CN114506094B - 一种预浸料铺贴定位方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种预浸料铺贴定位方法，包括：先在模具上确定定位基准；将定位基准的形状和待铺贴的料片形状及位置进行结合，得到料片定位设计图，再将该料片定位设计图平铺得到料片定位展形图；根据所述料片定位展形图，在可弯折柔性板上进行剪裁，得到定位板；将定位板与模具上的定位基准对齐固定，在定位板的待铺贴料片形状对应镂空处，对预浸料料片进行铺贴定位。本发明的方法可适用于各种复杂异形产品的预浸料料片铺贴定位，可提高手工铺贴预浸料的铺贴效率，提高料片铺贴位置精度和产品质量稳定性，节约成本，简单有效。
Description
技术领域
本公开涉及复合材料先进制造技术领域，尤其涉及一种预浸料铺贴定位方法。
背景技术
预浸料成型工艺具有纤维铺设方向准确、树脂含量均匀和良好的设计特性等优点，在复合材料市场上扮演着越来越重要的角色，尤其是先进制造领域，如航空航天、轨道交通、工业汽车、体育休闲等领域。
常用的预浸料料片铺贴定位方法一为激光投影法，利用激光投影仪将需铺贴的预浸料料片形状投影到模具型腔面上，这种方法效率低，成本高，而且仅适用面积大、造型简单平缓的产品预浸料铺贴中，对于内腔复杂以及投影有遮盖处无法使用激光投影法对预浸料进行铺贴定位。预浸料料片铺贴定位方法二为模具上刻基准线，并在料片上开标记口的方式，利用料片和模具上刻线对齐的方式对预浸料进行铺贴定位。现有技术(CN113119489A)就是使用的这一方法。但是这种方法需要在料片上进行开口，料片上的开口影响产品强度，而且不适应于料片尺寸小于模具基准线范围的情况，例如型腔面内部局部加强料片和渐变料片。
因此以上两种方法对产品铺层设计限制比较大，难以广泛应用于产品造型和铺层设计更为复杂的产品。
发明内容
有鉴于此，本公开实施例提供一种预浸料铺贴定位方法，该方法可适用于各种复杂异形产品的预浸料料片铺贴定位，解决各种复杂异形产品的预浸料料片铺贴难定位的问题，可提高手工铺贴预浸料的铺贴效率，提高料片铺贴位置精度和产品质量稳定性，节约成本，简单有效。
为了实现上述目的，本发明提供如下技术效果：
一种预浸料铺贴定位方法，包括如下步骤：
(1)在模具上确定定位基准；
(2)将定位基准的形状和待铺贴的料片形状及位置进行结合，得到料片定位设计图，再将该料片定位设计图平铺得到料片定位展形图；
(3)根据所述料片定位展形图，在可弯折柔性板上进行剪裁，得到定位板；
(4)将所述定位板与模具上的定位基准对齐固定，在定位板的待铺贴料片形状对应镂空处，对预浸料料片进行铺贴定位。
进一步地，所述定位基准为定位基准线或定位基准孔，所述定位基准线为直线或曲线。
进一步地，所述可弯折柔性板为柔性塑料板或柔性纸张。
进一步地，将所述料片定位设计图使用数字化铺层设计进行平铺后得到所述料片定位展形图。
进一步地，根据所述料片定位展形图，使用数字化裁切装置对可弯折柔性板进行剪裁，得到所述定位板。
进一步地，当模具型腔面上有多个待铺贴料片位置时，可对每个待铺贴料片的位置分别确定定位基准，再将定位基准的形状和对应待铺贴的料片形状及位置进行结合，得到多个料片定位设计图。
进一步地，当模具型腔面上有多个待铺贴料片位置时，可对该多个待铺贴料片位置统一确定同一个定位基准，再将该定位基准的形状和多个待铺贴的料片形状及位置进行结合，得到同一个料片定位设计图。
本发明的预浸料铺贴定位方法，其有益效果在于：
(1)该方法将模具定位基准(如模具外形边、模具刻线等)和铺层设计特性(如预埋金属件开孔、外形等)结合在一起，可解决各种复杂异形产品的预浸料料片铺贴难定位的问题。
(2)定位板使用数字化铺层设计得到展形并使用数字化裁切机进行裁剪，尺寸准确，提高了料片铺贴位置精度和产品质量稳定性。
(3)定位板选材可使用一面不粘连的纸张、柔性塑料板等价格低廉的材料，节约成本，简单有效。
附图说明
为了更清楚地说明本公开实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本公开的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
图1为本发明的预浸料铺贴定位方法的流程图；
图2为本发明实施例1中预浸料铺贴定位结构示意图；
图3为本发明实施例1中铺贴料片结构示意图；
图4为本发明实施例1中定位展形图示意；
图5为本发明实施例2中预浸料铺贴定位结构示意图；
图6为本发明实施例2中定位展形图示意；
图7为本发明实施例3中预浸料铺贴定位结构示意图；
图8为本发明实施例3中定位展形图示意。
具体实施方式
下面结合附图对本公开实施例进行详细描述。
以下通过特定的具体实例说明本公开的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本公开的其他优点与功效。显然，所描述的实施例仅仅是本公开一部分实施例，而不是全部的实施例。本公开还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本公开的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。基于本公开中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本公开保护的范围。
要说明的是，下文描述在所附权利要求书的范围内的实施例的各种方面。应显而易见，本文中所描述的方面可体现于广泛多种形式中，且本文中所描述的任何特定结构及/或功能仅为说明性的。基于本公开，所属领域的技术人员应了解，本文中所描述的一个方面可与任何其它方面独立地实施，且可以各种方式组合这些方面中的两者或两者以上。举例来说，可使用本文中所阐述的任何数目个方面来实施设备及/或实践方法。另外，可使用除了本文中所阐述的方面中的一或多者之外的其它结构及/或功能性实施此设备及/或实践此方法。
还需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本公开的基本构想，图式中仅显示与本公开中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。
另外，在以下描述中，提供具体细节是为了便于透彻理解实例。然而，所属领域的技术人员将理解，可在没有这些特定细节的情况下实践所述方面。
如图1所示，本公开实施例提供一种预浸料铺贴定位方法，包括如下步骤：
(1)在模具上确定定位基准；所述定位基准为定位基准线或定位基准孔，所述定位基准线为直线或曲线，定位基准孔可以为各种形状的孔。
(2)将定位基准的形状和待铺贴的料片形状及位置进行结合，得到料片定位设计图，再将该料片定位设计图平铺得到料片定位展形图；
具体实施时，使用三维数字模型处理软件UG抽取所选定位基准和三维数字模型中料片位置及尺寸特征并进行缝合，获得结合定位基准和需铺贴料片的三维数据，利用UG软件进行铺层分析和展开生成二维的料片定位设计图，输出料片定位板的二维图，使用数字裁切软件将所述料片定位板的二维图转化为可裁切的裁切程序；(获得料片定位设计图过程中，优选方案基于根据需铺贴料片就近选取定位基准原则和定位基准尽可能大的原则，以保证料片定位的准确性)
(3)根据所述料片定位展形图，使用数字化裁切装置对可弯折柔性板进行剪裁，得到定位板；其中，剪裁过程中，先剪裁出定位板的外形，再对定位板上对应的待铺贴的料片形状及位置处进行剪裁开孔，形成镂空。所述可弯折柔性板为可剪裁的柔性塑料板或柔性纸张，具有可弯折柔性，无明显延伸特性。
(4)将所述定位板与模具上的定位基准对齐固定，在定位板的待铺贴料片形状对应镂空处，对预浸料料片进行铺贴定位(可将料片铺贴至定位板开孔内，也可先将定位板铺贴到要求位置，对定位板外形进行外形标记，再按外形标记铺贴料片)。
接下来，参考附图2-8，以具体实施例对本发明的定位方法进一步说明。
实施例1
如图2-4所示，图2是本发明实施例1中定位基准1、模具3及定位板2；图3是本发明实施例1中需要铺贴料片的位置及形状4；图4是本发明实施例1中的定位展形图，其中对准的定位基准1和料片的铺贴位置及形状4。本实施例1中：选择图2所示L形模具外形面为定位基准1；结合图3所示需铺贴料片的位置及形状4进行数字化设计；得到图4所示定位展形图；使用数字裁切机对薄塑料板进行裁切得到定位板2；将裁切好的定位板2对齐模具L形定位基准1固定放置，将料片铺贴至定位板2开孔内，完成预浸料铺贴。
在本实施例1中的一种具体实施方式中，当模具型腔面上有多个待铺贴料片位置时，如图1中，有三个待铺贴料片的位置，可对每个待铺贴料片的位置分别确定定位基准，再将定位基准的形状和对应待铺贴的料片形状及位置进行结合，得到多个料片定位设计图。若该三个待铺贴料片的位置分别相距较远，采用该实施方式，可节省柔性板的用料，控制成本。
在本实施例1中的另一种具体实施方式中，当模具型腔面上有多个待铺贴料片位置时，如图1中，有三个待铺贴料片的位置，可对该多个待铺贴料片位置统一确定同一个定位基准，再将该定位基准的形状和多个待铺贴的料片形状及位置进行结合，得到同一个料片定位设计图。采用该实施方式，可简洁设计及裁剪过程，提高铺贴效率。具体的实施方式可根据实际情况灵活设置。
实施例2
如图5-6所示，图5是本发明实施例2所述的定位基准1、模具3及需要铺贴料片的位置及形状4；图6是本发明实施例2中的定位展形图，其中对准的定位基准1和料片的位置及形状4。本实施例2中：选择图5所示模具刻线作为定位基准1；结合图5所示需铺贴料片的位置及形状4进行数字化设计；得到图6所示定位展形图；使用数字裁切机对薄塑料板进行裁切得到定位板；将裁切好的定位板对齐模具的定位基准1固定放置，将料片铺贴至定位板开孔内，完成预浸料铺贴。
实施例3
如图7-8所示，图7是本发明实施例3所述的模具3(芯模)、定位基准1、定位板2和料片的位置及形状4；图8是本发明实施例3中的定位展形图，其中对准的定位基准1和料片的位置及形状4。本实施例3中：选择图7所示芯模刻线作为定位基准1；结合图7所示需铺贴料片位置及形状4进行数字化设计；得到图8所示定位展形图；使用数字裁切机对薄纸板板进行裁切得到定位板2；将裁切好的定位板2对齐芯模定位基准1固定放置，将内部未完全断开的料片形状部分剪短，对齐剩下的定位板开孔定位料片铺贴，完成预浸料铺贴。
以上所述，仅为本公开的具体实施方式，但本公开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公开揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本公开的保护范围之内。因此，本公开的保护范围应以权利要求的保护范围为准。
Claims (5)
1.一种预浸料铺贴定位方法，其特征在于，包括如下步骤：
（1）在模具上确定定位基准；
（2）将定位基准的形状和待铺贴的料片形状及位置进行结合，得到料片定位设计图，再将该料片定位设计图平铺得到料片定位展形图，
具体为：使用三维数字模型处理软件UG抽取所选定位基准和三维数字模型中料片位置及尺寸特征并进行缝合，获得结合定位基准和需铺贴料片的三维数据，利用UG软件进行铺层分析和展开生成二维的料片定位设计图，输出料片定位板的二维图，使用数字裁切软件将所述料片定位板的二维图转化为可裁切的裁切程序；
（3）根据所述料片定位展形图，使用数字化裁切装置对可弯折柔性板进行剪裁，得到定位板；其中，剪裁过程中，先剪裁出定位板的外形，再对定位板上对应的待铺贴的料片形状及位置处进行剪裁开孔，形成镂空；
（4）将所述定位板与模具上的定位基准对齐固定，在定位板的待铺贴料片形状对应镂空处，对预浸料料片进行铺贴定位。
2.根据权利要求1所述的预浸料铺贴定位方法，其特征在于，所述定位基准为定位基准线或定位基准孔，所述定位基准线为直线或曲线。
3.根据权利要求1所述的预浸料铺贴定位方法，其特征在于，所述可弯折柔性板为柔性塑料板或柔性纸张。
4.根据权利要求1所述的预浸料铺贴定位方法，其特征在于，当模具型腔面上有多个待铺贴料片位置时，可对每个待铺贴料片的位置分别确定定位基准，再将定位基准的形状和对应待铺贴的料片形状及位置进行结合，得到多个料片定位设计图。
5.根据权利要求1所述的预浸料铺贴定位方法，其特征在于，当模具型腔面上有多个待铺贴料片位置时，可对该多个待铺贴料片位置统一确定同一个定位基准，再将该定位基准的形状和多个待铺贴的料片形状及位置进行结合，得到同一个料片定位设计图。
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