CN114683573A - 一种预浸料铺贴固定用装置及预浸料铺贴固定方法 - Google Patents

一种预浸料铺贴固定用装置及预浸料铺贴固定方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种预浸料铺贴固定用装置及预浸料铺贴固定方法，其属于复合材料制造技术领域，预浸料铺贴固定用装置包括：金属基板，所述金属基板的上表面设置有铺贴基准线；磁性块，所述磁性块的上表面设有沿所述磁性块的宽度方向延伸的刻线，刻线与磁性块靠近所述金属基板中心的边缘的距离等于铺贴余量；金属挡条，所述金属挡条上设有上下贯穿的穿孔；所述金属基板被配置为铺贴预浸料片，所述磁性块被配置为固定所述铺贴预浸料片上且所述刻线与所述铺贴基准线共面，所述金属挡条被配置为放置于所述磁性块上。预浸料铺贴固定方法使用上述的预浸料铺贴固定用装置对预浸料进行铺贴固定。本发明能够避免对料片表面造成损伤。

Description

一种预浸料铺贴固定用装置及预浸料铺贴固定方法
技术领域
本发明涉及复合材料制造技术领域，尤其涉及一种预浸料铺贴固定用装置及预浸料铺贴固定方法。
背景技术
连续纤维增强热塑性树脂基先进复合材料是当今航空、航天、汽车等交通运输领域新材料的重点研究和发展方向。热塑性预浸料在常温下自身没有粘性，铺贴过程中实现预浸料的快速定位和固定是很大的技术挑战。
现有技术中常用的热塑性预浸料辅助固定方法有：
(1)采用人工逐层铺贴固定，铺贴时需要至少两个操作人员协作，完成最下层的料片铺贴固定、在进行其他层的料片固定时，由一个操作人员按压住待固定的料片，以保证预浸料的铺贴精度，另一个操作人员使用点焊装置完成该料片的固定；
(2)采用含螺栓的固定板实现料片的固定。
上述方法(1)中，所需人力较多，且人工按压料片的按压力不稳定、导致铺贴精度难以把控；上述方法(2)中，对每一层料片的铺贴都需要进行螺栓拆卸，效率较低，且拧紧螺栓时螺栓可能会对预浸料的表面造成划伤，影响制件质量。
因此，亟需一种预浸料铺贴固定用装置及预浸料铺贴固定方法来解决上述问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种预浸料铺贴固定用装置及预浸料铺贴固定方法，以解决现有技术中存在的对预浸料料片进行铺贴时，采用含螺栓的固定板容易划伤料片表面的技术问题。
如上构思，本发明所采用的技术方案是：
一种预浸料铺贴固定用装置，包括：
金属基板，所述金属基板的上表面设置有铺贴基准线；
磁性块，所述磁性块的上表面设有沿所述磁性块的宽度方向延伸的刻线，所述刻线与所述磁性块靠近所述金属基板中心的边缘的距离等于铺贴余量；
金属挡条，所述金属挡条上设有上下贯穿的穿孔；
所述金属基板被配置为铺贴预浸料片，所述磁性块被配置为固定所述铺贴预浸料片上且所述刻线与所述铺贴基准线共面，所述金属挡条被配置为放置于所述磁性块上。
可选地，所述金属基板的上表面设置有两条所述铺贴基准线，两条所述铺贴基准线互相垂直。
可选地，所述预浸料铺贴固定用装置包括两个磁性块组，每一所述磁性块组包括多个所述磁性块，每一所述磁性块组的多个所述磁性块间隔设置。
可选地，所述预浸料铺贴固定用装置包括两个所述金属挡条，所述金属挡条与所述磁性块组一一对应设置，一个所述金属挡条放置于与该金属挡条对应的所述磁性块组的上表面。
可选地，沿所述金属挡条的长度方向，于所述金属挡条上设有多个所述穿孔。
可选地，所述磁性块的形状为长方体。
可选地，所述金属基板的材质为钢。
可选地，所述金属挡条的材质为钢。
一种预浸料铺贴固定方法，使用上述的预浸料铺贴固定用装置对热塑性预浸料进行铺贴固定，包括以下步骤：
S1、沿金属基板上表面的铺贴基准线将首层预浸料料片铺贴在所述金属基板的上表面，并用胶带将所述首层预浸料料片固定在所述金属基板上；
S2、沿所述铺贴基准线将第二层预浸料料片铺贴在所述首层预浸料料片上，使用多个磁性块将所述第二层预浸料料片的边缘压住，并使所述磁性块的刻线与所述第二层预浸料料片的边缘线对齐，将金属挡条放置在所述磁性块的上表面并使得所述金属挡条的外侧边沿与所述刻线对齐，所述金属挡条的穿孔的端部无遮挡且与所述第二层预浸料料片正对；
S3、使用胶带将所述第二层预浸料料片固定在所述金属基板上；或者
使用点焊装置伸入所述穿孔内将所述第二层预浸料料片固定；
S4、移走所述金属挡条和所述磁性块，沿所述铺贴基准线将第三层预浸料料片铺贴在所述第二层预浸料料片上，使用多个所述磁性块将所述第三层预浸料料片压住，并使所述磁性块的刻线与所述第三层预浸料料片的边缘线对齐，将所述金属挡条放置在所述磁性块的上表面并使得所述金属挡条的外侧边沿与所述刻线对齐，所述金属挡条的穿孔的端部无遮挡且与所述第三层预浸料料片正对；
S5、使用胶带将所述第三层预浸料料片固定在所述金属基板上；或者
使用点焊装置伸入所述穿孔内将所述第三层预浸料料片固定；
S6、移走所述金属挡条和所述磁性块，继续其余的预浸料料片的铺贴固定。
可选地，将所述金属挡条放置在所述磁性块的上表面时，所述金属挡条的外侧边沿与所述刻线对齐后，所述金属挡条相对所述磁性块的放置位置能够沿所述磁性块的长度方向进行调节。
本发明提出的预浸料铺贴固定用装置在使用时，将金属基板放平，先沿铺贴基准线将首层预浸料料片铺贴在金属基板上，然后用胶带将首层预浸料料片固定在金属基板上；接着沿沿铺贴基准线将第二层预浸料料片铺贴在首层预浸料料片上，随后使用多个磁性块将第二层预浸料料片的边缘压住并使磁性块的刻线与第二层预浸料料片的边缘线对齐，利用磁性块与金属基板之间的磁吸力将第二层预浸料料片固定，然后将金属挡条放置在多个磁性块上并使得金属挡条的外侧边沿与刻线对齐，将点焊装置伸入穿孔内将第二层预浸料料片固定。然后将金属挡条和磁性块移走，按照铺贴固定第二层预浸料料片的方法对其余的预浸料料片固定。
该预浸料铺贴固定用装置利用磁性块与金属基板之间的磁吸力实现对预浸料料片的固定，相比于拆卸螺栓，移动金属挡条和磁性块方便快捷，且不会对预浸料的表面造成划伤。通过在金属基板上设置铺贴基准线，能够对预浸料料片的铺贴进行定位，提高铺贴效率；通过在磁性块上设置刻线，刻线与磁性块靠近金属基板中心的边缘的距离等于铺贴余量，使用时金属挡条的外侧边沿与刻线对齐，保证点焊在铺贴余量区进行。
附图说明
图1是本发明实施例一提供的金属基板的俯视图；
图2是本发明实施例一提供的磁性块的结构示意图；
图3是本发明实施例一提供的预浸料铺贴固定用装置在使用时的示意图。
图中：
1、金属基板；11、铺贴基准线；
2、磁性块；21、刻线；
3、金属挡条；31、穿孔。
具体实施方式
为使本发明解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部。
在本发明的描述中，需要说明的是，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，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”、仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。其中，术语“第一位置”和“第二位置”为两个不同的位置。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“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；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，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
实施例一
参见图1-图3，本实施例提供一种预浸料铺贴固定用装置，该预浸料铺贴固定用装置包括金属基板1、磁性块2和金属挡条3。
具体地，本实施例提供的预浸料铺贴固定用装置用于实现热塑性预浸料的铺贴固定。
其中，金属基板1的上表面设置有铺贴基准线11；磁性块2的上表面设有沿磁性块2的宽度方向延伸的刻线21，刻线21与磁性块2靠近金属基板1中心的边缘的距离等于铺贴余量；金属挡条3上设有上下贯穿的穿孔31。
金属基板1被配置为铺贴预浸料片，磁性块2被配置为固定铺贴预浸料片上且刻线21与铺贴基准线11共面，金属挡条3被配置为放置于磁性块2上。具体地，磁性块2压设在预浸料片上以实现预浸料片上的固定。
本实施例提供的预浸料铺贴固定用装置在使用时，将金属基板1放平，先沿铺贴基准线11将首层预浸料料片铺贴在金属基板1上，然后用胶带将首层预浸料料片固定在金属基板1上；接着沿沿铺贴基准线11将第二层预浸料料片铺贴在首层预浸料料片上，随后使用多个磁性块2将第二层预浸料料片的边缘压住并使磁性块2的刻线21与第二层预浸料料片的边缘线对齐，利用磁性块2与金属基板1之间的磁吸力将第二层预浸料料片固定，然后将金属挡条3放置在多个磁性块2上并使得金属挡条3的外侧边沿与刻线21对齐，将点焊装置伸入穿孔31内使得第二层预浸料料片与首层预浸料料片固定。然后将金属挡条3和磁性块2移走，按照铺贴固定第二层预浸料料片的方法对其余的预浸料料片固定。
本实施例提供的预浸料铺贴固定用装置，利用磁性块2与金属基板1之间的磁吸力实现对预浸料料片的固定，相比于拆卸螺栓，移动金属挡条3和磁性块2方便快捷，且不会对预浸料的表面造成划伤。通过在金属基板1上设置铺贴基准线11，能够对预浸料料片的铺贴进行定位，提高铺贴效率；通过在磁性块2上设置刻线21，刻线21与磁性块2靠近金属基板1中心的边缘的距离等于铺贴余量，使用时金属挡条3的外侧边沿与刻线21对齐，保证点焊在铺贴余量区进行。
当想要使用胶带固定预浸料料片时，不使用金属挡条3即可，使用磁性块2将预浸料料片固定在金属基板1上即可。
优选地，磁性块2为强力磁铁。
可选地，穿孔31的截面为圆形或者方形，以满足料片间的不同种连接方式。
优选地，本实施例中，金属基板1的上表面设置有两条铺贴基准线11，两条铺贴基准线11互相垂直。通过设置两条铺贴基准线11，当因预浸料料片存在制造误差挡住其中一个铺贴基准线11后，另一个铺贴基准线11能够始终外露以作为铺贴参考。
优选地，预浸料铺贴固定用装置包括两个磁性块组，每一磁性块组包括多个磁性块2，每一磁性块组的多个磁性块2间隔设置。预浸料铺贴固定用装置包括两个金属挡条3，金属挡条3与磁性块组一一对应设置，一个金属挡条3放置于与该金属挡条3对应的磁性块组的上表面。
参见图3，一个磁性块组压在预浸料料片的一侧边缘，一个金属挡条3放置在该磁性块组的上表面；另一个磁性块组压在预浸料料片的相对的另一侧边缘，另一个金属挡条3放置在该磁性块组的上表面。
具体地，沿金属挡条3的长度方向，于金属挡条3上设有多个穿孔31。可以理解的是，当金属挡条3放置在磁性块2上时，穿孔31不会与磁性块2相对设置，避免干涉点焊装置的点焊。
可选地，磁性块2的形状为长方体，方便制造，也方便在磁性块2上刻画刻线21。
可选地，金属基板1的材质为钢。金属挡条3的材质为钢。
实施例二
本实施例提供一种预浸料铺贴固定方法，使用实施例一中的预浸料铺贴固定用装置对热塑性预浸料进行铺贴固定，包括以下步骤：
S1、沿金属基板1上表面的铺贴基准线11将首层预浸料料片铺贴在金属基板1的上表面，并用胶带将首层预浸料料片固定在金属基板1上；
S2、沿铺贴基准线11将第二层预浸料料片铺贴在首层预浸料料片上，使用多个磁性块2将第二层预浸料料片的边缘压住，并使磁性块2的刻线21与第二层预浸料料片的边缘线对齐，将金属挡条3放置在磁性块2的上表面，金属挡条3的穿孔31的端部无遮挡且与第二层预浸料料片正对；
S3、使用胶带将第二层预浸料料片固定在金属基板1上；或者
使用点焊装置伸入穿孔31内将第二层预浸料料片固定；
S4、移走金属挡条3和磁性块2，沿铺贴基准线11将第三层预浸料料片铺贴在第二层预浸料料片上，使用多个磁性块2将第三层预浸料料片压住，并使磁性块2的刻线21与第三层预浸料料片的边缘线对齐，将金属挡条3放置在磁性块2的上表面，金属挡条3的穿孔31的端部无遮挡且与第三层预浸料料片正对；
S5、使用胶带将第三层预浸料料片固定在金属基板1上；或者
使用点焊装置伸入穿孔31内将第三层预浸料料片固定；
S6、移走金属挡条3和磁性块2，继续其余的预浸料料片的铺贴固定。
具体地，将金属挡条3放置在磁性块2的上表面时，金属挡条3的外侧边沿与刻线21对齐后，金属挡条3相对磁性块2的放置位置能够沿磁性块2的长度方向进行调节。进一步地，将金属挡条3放置在磁性块2的上表面时，金属挡条3的外侧边沿与刻线21对齐后，沿磁性块2的长度方向将金属挡条3朝向远离金属基板1中心的方向移动。如此操作，在使用点焊机构对预浸料料片进行点焊固定时，使每一次的焊点错开，实现错位固定。
进一步地，可在磁性块2的上表面设置沿磁性块2的长度方向延伸的刻度线，方便对金属挡条3沿磁性块2的长度方向的移动量进行控制。
以上实施方式只是阐述了本发明的基本原理和特性，本发明不受上述实施方式限制，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还有各种变化和改变，这些变化和改变都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (10)

1.一种预浸料铺贴固定用装置，其特征在于，包括：
金属基板(1)，所述金属基板(1)的上表面设置有铺贴基准线(11)；
磁性块(2)，所述磁性块(2)的上表面设有沿所述磁性块(2)的宽度方向延伸的刻线(21)，所述刻线(21)与所述磁性块(2)靠近所述金属基板(1)中心的边缘的距离等于铺贴余量；
金属挡条(3)，所述金属挡条(3)上设有上下贯穿的穿孔(31)；
所述金属基板(1)被配置为铺贴预浸料片，所述磁性块(2)被配置为固定所述铺贴预浸料片上且所述刻线(21)与所述铺贴基准线(11)共面，所述金属挡条(3)被配置为放置于所述磁性块(2)上。
2.根据权利要求1所述的预浸料铺贴固定用装置，其特征在于，所述金属基板(1)的上表面设置有两条所述铺贴基准线(11)，两条所述铺贴基准线(11)互相垂直。
3.根据权利要求1所述的预浸料铺贴固定用装置，其特征在于，所述预浸料铺贴固定用装置包括两个磁性块组，每一所述磁性块组包括多个所述磁性块(2)，每一所述磁性块组的多个所述磁性块(2)间隔设置。
4.根据权利要求3所述的预浸料铺贴固定用装置，其特征在于，所述预浸料铺贴固定用装置包括两个所述金属挡条(3)，所述金属挡条(3)与所述磁性块组一一对应设置，一个所述金属挡条(3)放置于与该金属挡条(3)对应的所述磁性块组的上表面。
5.根据权利要求1所述的预浸料铺贴固定用装置，其特征在于，沿所述金属挡条(3)的长度方向，于所述金属挡条(3)上设有多个所述穿孔(31)。
6.根据权利要求1所述的预浸料铺贴固定用装置，其特征在于，所述磁性块(2)的形状为长方体。
7.根据权利要求1所述的预浸料铺贴固定用装置，其特征在于，所述金属基板(1)的材质为钢。
8.根据权利要求1所述的预浸料铺贴固定用装置，其特征在于，所述金属挡条(3)的材质为钢。
9.一种预浸料铺贴固定方法，其特征在于，使用权利要求1-8任一项所述的预浸料铺贴固定用装置对热塑性预浸料进行铺贴固定，包括以下步骤：
S1、沿金属基板(1)上表面的铺贴基准线(11)将首层预浸料料片铺贴在所述金属基板(1)的上表面，并用胶带将所述首层预浸料料片固定在所述金属基板(1)上；
S2、沿所述铺贴基准线(11)将第二层预浸料料片铺贴在所述首层预浸料料片上，使用多个磁性块(2)将所述第二层预浸料料片的边缘压住，并使所述磁性块(2)的刻线(21)与所述第二层预浸料料片的边缘线对齐，将金属挡条(3)放置在所述磁性块(2)的上表面并使得所述金属挡条(3)的外侧边沿与所述刻线(21)对齐，所述金属挡条(3)的穿孔(31)的端部无遮挡且与所述第二层预浸料料片正对；
S3、使用胶带将所述第二层预浸料料片固定在所述金属基板(1)上；或者
使用点焊装置伸入所述穿孔(31)内将所述第二层预浸料料片固定；
S4、移走所述金属挡条(3)和所述磁性块(2)，沿所述铺贴基准线(11)将第三层预浸料料片铺贴在所述第二层预浸料料片上，使用多个所述磁性块(2)将所述第三层预浸料料片压住，并使所述磁性块(2)的刻线(21)与所述第三层预浸料料片的边缘线对齐，将所述金属挡条(3)放置在所述磁性块(2)的上表面并使得所述金属挡条(3)的外侧边沿与所述刻线(21)对齐，所述金属挡条(3)的穿孔(31)的端部无遮挡且与所述第三层预浸料料片正对；
S5、使用胶带将所述第三层预浸料料片固定在所述金属基板(1)上；或者
使用点焊装置伸入所述穿孔(31)内将所述第三层预浸料料片固定；
S6、移走所述金属挡条(3)和所述磁性块(2)，继续其余的预浸料料片的铺贴固定。
10.根据权利要求9所述的预浸料铺贴固定方法，其特征在于，将所述金属挡条(3)放置在所述磁性块(2)的上表面时，所述金属挡条(3)的外侧边沿与所述刻线(21)对齐后，所述金属挡条(3)相对所述磁性块(2)的放置位置能够沿所述磁性块(2)的长度方向进行调节。
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