CN113246500A - 一种带挡块的复合材料帽型件制备装置及其操作方法 - Google Patents

一种带挡块的复合材料帽型件制备装置及其操作方法 Download PDF

Info

Publication number
CN113246500A
CN113246500A CN202110739884.2A CN202110739884A CN113246500A CN 113246500 A CN113246500 A CN 113246500A CN 202110739884 A CN202110739884 A CN 202110739884A CN 113246500 A CN113246500 A CN 113246500A
Authority
CN
China
Prior art keywords
shaped
positioning
composite material
forming
pressing
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN202110739884.2A
Other languages
English (en)
Other versions
CN113246500B (zh
Inventor
朱戈亮
马瑞
田鹏飞
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Chengdu Aircraft Industrial Group Co Ltd
Original Assignee
Chengdu Aircraft Industrial Group Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Chengdu Aircraft Industrial Group Co Ltd filed Critical Chengdu Aircraft Industrial Group Co Ltd
Priority to CN202110739884.2A priority Critical patent/CN113246500B/zh
Publication of CN113246500A publication Critical patent/CN113246500A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN113246500B publication Critical patent/CN113246500B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C70/00—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts
    • B29C70/04—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts comprising reinforcements only, e.g. self-reinforcing plastics
    • B29C70/28—Shaping operations therefor
    • B29C70/54—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations, e.g. feeding or storage of prepregs or SMC after impregnation or during ageing
    • B29C70/541—Positioning reinforcements in a mould, e.g. using clamping means for the reinforcement
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C65/00—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor
    • B29C65/48—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor using adhesives, i.e. using supplementary joining material; solvent bonding
    • B29C65/4805—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor using adhesives, i.e. using supplementary joining material; solvent bonding characterised by the type of adhesives
    • B29C65/481—Non-reactive adhesives, e.g. physically hardening adhesives
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C66/00—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
    • B29C66/40—General aspects of joining substantially flat articles, e.g. plates, sheets or web-like materials; Making flat seams in tubular or hollow articles; Joining single elements to substantially flat surfaces
    • B29C66/47—Joining single elements to sheets, plates or other substantially flat surfaces
    • B29C66/472—Joining single elements to sheets, plates or other substantially flat surfaces said single elements being substantially flat
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C66/00—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
    • B29C66/80—General aspects of machine operations or constructions and parts thereof
    • B29C66/81—General aspects of the pressing elements, i.e. the elements applying pressure on the parts to be joined in the area to be joined, e.g. the welding jaws or clamps
    • B29C66/814—General aspects of the pressing elements, i.e. the elements applying pressure on the parts to be joined in the area to be joined, e.g. the welding jaws or clamps characterised by the design of the pressing elements, e.g. of the welding jaws or clamps
    • B29C66/8145—General aspects of the pressing elements, i.e. the elements applying pressure on the parts to be joined in the area to be joined, e.g. the welding jaws or clamps characterised by the design of the pressing elements, e.g. of the welding jaws or clamps characterised by the constructional aspects of the pressing elements, e.g. of the welding jaws or clamps
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C66/00—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
    • B29C66/80—General aspects of machine operations or constructions and parts thereof
    • B29C66/81—General aspects of the pressing elements, i.e. the elements applying pressure on the parts to be joined in the area to be joined, e.g. the welding jaws or clamps
    • B29C66/816—General aspects of the pressing elements, i.e. the elements applying pressure on the parts to be joined in the area to be joined, e.g. the welding jaws or clamps characterised by the mounting of the pressing elements, e.g. of the welding jaws or clamps
    • B29C66/8167—Quick change joining tools or surfaces
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C66/00—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
    • B29C66/80—General aspects of machine operations or constructions and parts thereof
    • B29C66/84—Specific machine types or machines suitable for specific applications
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C70/00—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts
    • B29C70/04—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts comprising reinforcements only, e.g. self-reinforcing plastics
    • B29C70/28—Shaping operations therefor
    • B29C70/30—Shaping by lay-up, i.e. applying fibres, tape or broadsheet on a mould, former or core; Shaping by spray-up, i.e. spraying of fibres on a mould, former or core
    • B29C70/34—Shaping by lay-up, i.e. applying fibres, tape or broadsheet on a mould, former or core; Shaping by spray-up, i.e. spraying of fibres on a mould, former or core and shaping or impregnating by compression, i.e. combined with compressing after the lay-up operation
    • B29C70/342—Shaping by lay-up, i.e. applying fibres, tape or broadsheet on a mould, former or core; Shaping by spray-up, i.e. spraying of fibres on a mould, former or core and shaping or impregnating by compression, i.e. combined with compressing after the lay-up operation using isostatic pressure
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29L—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS B29C, RELATING TO PARTICULAR ARTICLES
    • B29L2031/00—Other particular articles
    • B29L2031/30—Vehicles, e.g. ships or aircraft, or body parts thereof
    • B29L2031/3076—Aircrafts
    • B29L2031/3085—Wings

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Composite Materials (AREA)
  • Lining Or Joining Of Plastics Or The Like (AREA)

Abstract

本发明公开了一种带挡块的复合材料帽型件制备装置及其操作方法，涉及复合材料制造工艺技术领域，包括铺叠工装、胶接工装和压合工装，铺叠工装用于一次成型多个U型蒙皮；胶接工装包括框架，框架顶部设置有可转动的多面柱形转筒，多面柱形转筒上开设有多个长条形的定位槽，多个定位槽绕着多面柱形转筒轴心线呈环形阵列分布，定位槽内均设置有定位机构，定位机构用于定位安装挡块；压合工装包括压合板，压合板上设置有多个螺栓压紧机构，压合板可通过螺栓压紧机构将U型蒙皮压合在挡块上，操作时，可在滚筒上批量成型出复合材料帽型件，本发明具有大大减少了固化次数、提高了生产效率、降低了生产成本的优点。

Description

一种带挡块的复合材料帽型件制备装置及其操作方法
技术领域
本发明涉及复合材料制造工艺技术领域，具体涉及一种带挡块的复合材料帽型件制备装置及其操作方法。
背景技术
复合材料由于其比强度、比刚度及结构一体化程度高，同时又能有效减少零件数量及装配时间，被广泛应用于航空领域。而在复合材料结构中，U型蒙皮与挡块组成的帽型件结构较为常见，如图7所示，复合材料帽型件400包括U型蒙皮410、粘接层420和挡块430，其能有效地提升壁板的扭转稳定性，降低装配成本，被广泛应用于飞机扰流板等翼面结构。
目前带有挡块的复合材料帽型件400制造方法主要有两种，其一是先将U型蒙皮410铺叠固化，成型后再在表面铺叠挡块430，但蒙皮上胶接挡块数量多时，该方法时间成本过高；其二将U型蒙皮410与挡块430同时铺叠，采用共固化的方式成型，但该方案难以保障零件形状，固化模具要求高且难以保证胶接质量。总之，以上两种方法都存在固化次数多，生产效率低，且生产成本也较高的问题。
发明内容
针对现有技术中的缺陷，本发明提供一种带挡块的复合材料帽型件制备装置及其操作方法，以达到提高生产效率和降低生产成本的作用。
为解决上述的技术问题，本发明采用以下技术方案：
一种带挡块的复合材料帽型件制备装置及其操作方法，包括铺叠工装、胶接工装和压合工装，铺叠工装用于一次成型多个U型蒙皮；胶接工装包括框架，框架顶部设置有可转动的多面柱形转筒，多面柱形转筒上开设有多个长条形的定位槽，多个定位槽绕着多面柱形转筒轴心线呈环形阵列分布，定位槽内均设置有定位机构，定位机构用于定位安装挡块；压合工装包括压合板，压合板上设置有多个螺栓压紧机构，压合板可通过螺栓压紧机构将U型蒙皮压合在挡块上。
优选地，铺叠工装包括成型平台，成型平台底部设置有多个支撑柱，成型平台顶部设置有多个成型槽，成型槽轮廓与U型蒙皮匹配。
优选地，多面柱形转筒两端均连接有活动轴，框架顶部两侧分别设置有与对应活动轴配合的轴承座。
优选地，框架底部四角处均设置有自锁脚轮。
优选地，定位机构包括设置于定位槽内的底座板，底座板上开设有多个与螺栓压紧机构配合的定位孔，底座板上还设置有多个定位柱，压合板上开设有多个与对应定位柱配合的通孔。
优选地，螺栓压紧机构包括与压合板螺纹连接的螺柱，螺柱与定位孔螺纹配合，螺柱上螺纹套设有限位螺母，螺柱顶部连接有弯轴，弯轴连接有球形握把。
优选地，压合板顶部设置有两个提把手。
一种带挡块的复合材料帽型件制备装置的操作方法，包括以下步骤：
步骤S1：在铺叠工装上成型出多个U型蒙皮；
步骤S2：成型出层压板，利用切割设备按尺寸要求将层压板切割成多个挡块，切割完成后使用溶剂清洗挡块并干燥；
步骤S3：按比例调配好足量的常温固化粘接剂；
步骤S4：将步骤S2制得的挡块安装于滚筒的底座板上，将步骤S3制得的粘接剂涂覆在挡块上形成粘接层，然后将U型蒙皮贴合粘接层上，再将压合板对准定位柱覆盖在U型蒙皮上，依次旋入螺栓压紧机构使螺柱连接到定位孔内，使限位螺母抵紧在压合板上，完成一组复合材料帽型件的胶接成型；
步骤S5：转动滚筒使空的定位槽朝上，重复步骤S4，直到在滚筒上完成多组复合材料帽型件的胶接成型，然后在室温下固化24小时以上，取下压合板和成型的复合材料帽型件。
优选地，所述步骤S1的具体步骤为：
步骤S11：根据U型蒙皮的外形及图纸要求，在铺叠工装上设计并制造出与多个U型蒙皮对应匹配的成型槽；
步骤S12：在成型槽内制备出U型蒙皮，对U型蒙皮的胶接面进行表面粗化，再封袋进罐固化。
优选地，在步骤S2中，在成型出层压板时，需对层压板的胶接面进行表面粗化，再封袋进罐固化。
本发明的有益效果体现在：
1、本发明通过铺叠工装可一次成型出多个U型蒙皮，满足批量生产需求，再通过胶接工装和压合工装将U型蒙皮和挡块胶接成型在一起形成复合材料帽型件，胶接工装中的多面柱形转筒具有多个定位槽形成成型工位，胶接好一组复合材料帽型件后转动多面柱形转筒即可对制备下一组，不仅空间占用小，且提高了生产效率和降低了生产成本，改善了现有操作繁琐的成型工艺，实用性高。
2、本发明通过定位机构可定位安装挡块，保证安装精度，同时通过压合工装将U型蒙皮压合在挡块上时，旋入螺栓压紧机构即可快速将U型蒙皮与挡块压合固定在一起，操作方便可调，且压力便于控制，保证成型质量。
3、在操作本发明装置制备复合材料帽型件时，利用常温固化粘接剂完成挡块与U型蒙皮的粘接，在保证胶接质量的同时，减少了零件的进罐固化次数，从而减少热压罐固化带来的时间及经济成本。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。
图1为本发明中铺叠工装的结构示意图；
图2为本发明中胶接工装的结构示意图；
图3为本发明中定位机构与挡块的安装结构示意图；
图4为本发明中压合工装的结构示意图；
图5为本发明中压合工装与底座板的连接结构示意图；
图6为本发明中螺栓压紧机构的结构示意图；
图7为复合材料帽型件的结构示意图。
附图标记：
100－铺叠工装，110－成型平台，120－支撑柱，130－成型槽，200－胶接工装，210－框架，220－多面柱形转筒，230－定位机构，231－底座板，232－定位孔，233－定位柱，240－轴承座，250－自锁脚轮，300－压合工装，310－压合板，320－螺栓压紧机构，321－螺柱，322－限位螺母，323－弯轴，324－球形握把，330－提把手，400－复合材料帽型件，410-U型蒙皮，420－粘接层，430－挡块。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。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。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
在本发明实施例的描述中，需要说明的是，若出现术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
此外，若出现术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。
在本发明实施例的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，若出现术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
实施例1
如图1-7所示，本实施例提供一种带挡块的复合材料帽型件制备装置，包括铺叠工装100、胶接工装200和压合工装300，铺叠工装100用于一次成型多个U型蒙皮410；胶接工装200包括框架210，框架210可由多个型钢拼接而成，承载强度高，框架210顶部设置有可转动的多面柱形转筒220，多面柱形转筒220上开设有多个长条形的定位槽，多个定位槽绕着多面柱形转筒220轴心线呈环形阵列分布，定位槽内均设置有定位机构230，定位机构230用于定位安装挡块430；压合工装300包括压合板310，压合板310上设置有多个螺栓压紧机构320，压合板310可通过螺栓压紧机构320将U型蒙皮410压合在挡块430上。
操作时，先通过铺叠工装100可一次成型出多个U型蒙皮410，满足批量生产需求，再通过胶接工装200和压合工装300将U型蒙皮410和挡块430胶接成型在一起形成复合材料帽型件400，压合板310可使U型蒙皮410与挡块430之间充分压实且受力均匀，确保胶接质量，胶接工装200中的多面柱形转筒220具有多个定位槽形成成型工位，胶接好一组复合材料帽型件400后转动多面柱形转筒220即可对制备下一组，不仅空间占用小，且提高了生产效率和降低了生产成本，通过批量化生产制备出多组复合材料帽型件400，后续再根据实际应用需求对复合材料帽型件400进行数控加工，改善了现有多次操作的繁琐成型工艺，实用性高。
基于本发明装置，则可以选用非热压罐固化胶接剂进行挡块430与U型蒙皮410的粘接，为粘接工艺的实现提供了基础，在满足零件粘接强度的同时，从而减少零件的进罐胶接固化次数。
具体地，铺叠工装100包括成型平台110，成型平台110底部设置有多个支撑柱120，成型平台110顶部设置有多个成型槽130，成型槽130轮廓与U型蒙皮410匹配，通过多个成型槽130即可成型制备出对应的U型蒙皮410。
需要说明的是，在进行U型蒙皮410铺叠时，需按照制造要求手工铺叠U型蒙皮410，并注意铺层角度，铺层之间需充分擀实，确认层间不存在夹杂、外来物，U型蒙皮410最上方袋面依次使用一层可剥布、隔离膜，最终进行封袋、固化成型，从而保证成型质量。
具体地，多面柱形转筒220两端均连接有活动轴，框架210顶部两侧分别设置有与对应活动轴配合的轴承座240，轴承座240用于支撑住多面柱形转筒220且配合其转动，转动多面柱形转筒220时可直接手动将其转动，也可配置伺服电机连接任一活动轴，实现自动转动，实现精确控制。
具体地，框架210底部四角处均设置有自锁脚轮250，便于移动整个胶接工装200。
具体地，定位机构230包括设置于定位槽内的底座板231，底座板231上开设有多个与螺栓压紧机构320配合的定位孔232，底座板231上还设置有多个定位柱233，压合板310上开设有多个与对应定位柱233配合的通孔。
安装时，先将挡块430安装在底座板231上，这里可在底座板231上依次安装两个或多个挡块430，定位柱233则位于相邻挡块430之间，挡块430与底座板231之间对应位置均开设有螺孔，方便通过螺钉将挡块430固定在底座板231上，将U型蒙皮410胶接在挡块430上后，此时再将压合板310的通孔对准定位柱233铺叠在U型蒙皮410上，旋入螺栓压紧机构320将U型蒙皮410与挡块430压紧在一起即可，操作方便快捷，且定位安装精准度高，保证成型质量。
具体地，螺栓压紧机构320包括与压合板310螺纹连接的螺柱321，螺柱321与定位孔232螺纹配合，螺柱321上螺纹套设有限位螺母322，螺柱321顶部连接有弯轴323，弯轴323连接有球形握把324。
操作时，用手握住球形握把324绕螺柱321轴心线公转，操作更加省力且方便，从而将螺柱321旋入或旋出，压紧时，旋入螺柱321到定位孔232，且使限位螺母322抵紧在压合板310上即代表压合完成，限位螺母322位置可调，从而可根据需要调控不同的压紧程度，这里螺柱321是活动贯穿压合板310的。
具体地，压合板310顶部设置有两个提把手330，便于提放压合板310。
实施例2
如图1-7所示，本实施例提供一种带挡块的复合材料帽型件制备装置的操作方法，包括以下步骤：
步骤S1：在铺叠工装100上成型出多个U型蒙皮410；
步骤S2：成型出层压板，利用切割设备按尺寸要求将层压板切割成多个挡块430，切割完成后使用溶剂清洗挡块430并干燥；
步骤S3：按比例调配好足量的常温固化粘接剂；
步骤S4：将步骤S2制得的挡块430安装于滚筒的底座板231上，将步骤S3制得的粘接剂涂覆在挡块430上形成粘接层420，然后将U型蒙皮410贴合粘接层420上，再将压合板310对准定位柱233覆盖在U型蒙皮410上，依次旋入螺栓压紧机构320使螺柱321连接到定位孔232内，使限位螺母322抵紧在压合板310上，完成一组复合材料帽型件400的胶接成型；
步骤S5：转动滚筒使空的定位槽朝上，重复步骤S4，直到在滚筒上完成多组复合材料帽型件400的胶接成型，然后在室温下固化24小时以上，取下压合板310和成型的复合材料帽型件400。
通过本操作方法制备复合材料帽型件400时，利用常温固化粘接剂完成挡块430与U型蒙皮410的粘接，在保证胶接质量的同时，减少了零件的进罐固化次数，从而减少热压罐固化带来的时间及经济成本，也减少了热压罐固化胶接过程中的胶接质量，零件成型状态等不确定因素，便于后续装配，且通过批量化生产制备出多组复合材料帽型件400，后续可根据实际应用需求对复合材料帽型件400进行数控加工，例如将成型的复合材料帽型件400进行数控铣切，从中一分为二，得到两组镜像的帽型件，用于翼面结构的左右两侧，改善了现有多次操作的繁琐成型工艺。
具体地，所述步骤S1的具体步骤为：
步骤S11：根据U型蒙皮410的外形及图纸要求，在铺叠工装100上设计并制造出与多个U型蒙皮410对应匹配的成型槽130；
步骤S12：在成型槽130内制备出U型蒙皮410，对U型蒙皮410的胶接面进行表面粗化，再封袋进罐固化。
具体地，在步骤S2中，在成型出层压板时，需对层压板的胶接面进行表面粗化，再封袋进罐固化。层压板封袋时，其袋面依次使用可剥布、隔离膜并进行封袋。
采用本发明方案制备复合材料帽型件与传统工艺对比表如下：
Figure BDA0003141027080000091
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本发明的权利要求和说明书的范围当中。

Claims (10)

1.一种带挡块的复合材料帽型件制备装置，其特征在于，包括：
铺叠工装，所述铺叠工装用于一次成型多个U型蒙皮；
胶接工装，所述胶接工装包括框架，所述框架顶部设置有可转动的多面柱形转筒，所述多面柱形转筒上开设有多个长条形的定位槽，多个所述定位槽绕着多面柱形转筒轴心线呈环形阵列分布，所述定位槽内均设置有定位机构，所述定位机构用于定位安装挡块；
压合工装，所述压合工装包括压合板，所述压合板上设置有多个螺栓压紧机构，所述压合板可通过螺栓压紧机构将U型蒙皮压合在挡块上。
2.根据权利要求1所述的一种带挡块的复合材料帽型件制备装置，其特征在于，所述铺叠工装包括成型平台，所述成型平台底部设置有多个支撑柱，所述成型平台顶部设置有多个成型槽，所述成型槽轮廓与U型蒙皮匹配。
3.根据权利要求1所述的一种带挡块的复合材料帽型件制备装置，其特征在于，所述多面柱形转筒两端均连接有活动轴，所述框架顶部两侧分别设置有与对应活动轴配合的轴承座。
4.根据权利要求1或3所述的一种带挡块的复合材料帽型件制备装置，其特征在于，所述框架底部四角处均设置有自锁脚轮。
5.根据权利要求2所述的一种带挡块的复合材料帽型件制备装置，其特征在于，所述定位机构包括设置于定位槽内的底座板，所述底座板上开设有多个与螺栓压紧机构配合的定位孔，所述底座板上还设置有多个定位柱，所述压合板上开设有多个与对应定位柱配合的通孔。
6.根据权利要求5所述的一种带挡块的复合材料帽型件制备装置，其特征在于，所述螺栓压紧机构包括与压合板螺纹连接的螺柱，所述螺柱与定位孔螺纹配合，螺柱上螺纹套设有限位螺母，所述螺柱顶部连接有弯轴，所述弯轴连接有球形握把。
7.根据权利要求1或6所述的一种带挡块的复合材料帽型件制备装置，其特征在于，所述压合板顶部设置有两个提把手。
8.根据权利要求6所述的一种带挡块的复合材料帽型件制备装置的操作方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤S1：在铺叠工装上成型出多个U型蒙皮；
步骤S2：成型出层压板，利用切割设备按尺寸要求将层压板切割成多个挡块，切割完成后使用溶剂清洗挡块并干燥；
步骤S3：按比例调配好足量的常温固化粘接剂；
步骤S4：将步骤S2制得的挡块安装于滚筒的底座板上，将步骤S3制得的粘接剂涂覆在挡块上形成粘接层，然后将U型蒙皮贴合粘接层上，再将压合板对准定位柱覆盖在U型蒙皮上，依次旋入螺栓压紧机构使螺柱连接到定位孔内，使限位螺母抵紧在压合板上，完成一组复合材料帽型件的胶接成型；
步骤S5：转动滚筒使空的定位槽朝上，重复步骤S4，直到在滚筒上完成多组复合材料帽型件的胶接成型，然后在室温下固化24小时以上，取下压合板和成型的复合材料帽型件。
9.根据权利要求8所述的一种带挡块的复合材料帽型件制备装置的操作方法，其特征在于，所述步骤S1的具体步骤为：
步骤S11：根据U型蒙皮的外形及图纸要求，在铺叠工装上设计并制造出与多个U型蒙皮对应匹配的成型槽；
步骤S12：在成型槽内制备出U型蒙皮，对U型蒙皮的胶接面进行表面粗化，再封袋进罐固化。
10.根据权利要求8所述的一种带挡块的复合材料帽型件制备装置的操作方法，其特征在于，在步骤S2中，在成型出层压板时，需对层压板的胶接面进行表面粗化，再封袋进罐固化。
CN202110739884.2A 2021-06-30 2021-06-30 一种带挡块的复合材料帽型件制备装置及其操作方法 Active CN113246500B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110739884.2A CN113246500B (zh) 2021-06-30 2021-06-30 一种带挡块的复合材料帽型件制备装置及其操作方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110739884.2A CN113246500B (zh) 2021-06-30 2021-06-30 一种带挡块的复合材料帽型件制备装置及其操作方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN113246500A true CN113246500A (zh) 2021-08-13
CN113246500B CN113246500B (zh) 2022-01-25

Family

ID=77190559

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202110739884.2A Active CN113246500B (zh) 2021-06-30 2021-06-30 一种带挡块的复合材料帽型件制备装置及其操作方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN113246500B (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114131934A (zh) * 2021-11-24 2022-03-04 李浩强 一种高效、低成本的大型壁板-长桁构件自适应成型工艺
CN115681282A (zh) * 2022-12-30 2023-02-03 成都市鸿侠科技有限责任公司 大型弧形蒙皮胶接夹具及胶接方法

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB9604892D0 (en) * 1996-03-07 1996-05-08 Euro Projects Ltd Thermoplastic and thermoplastic composite structures and methods of manufacturing them
WO2004011169A2 (en) * 2002-07-30 2004-02-05 Rocky Mountain Composites, Inc. Method of assembling a single piece co-cured structure
US20040113315A1 (en) * 2001-01-25 2004-06-17 Neil Graham Composite and metal component production, forming and bonding system
CN102666052A (zh) * 2009-12-18 2012-09-12 空中客车德国运营有限责任公司 用于制造用于飞行器的由纤维复合材料制成的机身壳体的装置
CN103950211A (zh) * 2014-03-11 2014-07-30 中航复合材料有限责任公司 一种帽形复合材料长桁毛坯的成型工装及成型方法
CN104924628A (zh) * 2015-04-29 2015-09-23 中航复合材料有限责任公司 整体复合材料加筋筒体的成型方法、铺叠工装、固化模和长桁定位装置
CN105984154A (zh) * 2016-06-14 2016-10-05 沈阳飞机工业（集团）有限公司 一种u型梁类复合材料制件的成型方法
CN106739011A (zh) * 2016-12-26 2017-05-31 侯少强 一种可制备不同厚度帽形前纵梁的热模压成型模具及其制作方法
CN207359672U (zh) * 2016-12-26 2018-05-15 大连理工大学 一种可制备不同厚度帽形前纵梁的热模压成型模具
EP3398758A1 (en) * 2004-07-26 2018-11-07 The Boeing Company Method and system for manufacturing composite parts with female tools

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB9604892D0 (en) * 1996-03-07 1996-05-08 Euro Projects Ltd Thermoplastic and thermoplastic composite structures and methods of manufacturing them
US20040113315A1 (en) * 2001-01-25 2004-06-17 Neil Graham Composite and metal component production, forming and bonding system
WO2004011169A2 (en) * 2002-07-30 2004-02-05 Rocky Mountain Composites, Inc. Method of assembling a single piece co-cured structure
EP3398758A1 (en) * 2004-07-26 2018-11-07 The Boeing Company Method and system for manufacturing composite parts with female tools
CN102666052A (zh) * 2009-12-18 2012-09-12 空中客车德国运营有限责任公司 用于制造用于飞行器的由纤维复合材料制成的机身壳体的装置
CN103950211A (zh) * 2014-03-11 2014-07-30 中航复合材料有限责任公司 一种帽形复合材料长桁毛坯的成型工装及成型方法
CN104924628A (zh) * 2015-04-29 2015-09-23 中航复合材料有限责任公司 整体复合材料加筋筒体的成型方法、铺叠工装、固化模和长桁定位装置
CN105984154A (zh) * 2016-06-14 2016-10-05 沈阳飞机工业（集团）有限公司 一种u型梁类复合材料制件的成型方法
CN106739011A (zh) * 2016-12-26 2017-05-31 侯少强 一种可制备不同厚度帽形前纵梁的热模压成型模具及其制作方法
CN207359672U (zh) * 2016-12-26 2018-05-15 大连理工大学 一种可制备不同厚度帽形前纵梁的热模压成型模具

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114131934A (zh) * 2021-11-24 2022-03-04 李浩强 一种高效、低成本的大型壁板-长桁构件自适应成型工艺
CN115681282A (zh) * 2022-12-30 2023-02-03 成都市鸿侠科技有限责任公司 大型弧形蒙皮胶接夹具及胶接方法
CN115681282B (zh) * 2022-12-30 2023-03-14 成都市鸿侠科技有限责任公司 大型弧形蒙皮胶接夹具及胶接方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN113246500B (zh) 2022-01-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN113246500B (zh) 一种带挡块的复合材料帽型件制备装置及其操作方法
CA2660964A1 (en) Moulding tool and method of manufacturing a part
CN110422344B (zh) 一种卫星用大转动惯量轻质复合飞轮及其制备方法
CN212736397U (zh) 一种多层热压机的装卸料系统
CN103895309A (zh) 一种自动调位贴合机
CN107182170B (zh) 一种含挤压螺母的印制线路板制作工艺
CN103909714A (zh) 一种自动调位贴合机
CN107717532A (zh) 一种模具用的夹持装置
CN111468676A (zh) 一种大型封闭环状机匣铸件整体蜡模制备方法
CN112720757A (zh) 一种以纯天然木皮原料生产制作环保餐盒的机械设备
CN203752639U (zh) 一种自动调位贴合机
CN111844799B (zh) 一种航空粒子分离器的成型方法
CN214029268U (zh) 一种发泡水泥保温板全自动打包设备
CN109317547A (zh) 环形件外侧环形凹槽的加工设备及加工方法
CN203752638U (zh) 一种自动调位贴合机
CN214022704U (zh) 一种精密连续冷冲模具的整形装置
CN206170665U (zh) 一种无人机机身及其机翼
CN111687264B (zh) 一种用于托板螺帽的扇形托板的制备装置及方法
CN210139632U (zh) 一种马桶盖制造设备
CN220286149U (zh) 一种上压下黏胶的工装结构
CN214024495U (zh) 一种模具自动化生产流水线
CN114220644B (zh) 用于旋转变压器扭转转子的叠压装置
CN220499949U (zh) 一种钢化玻璃覆膜装置
CN109591347B (zh) 一种手动加工蜂窝倒角的方法
CN216780447U (zh) 一种飞机蒙皮的新型加工用刨铣头

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant