1。可选地，离型膜6可以延伸超过支脚部分3.1、3.2的自由端部，特别是超过10mm远。

然后，将平面层压板的另一半部2.2铺设在现有的叠层板以及上离型膜上方。

图2描绘了根据本发明的复合成型工位10的示意图。

复合成型工位10包括：

-引导装置11，该引导装置11适于使复合件与成型方向x-x′对准；

-加热装置12.1、12.2、12.3；以及

-多个成列式辊子13.1至13.6，所述多个成列式辊子13.1至13.6沿成型方向x-x′布置，其中，每个辊子13.1至13.6包括厚度和边缘角度；使辊子的厚度和/或边缘角度沿着成型方向x-x′接连增大。

因此，随着平面层压板2经过后续的成列式辊子13.1至13.6，复合成型工位10将平面层压板2逐渐打开并形成T形轮廓复合件1。

平面层压板2是如图1中所示的平面层压板(带有或不带有“刃部”)。特别地，平面层压板2的腹板部分3布置在复合成型工位10的引导装置11之间，以使支脚部分4保持自由。

使平面层压板2的支脚部分4保持自由转而使得多个辊子13.1至13.6可以依次通过该支脚部分。随着平面层压板2在引导装置11的引导下沿该成型方向x-x′前进，每个支脚4.1、4.2逐渐弯曲远离彼此以形成T形轮廓复合件1。

如从图2可以看出的，每个辊子13.1至13.6与后续辊子的不同之处在于，它们的厚度或边缘角度沿着成型方向x-x′依次增大。

最前的辊子13.1(沿成型方向)具有大致锐利的边缘，该边缘构造成将平面层压板2由支脚部分4分开。即，锐利的边缘a允许最前的辊子13.1穿过离型膜6。

除了锐角a之外，最前的辊子13.1具有最小的厚度，其基本上是平坦的以便在离型膜6之间容易地穿过。

为了示例性目的，图2中表示了边缘角度和厚度两者均增加的6个成列式辊子13.1至13.6。不过，可以设想其他数量的辊子，只要随着平面层压板2通过期望数量的后续成列式辊子13.1至13.6，逐渐将平面层压板2打开并形成T形轮廓复合件1。

此外，尽管在此仅描述了“T形轮廓”复合件1(即，腹板和支脚大致垂直)，但可以通过控制最后的辊子13.6的厚度和边缘角度来获得其他轮廓。

例如，在图2中，多个成列式辊子13.1至13.6的具有最大边缘角度的最后的辊子13.6具有大致加宽的平坦边缘(90°)，其构造成将平面层压板2的与T形轮廓复合件1支脚相对应的部分4.1、4.2设置成与腹板3垂直。

可以看出，从最前的辊子13.1到最后的辊子13.6，多个成列式辊子13.1至13.6的厚度和边缘角度依次增大。例如，当最前的辊子的边缘角度(锐角)为a时，下一辊子的边缘角度应当增加到b，b大于a：“b>a”。如所描绘的，这在所有辊子上重复。

类似地，厚度从一个辊子到另一辊子增宽。然而，可以理解的是，这些辊子的直径保持不变。

在复合成型部段内的每个辊子13.1至13.6位置的上方，表示了其截面图，以理解所述厚度和边缘角度的增加。

此外，平面层压板2在复合成型工位10的最前部处受到红外加热器12.1的预热。复合成型工位10包括附加的加热装置，比如：沿着成型方向x-x′的电阻式空气加热器12.2，该电阻式空气加热器12.2用于在逐渐形成平面层压板2时持续对平面层压板2进行加热；以及鼓风加热器12.3，该鼓风加热器12.3用以使热空气变得均匀。

优选地，复合成型工具10被外部壳体17容纳以容置加热装置12.1、12.2、12.3。即，壳体17包括形成加热箱的电阻式空气加热器12.2。

而且，复合成型工位10在邻近成列式辊子的最后的辊子13.6处还包括冷却装置15，该冷却装置15用于将冷却空气吹向直接位于最后的辊子13.6上的成型的层压板，或者在后续步骤中吹向成型的层压板。

冷却装置15构造成用以冷却成型的“T形轮廓”复合件1，以在后续的处理期间保持这种轮廓。因此，最后的辊子13.6位于任何加热装置12.1、12.2、12.3的范围之外以节省能量。

优选地，最后的辊子13.6与冷却装置15一起位于壳体17之外。

整个复合成型工位10被放置在梁16上。

图3a至图3c描绘了复合成型工位10的与下述三种不同情况相对应的三个不同的横截面图：平面层压板2成型之前、成型期间以及成型之后。

特别地，图3a描绘了关于平面层压板2如何布置在引导装置11之间以在复合成型工具10中与成型方向x-x′对准的示意图。

可以看出，引导装置是彼此间隔预定距离的两个L形垫板(caul plates)11，该预定距离对应于平面层压板2的腹板部分3的厚度(有或没有“刃部”8)。

“L形”垫板11进一步限制了“T形轮廓”复合件的每个最终“L形轮廓”半部2.1、2.2的最终形式。如前所述，在成型后，可以将放置在L形垫板上的“T形轮廓”复合件移入烤箱或高压釜中以进行最后的固化步骤，使得L形垫板11进一步用作固化工具。

另外，在L形垫板11之间布置有真空袋14，使得真空袋14接纳平面层压板2，如图3a中所示。要注意的是，尽管在此仅表示和讨论了真空袋14，但是本领域技术人员认识到可能需要在复合成型工具10中安装诸如真空泵、真空计、阀、夹具、软管、连接器、密封带、通气孔等其他真空设备。

另一方面，图3b描绘了与图3a中讨论的相同的平面层压板，但是该平面层压板已经在复合成型工具10的成型方向x-x′上前进了。特别地，平面层压板已经经过了最前的辊子13.1，其锐利的边缘夹在两个离型膜6之间，从而迫使两个支脚部分4.1、4.2开始弯曲远离彼此。

图3b的情况可以与图2中所示的多个辊子13.1至13.6中的第三辊子13.3相对应。

复合件的不同支脚4.1、4.2在该辊子13.3的边缘角的每一侧上滚动，以使该辊子13.3引起复合件的不同支脚4.1、4.2弯曲远离彼此。

特别地，每个成列式辊子13.1至13.6的边缘角度限定了每个支脚4.1、4.2相对于腹板部分3.1、3.2的通过折叠线的瞬时弯曲半径。更特别地，尽管边缘角度迫使两个支脚4.1、4.2弯曲远离彼此，但是L形垫板11提供了支承以限制它们的弯曲运动。优选地，两个支脚4.1、4.2对称地弯曲。

图3c对应于图3b的以下情况：其中，复合件1已经通过了所述多个辊子13.1至13.6中的所有辊子。即，“T形轮廓”复合件1已经由本发明的复合成型工位10成型。

尤其可以看出的是，“T形轮廓”的两个半部2.1、2.2都置于相应的L形垫板11上。

在图3c的顶部，可以看到船形件7的横截面，该船形件7意在放置在T形轮廓复合件支脚4.1、4.2之间，以用于填充两个支脚远离彼此分叉处的间隙。如上所述，为此，需要先移除离型膜6。

此外，可以理解的是，真空袋14定尺寸为至少覆盖“T形轮廓”复合件1的腹板边缘以及两个L形垫板11的整个外表面。

如果需要，在成型后，放置在适于用作固化工具的L形垫板11上的T形轮廓复合件1可以被移动至烤箱或高压釜上。

然后，可以将固化的“T形轮廓”复合件1与基部层压板共结合，以进行最终布置。在航空领域中，成型并固化的桁条通过将支脚(和船形件)共同结合而与蒙皮或面板布置，而腹板则垂直地突出。

替代性地，可以以最终布置将成型的“T形轮廓”复合件(例如，桁条)定位在基部层压板上，然后使两个零件共固化在一起。

Claims (13)

1.一种用于形成T形轮廓的复合件(1)的复合成型工位(10)，所述复合件(1)由其平面层压板(2)沿着成型方向(x-x′)形成，所述复合成型工位(10)包括：

-引导装置(11)，所述引导装置(11)适于使所述复合件(1)与所述成型方向(x-x′)对准；

-加热装置(12.1、12.2、12.3)；以及

-多个成列式辊子(13.1-13.6)，所述多个成列式辊子(13.1-13.6)沿所述成型方向(x-x′)布置，其中，每个辊子包括厚度和边缘角度；使所述辊子的厚度和/或边缘角度沿着所述成型方向(x-x′)依次增大；

以这样的方式，随着所述平面层压板(2)通过后续的成列式辊子(13.1-13.6)，所述复合成型工位(10)使所述平面层压板(2)逐渐打开并形成所述T形轮廓的复合件(1)。

2.根据权利要求1所述的复合成型工位(10)，其中，所述引导装置是以预定距离布置的两个L形垫板(11)，用于使所述复合件放置在所述两个L形垫板(11)之间。

3.根据权利要求1和2中的任一项所述的复合成型工位(10)，其中，所述加热装置包括：

-红外加热器(12.1)，所述红外加热器(12.1)位于所述成型方向(x-x′)的最前处，所述红外加热器(12.1)用于预加热所述平面层压板(2)；和/或

-电阻式空气加热器(12.2)，所述电阻式空气加热器(12.2)沿着所述成型方向(x-x′)布置，所述电阻式空气加热器(12.2)用于在所述平面层压板(2)逐渐成型时持续地加热所述平面层压板(2)；和/或

-鼓风加热器(12.3)，所述鼓风加热器(12.3)用于使加热空气均匀化。

4.根据权利要求1至3中的任一项所述的复合成型工位(10)，其中，所述多个成列式辊子(13.1-13.6)的具有最小边缘角度的最前部的辊子(13.1)具有大致尖锐的边缘，所述大致尖锐的边缘构造成在成型时将所述平面层压板(2)的与所述T形轮廓的复合件(1)的支脚相对应的部分(4)分开。

5.根据权利要求1至4中的任一项所述的复合成型工位(10)，其中，所述多个成列式辊子(13.1-13.6)的具有最大边缘角度的最后的辊子(13.6)具有大致加宽的平坦边缘，所述大致加宽的平坦边缘构造成将所述平面层压板(2)的与所述T形轮廓的复合件(1)的支脚相对应的所述部分(4)设置成与所述腹板部分(3)垂直。

6.根据权利要求1至5中的任一项所述的复合成型工位(10)，其中，所述复合成型工位(10)还包括真空袋(14)，所述真空袋(14)布置在所述引导装置(11)之间并且适于接纳所述平面层压板(2)。

7.根据权利要求1至6中的任一项所述的复合成型工位(10)，其中，所述复合成型工位(10)还包括冷却装置(15)，所述冷却装置(15)用于将冷却空气吹向与所述成列式辊子(13.1-13.6)的最后的辊子(13.6)一起的成型的所述复合件(1)，或在后续的步骤中吹向成型的所述复合件(1)。

8.一种用于形成T形轮廓的复合件(1)的方法，所述复合件(1)由其平面层压板(2)形成，所述方法包括以下步骤：

-铺设由一组叠层板组成的所述平面层压板(2)，这种平面层压板(2)包括折叠线(5)，所述折叠线(5)将所述平面层压板(2)分为：

腹板部分(3)，所述腹板部分(3)用于成为所述T形轮廓的复合件(1)的腹板的一部分，以及

支脚部分(4)，所述支脚部分(4)包括所述T形轮廓的复合件(1)的相应的堆叠的支脚(4.1、4.2)；其中，这种支脚(4)由所述折叠线(5)和自由端部限定；

以这样的方式，所述相应的堆叠的支脚(4.1、4.2)被两个离型膜(6)彼此分开；

-提供根据权利要求1至7中的任一项所述的复合成型工位(10)，所述复合成型工位(10)用于由所述平面层压板(2)形成T形轮廓的复合件；

-将所述平面层压板(2)的所述腹板部分(3)布置在所述复合成型工位(10)的所述引导装置(11)之间；

-使所述平面层压板(2)相对于所述多个成列式辊子(13.1-13.6)沿所述成型方向(x-x′)移动，使得所述辊子随后在所述离型膜(6)之间穿过，从而使所述平面层压板(2)的堆叠的支脚(4.1、4.2)彼此分开；

随着所述平面层压板(2)移动通过后续的成列式辊子(13.1-13.6)，使得所述复合成型工位(10)使所述平面层压板(2)逐渐打开并形成所述T形轮廓的复合件(1)。

9.根据权利要求8所述的用于形成T形轮廓的复合件(1)的方法，其中，所述方法还包括以下步骤：

-将船形件(7)放置在所述T形轮廓的复合件的支脚(4.1、4.2)之间，以用于填充两个支脚远离彼此分叉处的间隙。

10.根据权利要求8和9中的任一项所述的用于形成T形轮廓的复合件(1)的方法，其中，所述两个离型膜(6)使所述平面层压板(2)的堆叠的支脚(4.1、4.2)从所述折叠线(5)延伸到整个所述支脚部分(4)。

11.根据权利要求8至10中的任一项所述的用于形成T形轮廓的复合件(1)的方法，其中，所述平面层压板(2)铺设成在所述腹板部分(3)内具有比所述支脚部分(4)更多数量的叠层板(8)。

12.根据权利要求8至11中的任一项所述的用于形成T形轮廓的复合件(1)的方法，其中，所述T形轮廓的复合件(1)是航空桁条。

13.一种T形轮廓的复合件(1)，所述T形轮廓的复合件(1)能够通过根据权利要求8至12中的任一项所述的方法由平面层压板(2)形成。

Images