CN114131958B - 一种t型长桁批量成型装置及使用方法 - Google Patents

一种t型长桁批量成型装置及使用方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种T型长桁批量成型装置及使用方法，含有放置平台、左边缘长桁模具组件、右边缘长桁模具组件、多个内部长桁模具组件，放置平台放置于地面上，为整个装置的支撑；左、右边缘长桁模具组件放置于放置平台上表面的左、右两侧边缘位置，多个内部长桁模具组件放置于放置平台上表面，处于左、右边缘长桁模具组件之间，且每个模具组件相互之间间隔一定的距离；通过将左、右边缘长桁模具组件及多个内部长桁模具组件拼合成一个整体，使得每个模具组件上的L型长桁相互贴合，形成多个T型长桁。

Description

一种T型长桁批量成型装置及使用方法
技术领域
本申请涉及复合材料长桁制造技术领域，具体是一种T型长桁批量成型装置及使用方法。
背景技术
复合材料以其比强度高、比刚度大、力学性能具有可设计性的特点而广泛的应用于飞机各零部件上，其中在飞机壁板上应用较多。飞机上复合材料壁板主要由复合材料蒙皮及长桁组成，复合材料长桁主要分为复合材料工字型长桁、复合材料T型长桁、复合材料Z型长桁，其中复合材料T型长桁占比较大。目前复合材料T型长桁制造时，先将复合材料预浸料分别铺贴于两个长方体T型长桁模具的直角位置两侧，形成两个L型长桁，然后将两个模具及L型长桁对合，使两个L型长桁贴合形成一个T型长桁，再进行接耦、抽真空制袋，最后放入热压罐中进行固化，形成一个固态的T型长桁。该种T型长桁模具质量大，移动困难，工人劳动强度高，且其多个拼装在一起时，中间部分T型长桁模具尺寸较大，受热面积较小，导致T型长桁模具在热压罐中受热升温较慢，影响其上复合材料T型长桁成型质量，导致其仅能两块一起使用，故该制造方式一次仅能成型固化一根T型长桁，制造效率较低，制造成本较高，严重迟滞了飞机复合材料壁板的制造进程，因此，为了满足生产需要，亟待研究一种适用于复合材料T型长桁批量成型的装置，以提高复合材料T型长桁的制造效率。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提供了一种T型长桁批量成型装置及使用方法。
一种T型长桁批量成型装置，含有放置平台、左边缘长桁模具组件、右边缘长桁模具组件、多个内部长桁模具组件，放置平台放置于地面上，为整个装置的支撑；左、右边缘长桁模具组件放置于放置平台上表面的左、右两侧边缘位置，多个内部长桁模具组件放置于放置平台上表面，处于左、右边缘长桁模具组件之间，且每个模具组件相互之间间隔一定的距离；通过将左、右边缘长桁模具组件及多个内部长桁模具组件拼合成一个整体，使得每个模具组件上的L型长桁相互贴合，形成多个T型长桁。
放置平台包括支撑架、密封平板、两个定位导向条，支撑架为刚性框架及支腿构成的框架结构，密封平板为殷钢材质的平板，固定于支撑架上部，其上表面平滑，且设有一定数量的导气槽，定位导向条为长条形块状结构，相互平行的固定于密封平板上表面两端相应位置。
左边缘长桁模具组件包括左边缘模具、左边缘控厚块、左边缘钻模板，左边缘模具为殷钢材质的长方体空腔结构，其下部开口，空腔内部设有多个加强筋板，其上表面及向内的侧面外形与第一根T型长桁一侧直角处两垂直面外形一致，左边缘控厚块为长方形平板，其厚度为第一根T型长桁筋板厚度的一半，多个左边缘控厚块沿长桁方向安装于左边缘模具向内的侧面上，左边缘钻模板为五边形块状结构，其上设有钻模孔，多个左边缘钻模板依次沿长桁方向安装于左边缘模具上表面。
右边缘长桁模具组件包括右边缘模具、右边缘控厚块、右边缘钻模板，右边缘模具为殷钢材质的长方体空腔结构，其下部开口，空腔内部设有多个加强筋板，其上表面及向内的侧面外形与最后一根T型长桁一侧直角处两垂直面外形一致，右边缘控厚块为长方形平板，其厚度为最后一根T型长桁筋板厚度的一半，多个右边缘控厚块沿长桁方向安装于右边缘模具向内的侧面上，右边缘钻模板为五边形块状结构，其上设有钻模孔，多个右边缘钻模板依次沿长桁方向安装于右边缘模具上表面。
内部长桁模具组件包括内部模具、左侧控厚块、右侧控厚块、左侧钻模板、右侧钻模板，内部模具为殷钢材质的长方体空腔结构，其上表面中部设有槽型开口，空腔内部设有多个加强筋板，其上表面左侧外形及左侧面外形与左侧T型长桁两垂直面外形一致，上表面右侧外形及右侧面外形与右侧T型长桁两垂直面外形一致；左侧控厚块、右侧控厚块均为长方形平板，左侧控厚块厚度为左侧T型长桁筋板厚度的一半，右侧控厚块厚度为右侧T型长桁筋板厚度的一半，多个左、右侧控厚块沿长桁方向安装于内部模具的左、右侧面上，且分别与左右侧模具组件上的控厚块位置一一对应；左侧钻模板、右侧钻模板均为五边形块状结构，其上设有钻模孔，多个钻模板依次沿长桁方向安装于内部模具上表面的左侧、右侧相应位置。
一种T型长桁批量成型装置使用方法，包括以下步骤：
1将T型长桁批量成型装置放置于平整的地面上，每个模具组件之间间隔合适的距离，使该装置处于初始状态；
2将复合材料预浸料按要求同时铺贴于各个模具组件上的相应位置，铺3-5层后，在放置平台的密封平板上表面边沿及内部长桁模具组件的内部模具上表面中部槽型开口边沿布置密封胶，覆盖密封袋，使其与密封胶紧密粘合，去除内部模具上表面中部槽型开口内部的密封袋后，对密封袋覆盖区域进行抽真空压实；
3多次重复第二步，在该装置上形成多个符合质量要求的复合材料L型长桁；
4将左、右边缘长桁模具组件及L型长桁分别沿定位导向条向内部移动，使所有的长桁模具组件相互之间压紧贴合，拼合成一个整体，相邻两个模具组件上的L型长桁相互贴合，形成多个复合材料T型长桁；
5将捻子按要求依次放置于复合材料T型长桁的R区域；
6在T型长桁批量成型装置上覆盖密封袋，使其与密封平板上表面边沿及内部模具上表面中部槽型开口边沿的密封胶紧密粘合，达到密封T型长桁的作用，去除内部模具上表面中部槽型开口内部的密封袋，对密封袋覆盖区域按要求进行抽真空；
7整体放入热压罐内，对所有湿状态的复合材料T型长桁进行固化；
8复合材料T型长桁固化完成后，先将左边缘长桁模具组件和右边缘长桁模具组件分别向外移出，再依次从外到内分别将内部长桁模具组件向外移动适当距离，使所有的模具组件与T型长桁脱离，实现T型长桁脱模。
有益效果：本发明提供一种T型长桁批量成型装置及使用方法。该方法在左、右边缘长桁模具组件及多个内部长桁模具组件上同时铺贴形成多个湿状态的复合材料L型长桁，再将所有模具组件拼合成一个整体，使得每个模具组件上的L型长桁相互贴合，形成多个T型长桁；通过内部模具特有的长槽型开口空腔结构形式，确保内部T型长桁与两边缘T型长桁受热均匀，保证所有T型长桁成型质量。该装置结构简单、制造容易、使用方便，通过多个模具拼合的方式实现复合材料T型长桁批量成型，较大程度的提高了复合材料T型长桁的制造效率，降低了制造成本。
以下结合实施例附图对本申请做进一步详细描述：
附图说明
图1是一种T型长桁批量成型装置初始状态结构示意图
图2是一种T型长桁批量成型装置合并状态剖视图
图3是放置平台结构示意图
图4是左边缘长桁模具组件结构示意图
图5是右边缘长桁模具组件结构示意图
图6是内部长桁模具组件结构示意图
图中编号说明：1L型长桁、2放置平台、3左边缘长桁模具组件、4右边缘长桁模具组件、5内部长桁模具组件、6支撑架、7密封平板、8定位导向条、9左边缘模具、10左边缘控厚块、11左边缘钻模板、12右边缘模具、13右边缘控厚块、14右边缘钻模板、15内部模具、16左侧控厚块、17右侧控厚块、18左侧钻模板、19右侧钻模板。
具体实施方式
参见图1-6所示,一种T型长桁批量成型装置，含有放置平台2、左边缘长桁模具组件3、右边缘长桁模具组件4、多个内部长桁模具组件5，放置平台2放置于地面上，为整个装置的支撑；左、右边缘长桁模具组件4放置于放置平台2上表面的左、右两侧边缘位置，多个内部长桁模具组件5放置于放置平台2上表面，处于左、右边缘长桁模具组件4之间，且每个模具组件相互之间间隔一定的距离；通过将左、右边缘长桁模具组件4及多个内部长桁模具组件5拼合成一个整体，使得每个模具组件上的L型长桁1相互贴合，形成多个T型长桁。
放置平台2包括支撑架6、密封平板7、两个定位导向条8，支撑架6为刚性框架及支腿构成的框架结构，密封平板7为殷钢材质的平板，固定于支撑架6上部，其上表面平滑，且设有一定数量的导气槽，定位导向条8为长条形块状结构，相互平行的固定于密封平板7上表面两端相应位置。
左边缘长桁模具组件3包括左边缘模具9、左边缘控厚块10、左边缘钻模板11，左边缘模具9为殷钢材质的长方体空腔结构，其下部开口，空腔内部设有多个加强筋板，其上表面及向内的侧面外形与第一根T型长桁一侧直角处两垂直面外形一致，左边缘控厚块10为长方形平板，其厚度为第一根T型长桁筋板厚度的一半，多个左边缘控厚块10沿长桁方向安装于左边缘模具9向内的侧面上，左边缘钻模板11为五边形块状结构，其上设有钻模孔，多个左边缘钻模板11依次沿长桁方向安装于左边缘模具9上表面。
右边缘长桁模具组件4包括右边缘模具12、右边缘控厚块13、右边缘钻模板14，右边缘模具12为殷钢材质的长方体空腔结构，其下部开口，空腔内部设有多个加强筋板，其上表面及向内的侧面外形与最后一根T型长桁一侧直角处两垂直面外形一致，右边缘控厚块13为长方形平板，其厚度为最后一根T型长桁筋板厚度的一半，多个右边缘控厚块13沿长桁方向安装于右边缘模具12向内的侧面上，右边缘钻模板14为五边形块状结构，其上设有钻模孔，多个右边缘钻模板14依次沿长桁方向安装于右边缘模具12上表面。
内部长桁模具组件5包括内部模具15、左侧控厚块16、右侧控厚块17、左侧钻模板18、右侧钻模板19，内部模具15为殷钢材质的长方体空腔结构，其上表面中部设有槽型开口，空腔内部设有多个加强筋板，其上表面左侧外形及左侧面外形与左侧T型长桁两垂直面外形一致，上表面右侧外形及右侧面外形与右侧T型长桁两垂直面外形一致；左侧控厚块16、右侧控厚块17均为长方形平板，左侧控厚块16厚度为左侧T型长桁筋板厚度的一半，右侧控厚块17厚度为右侧T型长桁筋板厚度的一半，多个左、右侧控厚块17沿长桁方向安装于内部模具15的左、右侧面上，且分别与左右侧模具组件上的控厚块位置一一对应；左侧钻模板18、右侧钻模板19均为五边形块状结构，其上设有钻模孔，多个钻模板依次沿长桁方向安装于内部模具15上表面的左侧、右侧相应位置。
一种T型长桁批量成型装置使用方法，包括以下步骤：
1将T型长桁批量成型装置放置于平整的地面上，每个模具组件之间间隔合适的距离，使该装置处于初始状态；
2将复合材料预浸料按要求同时铺贴于各个模具组件上的相应位置，铺3-5层后，在放置平台2的密封平板7上表面边沿及内部长桁模具组件5的内部模具15上表面中部槽型开口边沿布置密封胶，覆盖密封袋，使其与密封胶紧密粘合，去除内部模具15上表面中部槽型开口内部的密封袋后，对密封袋覆盖区域进行抽真空压实；
3多次重复第二步，在该装置上形成多个符合质量要求的复合材料L型长桁1；
4将左边缘长桁模具组件3、右边缘长桁模具组件4及L型长桁1分别沿定位导向条8向内部移动，使所有的长桁模具组件相互之间压紧贴合，拼合成一个整体，相邻两个模具组件上的L型长桁1相互贴合，形成多个复合材料T型长桁；
5将捻子按要求依次放置于复合材料T型长桁的R区域；
6在T型长桁批量成型装置上覆盖密封袋，使其与密封平板7上表面边沿及内部模具15上表面中部槽型开口边沿的密封胶紧密粘合，达到密封T型长桁的作用，去除内部模具15上表面中部槽型开口内部的密封袋，对密封袋覆盖区域按要求进行抽真空；
7整体放入热压罐内，对所有湿状态的复合材料T型长桁进行固化；
8复合材料T型长桁固化完成后，先将左边缘长桁模具组件3和右边缘长桁模具组件4分别向外移出，再依次从外到内分别将内部长桁模具组件5向外移动适当距离，使所有的模具组件与T型长桁脱离，实现T型长桁脱模。

Claims (4)

1.一种T型长桁批量成型装置，其特征在于含有放置平台、左边缘长桁模具组件、右边缘长桁模具组件、多个内部长桁模具组件，放置平台放置于地面上，为整个装置的支撑；左、右边缘长桁模具组件放置于放置平台上表面的左、右两侧边缘位置，多个内部长桁模具组件放置于放置平台上表面，处于左、右边缘长桁模具组件之间，且每个模具组件相互之间间隔一定的距离；通过将左、右边缘长桁模具组件及多个内部长桁模具组件拼合成一个整体，使得每个模具组件上的L型长桁相互贴合，形成多个T型长桁，所述的放置平台包括支撑架、密封平板、两个定位导向条，支撑架为刚性框架及支腿构成的框架结构，密封平板为殷钢材质的平板，固定于支撑架上部，其上表面平滑，且设有一定数量的导气槽，定位导向条为长条形块状结构，相互平行的固定于密封平板上表面两端相应位置，所述的左边缘长桁模具组件包括左边缘模具、左边缘控厚块、左边缘钻模板，左边缘模具为殷钢材质的长方体空腔结构，其下部开口，空腔内部设有多个加强筋板，其上表面及向内的侧面外形与第一根T型长桁一侧直角处两垂直面外形一致，左边缘控厚块为长方形平板，其厚度为第一根T型长桁筋板厚度的一半，多个左边缘控厚块沿长桁方向安装于左边缘模具向内的侧面上，左边缘钻模板为五边形块状结构，其上设有钻模孔，多个左边缘钻模板依次沿长桁方向安装于左边缘模具上表面。
2.根据权利要求1所述的一种T型长桁批量成型装置，其特征在于右边缘长桁模具组件包括右边缘模具、右边缘控厚块、右边缘钻模板，右边缘模具为殷钢材质的长方体空腔结构，其下部开口，空腔内部设有多个加强筋板，其上表面及向内的侧面外形与最后一根T型长桁一侧直角处两垂直面外形一致，右边缘控厚块为长方形平板，其厚度为最后一根T型长桁筋板厚度的一半，多个右边缘控厚块沿长桁方向安装于右边缘模具向内的侧面上，右边缘钻模板为五边形块状结构，其上设有钻模孔，多个右边缘钻模板依次沿长桁方向安装于右边缘模具上表面。
3.根据权利要求1所述的一种T型长桁批量成型装置，其特征在于内部长桁模具组件包括内部模具、左侧控厚块、右侧控厚块、左侧钻模板、右侧钻模板，内部模具为殷钢材质的长方体空腔结构，其上表面中部设有槽型开口，空腔内部设有多个加强筋板，其上表面左侧外形及左侧面外形与左侧T型长桁两垂直面外形一致，上表面右侧外形及右侧面外形与右侧T型长桁两垂直面外形一致；左侧控厚块、右侧控厚块均为长方形平板，左侧控厚块厚度为左侧T型长桁筋板厚度的一半，右侧控厚块厚度为右侧T型长桁筋板厚度的一半，多个左、右侧控厚块沿长桁方向安装于内部模具的左、右侧面上，且分别与左右侧模具组件上的控厚块位置一一对应；左侧钻模板、右侧钻模板均为五边形块状结构，其上设有钻模孔，多个钻模板依次沿长桁方向安装于内部模具上表面的左侧、右侧相应位置。
4.一种T型长桁批量成型装置的使用方法，其特征在于包括以下步骤：
4-1将T型长桁批量成型装置放置于平整的地面上，每个模具组件之间间隔合适的距离，使该装置处于初始状态；
4-2将复合材料预浸料按要求同时铺贴于各个模具组件上的相应位置，铺3-5层后，在放置平台的密封平板上表面边沿及内部长桁模具组件的内部模具上表面中部槽型开口边沿布置密封胶，覆盖密封袋，使其与密封胶紧密粘合，去除内部模具上表面中部槽型开口内部的密封袋后，对密封袋覆盖区域进行抽真空压实；
4-3多次重复第二步，在该装置上形成多个符合质量要求的复合材料L型长桁；
4-4将左、右边缘长桁模具组件及L型长桁分别沿定位导向条向内部移动，使所有的长桁模具组件相互之间压紧贴合，拼合成一个整体，相邻两个模具组件上的L型长桁相互贴合，形成多个复合材料T型长桁；
4-5将捻子按要求依次放置于复合材料T型长桁的R区域；
4-6在T型长桁批量成型装置上覆盖密封袋，使其与密封平板上表面边沿及内部模具上表面中部槽型开口边沿的密封胶紧密粘合，达到密封T型长桁的作用，去除内部模具上表面中部槽型开口内部的密封袋，对密封袋覆盖区域按要求进行抽真空；
4-7整体放入热压罐内，对所有湿状态的复合材料T型长桁进行固化；
4-8复合材料T型长桁固化完成后，先将左边缘长桁模具组件和右边缘长桁模具组件分别向外移出，再依次从外到内分别将内部长桁模具组件向外移动适当距离，使所有的模具组件与T型长桁脱离，实现T型长桁脱模。
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