CN112590250A - 一种采用自动铺带技术批量制造低曲率零件方法 - Google Patents

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刘诗超
郭鹏亮
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万建平
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Abstract

本发明提供一种采用自动铺带技术批量制造低曲率零件方法，所述方法是通过零件三维结构二维化，再进行二维排版设计、编程，通过自动铺带机实现多零件批量铺贴、裁剪，最后进行单个零件固化成型。该方法实现了多零件批量铺贴，并使得大量结构尺寸较小的零件不再受制于尺寸制约而采用自动铺带机技术。

Description

一种采用自动铺带技术批量制造低曲率零件方法
技术领域
本发明属于机械制造领域，具体为一种采用自动铺带技术批量制造低曲率零件方法。
背景技术
自动铺带技术主要适应于大型制件、大批量、规模化的自动化制造，但目前国内航空复合材料制造多以小批量、多品种的生产模式，大多制件因为产品结构复杂、尺寸较小，很难适应自动铺带制造要求。这种模式的存在限制了自动化制造的需求，所以自动铺带技术与现有制造体系适应性存在以下几点差异及不足：一是自动铺带技术主要适用于大型低曲率构件，如大型飞机翼面蒙皮制造，不太适用于小尺寸结构零件制造，在小尺寸结构应用时很难体现出其高效的自动化特性；二是自动铺带技术主要针对大型单一零件在单一模具进行铺贴制造，对于使用对象有很大限定性；三是传统的自动铺带铺贴对于工装有很高的要求，需要保证足够的零件边余量以适应自动铺带机铺贴，模具制造及改造成本很高。
为解决自动铺带技术的应用对象存在的短板，以及该技术与现有复合材料制造体系之间融合性问题，研究出一种低曲率零件批量化自动铺带制造技术路径，可以大大拓宽了自动铺带技术的应用途径及应用场景。
发明内容
为实现低曲率零件批量化自动铺带制造，本发明提出一种采用自动铺带技术批量制造低曲率零件方法，以实现采用自动铺带机设备批量制造低曲率零件的目的。
所述的一种采用自动铺带技术批量制造低曲率零件方法，其技术方案采用以下步骤：
第一步，零件三维结构二维化：通过对零件的主视图、俯视图和左视图等三维结构图进行二维化展开，得到单个的零件二维化展开图；
第二步，二维排版设计：根据制造设备有效尺寸及制造平板平台尺寸，利用单个零件二维展开图进行组合排版得到多零件组合排版图，零件数量排版越多，整体制造效率越高；
第三步，铺带编程及优化：在多零件组合排版图基础上进行铺带编程及优化工作；
第四步，自动铺带铺贴：利用第三步编制的铺带程序进行多零件组批量自动铺带铺贴，得到多零件铺贴平板预制体；
第五步，边界裁切：通过设备自带裁切刀按照裁切边界进行裁切，得到单个零件裁切二维预制体及边余废料；
第六步，打包固化：将单个零件裁切二维预制体放置至零件模具上进行打包固化，得到固化后零件。
上述技术方案，所提出的一种采用自动铺带技术批量制造低曲率零件方法，实现了多零件批量铺贴，并使得大量结构尺寸较小的零件不再受制于尺寸制约而采用自动铺带机技术，可以规避现有制造体系中大量工装不适用于自动铺带技术要求，从而节省大量工装改造费用。
附图说明
图1为某一飞机低曲率结构翼面蒙皮三视图。
图2为自动铺带铺贴示意图。
图3为蒙皮批量排版图。
图4为自动铺带及切割效果示意图。
图1-4中：1、自动铺带机送料机构，2、自动铺带机送料，3、边界切割，4、自动铺带机压实机构，5、自动铺带机衬纸收卷机构，6、自动铺贴二维预制体，7、平板平台,8、单零件铺贴平板预制体，9、多零件铺贴平板预制体，10、单零件裁切二维预制体，11、裁切边界，12、边余废料。
具体实施方式
下面将结合图1至图4，对发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明某一种具体实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1所示，为某一飞机低曲率结构翼面蒙皮三视图。
图2位自动铺带铺贴示意图。自动铺带机送料机构1存储并输送预浸料，自动铺带机送料2，自动铺带机切割机构在料带铺贴前铺层进行边界切割3，自动铺带机压实机构4将预浸料压实在工装模具上，自动铺带机衬纸收卷机构5将材料衬纸收卷，得到自动铺贴二维预制体6，平板平台7用于平板预制体铺贴。
通过图1中的三维结构图进行二维化展开，得到图3中所示的单个的零件二维化展开图和单零件铺贴平板预制体8；
根据设备有效尺寸及平板平台7的尺寸，利用单个零件二维化展开图进行组合排版得到多零件组合排版图，零件数量排版越多，整体制造效率越高；
在多零件组合排版图的基础上进行铺带编程及优化工作；
利用编制的铺带程序进行多零件组批量自动铺带铺贴，得到图3所示的多零件铺贴平板预制体9。
如图4所示，通过设备自带裁切刀按照裁切边界11进行裁切得到单零件裁切二维预制体10及边余废料12。
将单个零件裁切二维预制体10放置至零件模具上进行打包固化，可以得到固化后零件。

Claims (1)

1.一种采用自动铺带技术批量制造低曲率零件方法，其特征是：所述的采用自动铺带技术批量制造低曲率零件方法，采用以下步骤：
第一步，零件三维结构二维化：通过对零件的主视图、俯视图和左视图等三维结构图进行二维化展开，得到单个的零件二维化展开图；
第二步，二维排版设计：根据制造设备有效尺寸及制造平板平台尺寸，利用单个零件二维展开图进行组合排版得到多零件组合排版图；
第三步，铺带编程及优化：在多零件组合排版图基础上进行铺带编程及优化工作；
第四步，自动铺带铺贴：利用第三步编制的铺带程序进行多零件组批量自动铺带铺贴，得到多零件铺贴平板预制体；
第五步，边界裁切：通过设备自带裁切刀按照裁切边界进行裁切，得到单个零件裁切二维预制体及边余废料；
第六步，打包固化：将单个零件裁切二维预制体放置至零件模具上进行打包固化，得到固化后零件。
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