CN113843928A - C型闭角梁成型工装及脱模方法 - Google Patents

C型闭角梁成型工装及脱模方法 Download PDF

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薛奥
姜海洋
朱清文
杨守吉
王利
张晓艳
赵清
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Abstract

一种C型闭角梁成型工装及脱模方法，属于航空材料成型技术领域，具体方案如下：一种C型闭角梁成型工装，包括框架和模具组件，所述模具组件包括板一、板二、板三、分块和镶块，所述板一、板二和板三依次连接构成‘C’型结构，所述板一和板三的自由端均向内倾斜设置并固定在框架上，所述分块设置在板三的一侧，且上表面与板二平齐，所述分块远离板三的侧壁下端倾斜向内设置，所述镶块设置在分块的下方。本脱模工装结构简单，使用方便，节省人力操作时间成本；与原有脱模方式相比，减少了专用的脱模装置，同时也大大降低了模具制造难度，极大地降低成本；解决了C型闭角梁复合材料零件不易脱模的问题，且不会对制件造成损伤。

Description

C型闭角梁成型工装及脱模方法
技术领域
本发明属于航空材料成型技术领域，具体涉及一种C型闭角梁成型工装及脱模方法。
背景技术
由于飞机结构件正向着整体化、大型化、理论外形复杂化的方向发展，几乎所有的双面零件至少有一面是闭角，很多零件存在局部闭角过大的情况，其中飞机机构件多数使用复合材料，复合材料的优越性能使其在航空领域得到越来越广泛应用，越来越多的大尺寸、超大尺寸及高精度复合材料零件的C型梁类复合材料零件都选择固化成型，C型梁根据飞机部段的不同，所以大部分零件也有可能会有闭角的存在，往往这种闭角(梁的闭角是指零件内型面的腹板和缘条夹角小于90°)的梁类零件除了成型工装还配有脱模工装、翻转工装和转移工装，而如何解决好工装的使用方便和成本控制问题就显得尤为重要。
常用的脱模方法均有各自的特点、功能和使用环境，但也存在很大的不足，通常的翘起的脱模方式非常简单便捷，但是特别容易损伤复合材料零件表面；采用设置吊点的方法，在起吊过程中，可能因为受力不均和操作不当导致复合材料零件的弯折甚至破坏。可以根据工装的不同，设计专用的脱模装置，专用脱模装置的制造及使用成本较高，且通用性较差。
发明内容
本发明的第一个目的是为了提高产品成品率和工作效率，提供一种C型闭角梁成型工装。
本发明的第二个目的是提供一种C型闭角梁成型工装脱模方法。
为实现上述目的，本发明采取的技术方案如下：
一种C型闭角梁成型工装，包括框架和模具组件，所述模具组件包括板一、板二、板三、分块和镶块，所述板一、板二和板三依次连接构成‘C’型结构，所述板一和板三的自由端均向内倾斜设置并固定在框架上，所述分块设置在板三的一侧，且上表面与板二平齐，所述分块远离板三的侧壁下端倾斜向内设置，所述镶块设置在分块的下方。
进一步的，所述分块远离板三的侧壁与竖直方向的锐角角度大于C型闭角梁的闭角缘条与竖直方向的锐角角度。
进一步的，所述模具组件还包括板四和板五，所述板四水平设置且和板一的自由端连接，所述板五水平设置且和板三的自由端连接，所述板四和板五均固定在框架的上表面，所述镶块设置在分块与板五之间。
进一步的，所述工装还包括钻模组件，所述钻模组件包括固定板、定位插销和定位螺钉，所述定位螺钉将固定板固定在板二上，所述定位插销穿过固定板上的通孔对成品进行钻孔。
进一步的，所述工装还包括限位板，所述限位板固定在板三上且位于分块和镶块的端部。
进一步的，所述工装还包括真空管路，所述真空管路安装在框架的内部，所述真空管路的一端与真空泵连接，另一端与真空袋连接。
进一步的，所述工装还包括两个挡板和两个导气盖板，两个挡板分别设置在镶块的两端，两个导气盖板分别沿工装的长度方向设置在板四和板五上。
进一步的，所述工装还包括脚轮，所述脚轮安装在所述框架的底部。
进一步的，所述工装还包括吊环，所述吊环固定在框架的侧壁上。
一种利用所述的成型工装的C型闭角梁的脱模方法，包括以下步骤：
步骤一、C型闭角梁在成型工装上固化成型后，在预留位置钻模位置钻制工艺耳片孔；
步骤二、脱模时先将下方镶块沿工装的宽度方向取出；
步骤三、脱模分块向下移动，后沿工装的宽度方向取出，完成C型闭角梁的脱模。
本发明相对于现有技术的有益效果是：
1)本脱模工装结构简单，使用方便，节省人力操作时间成本；
2)与原有脱模方式相比，减少了专用的脱模装置，同时也大大降低了模具制造难度，极大地降低成本。
3)解决了C型闭角梁复合材料零件不易脱模的问题，且不会对制件造成损伤。
附图说明
图1是C型闭角梁成型工装主视图；
图2是C型闭角梁成型工装俯视图；
图3是C型闭角梁成型工装左视图；
图4是C型闭角梁成型工装的局部放大图；
图5是模具组件的局部放大图；
图中：1、框架，2、模具组件，3、C型闭角梁，4、钻模组件，5、限位板，6、真空管路，7、挡板，8、导气盖板，9、脚轮，10、吊环，21、板一，22、板二，23、板三，24、分块，25、镶块，26、板四，27、板五，31、闭角缘条，41、固定板，42、定位插销，43、定位螺钉。
具体实施方式
下面结合附图1-5和具体实施方式对本发明做进一步的描述。
具体实施方式一：
一种C型闭角梁成型工装，包括框架1和模具组件2，所述模具组件包括板一21、板二22、板三23、分块24和镶块25，所述板一21、板二22和板三23依次连接构成‘C’型结构，所述板一21和板三23的自由端均向内倾斜设置并固定在框架1上，所述分块24设置在板三23的一侧，且上表面与板二22平齐，所述分块24远离板三23的侧壁下端倾斜向内设置，所述镶块25设置在分块24的下方。
进一步的，所述分块24远离板三23的侧壁与竖直方向的锐角角度大于C型闭角梁3的缘条31与竖直方向的锐角角度。
进一步的，所述模具组件2还包括板四26和板五27，所述板四26水平设置且和板一21的自由端连接，所述板五27水平设置且和板三23的自由端连接，所述板四26和板五27均固定在框架1的上表面，所述镶块25设置在分块24与板五27之间。
进一步的，所述工装还包括钻模组件4，所述钻模组件4包括固定板41、定位插销42和定位螺钉43，所述定位螺钉43将固定板41固定在板二22上，所述定位插销42穿过固定板41上的通孔对成品进行钻孔。
进一步的，所述工装还包括限位板5，所述限位板5固定在板三23上且位于分块24和镶块25的端部。
进一步的，所述工装还包括真空管路6，所述真空管路6安装在框架1的内部，所述真空管路6的一端与真空泵连接，另一端与真空袋连接。
进一步的，所述工装还包括两个挡板7和两个导气盖板8，两个挡板7分别设置在镶块25的两端，两个导气盖板8分别沿工装的长度方向设置在板四26和板五27上。
进一步的，所述工装还包括脚轮9，所述脚轮9安装在所述框架1的底部。
进一步的，所述工装还包括吊环10，所述吊环10固定在框架1的侧壁上。
进一步的，所述固定板41的下表面、导气盖板8的下表面均设置有防损垫片。
具体实施方式二：
一种利用具体实施方式一所述的成型工装的C型闭角梁的脱模方法，包括以下步骤：
步骤一、C型闭角梁3在成型工装上经过热压罐固化成型后，将工装转移至空地准备脱模前准备，首先将真空袋、隔离膜、捻子条等固化成型时使用的辅助材料从工装上剥离下去，在预留位置钻模位置钻制工艺耳片孔；
步骤二、脱模时先将下方镶块25沿工装的宽度方向取出；
步骤三、脱模分块24向下移动，后沿工装的宽度方向取出，完成C型闭角梁的脱模。
设计模具前测量零件闭角角度(缘条31与竖直方向的锐角角度)为5°，设计的脱模分块与工装本体脱模方向角度(分块24远离板三23的侧壁与竖直方向的锐角角度)设计为8°，当脱模分块角度大于零件角度时则可以顺利脱模。
因本工装采用的是无销钉无螺钉的连接固定方式，所以将脱模的工作难度和时间降到最低，大大缩减了人力操作的时间，本发明解决了复合材料“C”型梁在成型前考虑缩放、回弹和脱模的前提下，保证工装使用的便捷和成本控制问题，大大缩小了工装制造周期同时保证了复合材料产品制件的内在质量，降低工装投入费用，提高产品成品率，提高工作效率，缩短零件交付周期，此成型方法特别适合大飞机，大尺寸，超大尺寸复合材料“C”型梁的成型和脱模。
以上仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围，并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种C型闭角梁成型工装，其特征在于：包括框架(1)和模具组件(2)，所述模具组件包括板一(21)、板二(22)、板三(23)、分块(24)和镶块(25)，所述板一(21)、板二(22)和板三(23)依次连接构成‘C’型结构，所述板一(21)和板三(23)的自由端均向内倾斜设置并固定在框架(1)上，所述分块(24)设置在板三(23)的一侧，且上表面与板二(22)平齐，所述分块(24)远离板三(23)的侧壁下端倾斜向内设置，所述镶块(25)设置在分块(24)的下方。
2.根据权利要求1所述的C型闭角梁成型工装，其特征在于：所述分块(24)远离板三(23)的侧壁与竖直方向的锐角角度大于C型闭角梁(3)的闭角缘条(31)与竖直方向的锐角角度。
3.根据权利要求1所述的C型闭角梁成型工装，其特征在于：所述模具组件(2)还包括板四(26)和板五(27)，所述板四(26)水平设置且和板一(21)的自由端连接，所述板五(27)水平设置且和板三(23)的自由端连接，所述板四(26)和板五(27)均固定在框架(1)的上表面，所述镶块(25)设置在分块(24)与板五(27)之间。
4.根据权利要求1所述的C型闭角梁成型工装，其特征在于：所述工装还包括钻模组件(4)，所述钻模组件(4)包括固定板(41)、定位插销(42)和定位螺钉(43)，所述定位螺钉(43)将固定板(41)固定在板二(22)上，所述定位插销(42)穿过固定板(41)上的通孔对成品进行钻孔。
5.根据权利要求1所述的C型闭角梁成型工装，其特征在于：所述工装还包括限位板(5)，所述限位板(5)固定在板三(23)上且位于分块(24)和镶块(25)的端部。
6.根据权利要求1所述的C型闭角梁成型工装，其特征在于：所述工装还包括真空管路(6)，所述真空管路(6)安装在框架(1)的内部，所述真空管路(6)的一端与真空泵连接，另一端与真空袋连接。
7.根据权利要求3所述的C型闭角梁成型工装，其特征在于：所述工装还包括两个挡板(7)和两个导气盖板(8)，两个挡板(7)分别设置在镶块(25)的两端，两个导气盖板(8)分别沿工装的长度方向设置在板四(26)和板五(27)上。
8.根据权利要求1所述的C型闭角梁成型工装，其特征在于：所述工装还包括脚轮(9)，所述脚轮(9)安装在所述框架(1)的底部。
9.根据权利要求1所述的C型闭角梁成型工装，其特征在于：所述工装还包括吊环(10)，所述吊环(10)固定在框架(1)的侧壁上。
10.一种利用权利要求1-9任一权利要求所述的成型工装的C型闭角梁的脱模方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一、C型闭角梁(3)在成型工装上固化成型后，在预留位置钻模位置钻制工艺耳片孔；
步骤二、脱模时先将下方镶块(25)沿工装的宽度方向取出；
步骤三、脱模分块(24)向下移动，后沿工装的宽度方向取出，完成C型闭角梁的脱模。
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