CN114829099A - 用于制造例如用于飞行器短舱的叶栅的开孔元件的工具以及使用这种工具的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于制造由复合材料制成的透孔元件的工具和方法，所述工具包括：第一凸缘(12)和第二凸缘，每个凸缘被构造为布置在待制造的透孔元件的任一侧上；工具元件(16A，16B)，所述工具元件布置在第一凸缘和第二凸缘之间，所述工具元件包括：‑至少一个芯部(16A)，其被构造成限定待制造的透孔元件的单元，至少一个芯部能够沿着第一凸缘和第二凸缘平移移动，‑周边杆(16B)，其布置在芯部的外围上并且被构造成限定待制造的透孔元件，至少一个外围杆能够沿着第一凸缘和第二凸缘平移移动。

Description

用于制造例如用于飞行器短舱的叶栅的开孔元件的工具以及 使用这种工具的方法

技术领域

本发明涉及一种用于制造开孔元件的工具，所述开孔元件例如为用于飞行器短舱的推力反向器叶栅，本发明还涉及一种使用这种工具制造开孔元件的方法。

背景技术

飞行器由至少一个推进单元推进，该推进单元包括容纳在短舱中的涡轮喷气发动机。每个推进单元通过通常位于飞行器的机翼下方或之上或机身水平处的桅杆而附接到飞行器。

通常，短舱具有管状结构，该管状结构包括涡轮喷气发动机上游的进气口、用于围绕涡轮喷气发动机的风扇的中间段、可容纳称为推力反向器的推力反向装置并围绕涡轮喷气发动机的燃烧室的下游段，并且短舱通常终止于排气喷嘴，该排气喷嘴的出口位于涡轮喷气发动机的下游。

推力反向器包括可移动的推力反向器元件，通常是两个可移动的推力反向器元件，其由短舱承载，以便在关闭(直接喷射)位置和打开(反向喷射)位置之间移动，在关闭位置，推力反向器不起作用，在打开位置，推力反向器起作用，也就是说，其在与由短舱引导的气流相反的反向上返回由涡轮喷气发动机产生的气流的至少一部分。

在许多类型的推力反向器中，可移动的推力反向器元件包括使气流的至少一部分向外和向前返回的空气引导元件，这些空气引导元件是叶栅，例如翅片叶栅。

有利地，叶栅由复合材料制成，以使它们比金属叶栅更轻。通常，这种叶栅通过手工铺设多个复合织物片的方法制造，这种方法非常昂贵并且不能获得真正可扩展的空气动力学外形。

在专利FR2869258B1中描述的变型中，由复合材料制成的叶栅通过热压成型方法使用包括冲头和模具的工具制造。这种方法导致限制叶栅的几何形状。实际上，通过这种类型的方法获得的叶栅取决于工具的几何形状并且需要脱模斜度以实现脱模。

还存在滑动多层工具，其提供了稍微更多的脱模可能性而不需要任何脱模斜度。

在另一个变型中，复合材料叶栅通过热压成型方法使用工具制造，该工具包括具有适于在加热下膨胀的柔性芯部(硅树脂)的基部和盖。在这种类型的方法中，将复合材料置于工具中，然后将工具闭合，然后加热以使芯部膨胀。然后，材料在芯部之间固化，这允许制造叶栅。这种类型的方法的缺点是缺乏对芯部膨胀的控制，因此缺乏对由此产生的浇口的几何形状的控制。

另一种通过热压制造由复合材料制成的叶栅的方法在于使用包括具有可膨胀刚性芯部的基部和盖的工具。与前述方法不同，可膨胀刚性芯部是由基本L形元件形成的芯部，该基本L形元件形成芯部的壁和角。这些元件是可移动的，以能够使芯部机械膨胀。由于工具的机械复杂性，这种方法复杂且昂贵。此外，脱模是复杂的。

本发明的目的还在于提供一种用于制造由复合材料制成的开孔元件的工具和方法，所述开孔元件例如为用于飞行器短舱的推力反向器叶栅，该工具和方法比先前描述的工具和方法便宜，并且允许快速地制造具有适于短舱的空气动力学性能的几何形状的开孔元件。

发明内容

为此，本发明涉及一种用于制造由复合材料制成的开孔元件的工具，所述开孔元件例如为用于飞行器短舱的空气叶栅叶片或推力反向器叶栅，所述工具包括：

-第一和第二底板，每个底板被构造成放置在待制造的开孔元件的任一侧上，

-工具元件，所述工具元件放置在所述第一底板与所述第二底板之间，所述工具元件包括：

o至少一个芯部，所述至少一个芯部被构造成界定待制造的所述开孔元件的单元，

o周边杆，其放置在所述芯部的周边上并且被构造成界定待制造的所述开孔元件，至少一个周边杆能够沿着所述第一底板和所述第二底板平移地移动。

因此，当用于至少部分地形成开孔元件的材料被放置在工具中时，在工具元件之间，工具元件在第一和第二底板之间自由滑动，以在周边杆上施加力时在芯部的方向上压缩材料。

“用于至少部分地形成开孔元件的材料”应当理解为预先浸渍有树脂的复合材料，或者随后将向其中添加树脂以形成开孔元件的复合材料的纤维增强物。

该工具简单且便宜。材料布置尤其通过工具元件的移动性和元件间空间的可接近性而变得容易。通过工具元件的移动性的自由度以及第一和第二底板以及工具元件的形状的自由度，允许制造具有适于短舱的空气动力学性能的几何形状的开孔元件。

该工具是用于制造开孔元件的模具。开孔元件尽可能多地由第一和第二底板以及周边杆界定。

第一和第二底板以及周边杆对应于模具的壁。

使用根据本发明的工具获得的多孔元件具有界定单元的纵向和横向轮廓，所述轮廓在第一和第二底板之间横向延伸。该周边轮廓沿着周边杆延伸。

此外，这种工具允许在用于形成开孔元件的材料上施加强压力(高达200巴，并且可能300巴)，以至少部分地确保开孔元件在闭合模具的空腔中展开。

周边杆是形成周边围栏的元件，周边围栏被构造成界定待制造的开孔元件。

换句话说，第一和第二底板被构造成将待制造的开孔元件夹在中间。

根据本发明的其它特征，本发明的工具包括单独考虑或以任何可能的组合考虑的以下可选特征中的一个或多个。

根据一个特征，第一和第二底板是平行的。

根据一个特征，第一底板和第二底板以30°至60°范围内的角扇形弯曲，以允许产生其几何形状适于短舱的空气动力学性能的开孔元件。

根据一个特征，第一和第二底板是平面的。

工具元件具有与第一和第二底板的相应界面表面，该界面表面与第一和第二底板互补。

根据一个特征，至少一个芯部可沿第一和第二底板平移移动。

根据一个特征，每个周边杆可沿第一和第二底板平移移动。

根据一个特征，工具包括至少一个周边杆，该周边杆不能沿第一和第二底板平移运动。

为此，周边杆紧固到第一底板和第二底板中的至少一个上。

根据一个特征，该工具包括至少两个相邻的周边杆，它们连接在一起以形成L形角杆。

根据一个特征，角杆不能沿第一和第二底板平移移动。

为此，角杆紧固到第一底板和第二底板中的至少一个上。

根据一个特征，角杆可沿第一和第二底板平移移动。

根据一个特征，所述工具包括移位装置，例如气缸，其被构造成向每个可平移移动的周边杆施加力。

通常，“移位装置”应当理解为允许在工具元件上施加力的任何受控装置，该力足以获得所述工具元件的移位。它可以由液压缸、电动缸、具有马达和蜗杆或杠杆臂的机械系统等组成。

根据一个特征，工具还包括附加的工具元件，其用于放置在第一和第二底板之间，在至少一个芯部和一个周边杆之间，附加的工具元件被构造成能够模制实心元件，例如凸缘。

根据该特征，附加的工具元件包括至少一个块体，该至少一个块体可垂直于第一和第二底板平移移动，并且被构造成界定例如凸缘的实心元件。

根据一个特征，工具还包括压实装置，该压实装置被构造成确保所述块体的平移，以能够压实放置在工具中的用于至少部分地形成实心元件的材料。

根据一个特征，压实装置包括至少一个突起，该至少一个突起放置在第二底板上，被构造成与放置在与第二底板交界处的附加工具元件上的凹口配合，以允许移动该附加工具元件以至少部分地压实用于形成实心元件的材料。

根据另一个特征，压实装置是例如纵向杆的元件，其用于与块体成直线地放置，并且被构造成通过例如气缸的移位装置垂直于第一和第二底板移位，以驱动块体垂直于第一和第二底板平移。

根据一个特征，工具包括用于在芯部之间限定最小空间的装置。

根据这个特征，用于在这些芯部之间界定一个最小空间的装置是多个突出部，这些突出部在它们的与该第一和/或第二底板相对放置的一个或多个面的水平上被放置在这些芯部上，相邻芯部的这些突出部具有互补的形状，以在这些芯部被带到彼此靠近时能够使它们互锁，同时在这些芯部之间留下形成压缩室的最小空间。

因此，当用于形成该开孔元件的材料至少部分地被置于该工具中时，在这些工具元件之间，这些突出部限制了该材料移出形成该压缩室的空间。

根据一个特征，具有突出物的芯部具有C或Z或L形状。

根据一个特征，每个芯部包括至少一个定位凸片，该定位凸片被构造成与设置在相邻芯部中的空腔配合，以在芯部接近时能够使芯部互锁。因此，定位凸片确保了芯部在其移位期间的更好定位。

根据一个特征，定位凸片具有V或U形状。

根据一个特征，工具包括引导装置，引导装置被构造成引导工具元件的运动。因此，工具元件具有更好的相对定位。引导装置允许限制围绕垂直于第一和第二底板的轴线的摆动。

例如，引导装置是与凹槽配合的肋。

根据一个特征，引导装置包括放置在芯部与第一底板和/或第二底板之间的横档，每个横档对应于一排芯部并且包括肋，肋在与横档的界面处与放置在芯部上的凹槽配合，肋和凹槽平行于芯部的位移方向。

根据一个特征，引导装置还包括：

-与肋相对地放置在横档上的附加凹槽，该附加凹槽平行于芯部的另一移位方向，以及

-在横档与第一和/或第二底板之间垂直于横档放置的附加横档，附加横档包括平行于附加凹槽的附加肋。

因此，芯部的凹槽引导芯部在第一方向上的位移，并且横档的附加凹槽引导芯部在第二方向上的位移。

根据一个特征，工具由金属材料或塑料材料制成，其熔点适于允许加热放置在工具内部的、用于至少部分地形成开孔元件的材料，而不被改变。

“熔点适于允许加热放置在工具内部的、用于至少部分地形成开孔元件的材料，而不被改变”应当理解为包括在开孔元件的构成材料的固化所必需的温度以上至少几度与对于工具元件的熔化时间而言固结的开孔元件的材料的不显著的降解的至多相容熔化温度之间的熔点。

根据一个特征，芯部是刚性的并且被构造成从工具上卸下。

可替代地，该芯部由一种材料制成，该材料在比开孔元件的构成材料固化所需的温度高至少几度的温度范围内，并且至多在与该固结的开孔元件的材料的非显著降解相容的熔化温度下，或者在与该固结的开孔元件的材料的非降解相容的溶剂如水中是可溶的，以通过熔化或溶解而消除。因此，可以获得复杂形状的开孔元件，包括底切形状。芯部可以由水溶性材料制成，例如聚乙烯醇粘结砂混凝土。

在根据其的变型中，芯部由可溶于溶剂的材料制成，溶剂必须不改变形成开孔元件的复合材料。

在优选的变型中，芯部由具有受控熔点的金属合金(所谓的共晶合金)制成。

根据一个特征，工具是防水的。

本发明还涉及一种用于通过在如前所述的工具中压缩成型来制造由复合材料制成的开孔元件的方法，所述开孔元件例如是用于飞行器短舱的推力反向器叶栅，所述方法包括以下步骤：

a-布置工具元件和用于至少部分地形成开孔元件的材料的步骤，在此期间，将工具元件放置在第一和第二底板之间，并且将用于至少部分地形成开孔元件的材料布置在工具元件之间，以获得闭合的工具，在该闭合的工具中，用于至少部分地形成开孔元件的材料被限制在工具元件之间并且形成阻力以防止它们彼此接近；

b-压缩步骤，在该步骤中，沿芯部的方向对周边杆施加力，以允许工具元件彼此接近，并因此允许用于至少部分地形成开孔元件的材料的压实；

c-固结步骤，在该步骤中，用于至少部分地形成开孔元件的材料硬化；以及

d-将如此形成的开孔元件脱模的步骤。

因此，在压缩步骤期间，工具元件在第一和第二底板之间滑动并且彼此接近，以能够压实用于至少部分地形成开孔元件的材料。

如前所述，“用于至少部分地形成开孔元件的材料”应当理解为形成开孔元件的复合材料，或者形成开孔元件的复合材料的一部分，例如纤维增强物。

由于比现有技术的方法更简单且更便宜的方法，这种方法允许制造由复合材料制成的开孔元件，例如用于飞行器短舱的推力反向器叶栅，其具有适于短舱的空气动力学性能的几何形状。

根据本发明的其它特征，本发明的方法包括单独考虑或根据任何可能的组合考虑的以下可选特征中的一个或多个。

根据一个特征，用于形成开孔元件的材料至少部分地由纤维和树脂构成，所述纤维和树脂为预浸渍复合材料的形式。

根据另一个特征，用于形成开孔元件的材料至少部分地为不含树脂的纤维结构。

根据该特征，在压缩步骤期间，以液体形式引入树脂以浸渍纤维结构。

根据另一个特征，用于至少部分地形成开孔元件的材料由纤维和预浸渍复合材料形式的树脂组成，并且在压缩步骤期间，以液体形式引入附加的树脂，以浸渍用于至少部分地形成开孔元件的材料。

根据一个特征，用于形成开孔元件的材料的树脂至少部分地被硬化。

根据一个特征，相邻的芯部被构造成移位，使得相邻的芯部之间的间距可在待获得的开孔元件的最终厚度的100％和300％之间变化。

根据一个特征，压缩步骤通过至少一个移位装置例如气缸机械地执行。

根据一个特征，进行压缩步骤直到获得用于至少部分地形成开孔元件的材料的压实地介于5％和70％之间。

根据一个特征，通过同时在所有的周边杆上施加力来执行压缩步骤。

根据一个特征，通过在每个周边杆上交替地施加力来执行压缩步骤。

根据该特征，工具包括附加的工具元件，该附加的工具元件用于放置在第一和第二底板之间、至少一个芯部和一个周边杆之间，该附加的工具元件被构造成能够模制例如凸缘的实心元件，该方法可以包括附加的压缩步骤，在该步骤期间，力施加在至少一个附加的工具元件上，以能够使附加的工具元件移位，并且因此能够压实用于至少部分地形成开孔元件的材料。

根据该特征，在压缩步骤期间执行附加压缩步骤。

可替代地，附加压缩步骤与压缩步骤分开进行。

根据一个特征，附加压缩步骤通过至少一个附加移位装置机械地执行，附加移位装置例如为附加气缸，其作用在至少一个附加工具元件上。

根据该特征，工具还包括压实装置，该压实装置包括纵向杆，该纵向杆用于与块体直接成一直线地放置并且被构造成驱动块体平移，附加压缩步骤通过至少一个附加移位装置机械地执行，该附加移位装置例如作用在压实装置上的附加气缸。

根据该特征，工具还包括压实装置，该压实装置包括放置在第一底板和第二底板中的一个上的至少一个突起，该至少一个突起被构造成与凹口配合，该凹口放置在与第二底板交界处的附加工具元件上，以允许移位附加工具元件以压实用于至少部分地形成开孔元件的材料，附加压缩步骤在工具闭合时执行。

根据一个特征，该方法包括在将用于至少部分地形成开孔元件的材料布置在工具元件之间的步骤之后添加(全部或部分地)树脂的步骤。在一个变型中，在压缩步骤之前添加树脂。在另一个变型中，在压缩步骤之后添加树脂。在另一个变型中，在压缩步骤之前和之后添加树脂。

根据一个特征，该方法包括加热步骤，在该步骤中，在压缩步骤之前，加热工具以软化用于至少部分地形成开孔元件的材料。

附图说明

图1是根据本发明的工具的局部示意性立体图。

图2是图1的工具的第一变型的示意图，其以根据平行于工具的底板的平面的截面表示。

图3是图1的工具的第二变型的示意图，其以根据平行于工具的底板的平面的截面表示。

图4是图2的工具的示意图，示出了根据本发明的用于制造由复合材料制成的开孔元件的方法。

图5是图2的工具的另一示意图，示出了根据本发明的用于制造由复合材料制成的开孔元件的方法。

图6是图1的工具的底板的第一变型的示意图，其以根据垂直于工具的底板的平面的截面表示。

图7是图1的工具的底板的第二变型的示意图，其以根据垂直于工具的底板的平面的截面表示。

图8是图2的工具的局部示意性立体图，包括另外的工具元件。

图9是图8的工具的第一变型的局部示意性立体图。

图10是图8的工具的第二变型的局部示意性立体图。

图11是示出根据本发明的工具芯部的第一变型的示意性立体图。

图12是示出根据本发明的工具芯部的第二变型的示意性立体图。

图13是图1的工具的局部示意性立体图，包括用于引导工具元件的装置。

图14是示出了根据本发明的方法获得的用于飞行器短舱的推力反向器叶栅的示意性立体图。

具体实施方式

在以下描述和权利要求中，相同、相似或类似的部件将由相同的附图标记表示，并且术语“前”、“后”、“水平”、“竖直”、“上”、“下”等将不受限制地使用并且参照附图以便于描述。

图1表示根据本发明的工具10，包括第一底板12，工具元件16A、16B放置在该第一底板上。工具10还包括第二底板14(图1中未示出)，其用于放置在工具元件16A、16B上方。

工具10形成模具，该模具允许根据稍后关于图4和5以及8至10描述的方法制造开孔元件，例如用于飞行器短舱的推力反向器的叶栅100(图14)。

在图1的示例中，工具元件16A、16B包括放置在四列中的十二个芯部16A，每列三个芯部在同一条直线上对齐，并且四个周边杆16B围绕芯部16A，周边杆成对地平行。芯部16A可以沿第一底板12和沿第二底板14(未示出)平移移动。此外，周边杆16B可沿第一底板12和第二底板14(未示出)平移移动。

因此，第一和第二底板包括用于滑动工具元件16A、16B的表面，分别是上表面和下表面。

可替代地，工具可以包括不同数量的芯部列和每列的芯部数量。例如，工具可以包括六列，每列十二个芯部。在另一示例中，工具可以包括从一列到另一列的不同数量的芯部。例如，该工具可以包括一行七个芯部和另一行十个芯部。

芯部是刚性的并且被构造成是可抽出的，以使得能够将待制造的开孔元件脱模。

在未示出的变型中，每个芯部由多个互锁件构成，以能够制造开孔元件，该开孔元件的孔具有复杂的形状，同时能够使开孔元件容易地脱模。

可替代地，如稍后将描述的，全部或部分的芯部是可熔的，以通过熔化被去除。为此，它们可以由具有低熔点的金属合金制成，也就是说，高于待制造的开孔元件的热压固结温度。在另一种替代或部分使用的变型中，所有或部分芯部是可溶的。为此，它们由这样的材料制成，该材料不能与待制造的开孔元件的材料溶解，但是一旦待制造的开孔元件的材料已经被充分固结，则该材料能被与待制造的开孔元件的材料相容的溶剂溶解。

在本专利申请的所有附图中，工具10被表示为水平地放置。可替代地，可以根据另一取向，例如垂直地放置它，以允许使用用于进行后面描述的压实步骤的装置的运动学。

工具元件16A、16B的高度H大于或等于待制造的开孔元件的期望高度。这些高度H对应于第一和第二底板之间的空间，工具元件16A和16B在该空间之间移动。对于推力反向器叶栅，该高度H通常包括在30和60mm之间(并且可能高达80mm，之后要消除多余的长度)，优选地在35和50mm之间。通常，高度H对于相同的工具是唯一的，但是对于不同的工具元件16A-16B可以具有不同的高度H(当使用例如图13中的附加系统时，这是特别容易的)。通常，芯部16A的水平尺寸是可变的，使得芯部16A的尺寸对应于待获得的开孔元件的单元102(图14)的尺寸。

图2示出了根据本发明的工具的第一变型。

与图1的工具10不同，工具元件包括芯部16A、连接在一起以形成第一L形角杆16'B的两个相邻的周边杆和两个其它周边杆16B。第一角杆16'B紧固到第一底板12，而另外两个周边杆16B被构造成可沿着第一底板12和沿着第二底板14(未示出)平移移动。

第一角杆16'B与第一底板12成一体。

可替代地，角杆16'B是不同于第一底板12的元件并且固定到第一底板12。

图3示出了根据本发明的工具的第二实施例。

与图1的工具10不同，工具元件包括芯部16A、连接在一起以形成第一L形角杆16'B的两个相邻的周边杆，以及连接在一起以形成第二L形角杆16”B的两个其它周边杆16B。第一角杆16'B紧固到第一底板12，而另外两个周边杆16B被构造成可沿着第一底板12和沿着第二底板14(未示出)平移移动。

以与图2相同的方式，第一角杆16'B与第一底板12成一体。

可替代地，第一角杆16'B是不同于第一底板12的元件并且固定到第一底板12。

图4和5示出了一种用于制造由复合材料制成的用于飞行器短舱的推力反向器叶栅100(图14)形式的开孔元件的方法，该开孔元件借助于图2的工具10'制造。叶栅100包括界定空气通道单元102的纵向和横向轮廓101，如将参照图14所见。

在该实施例中，该方法包括在第一底板12上布置工具元件16A、16B、16'B和预浸渍复合材料M的步骤，预浸渍复合材料M在第一底板12上放置在工具元件16A、16B、16'B之间。预浸渍复合材料M有助于在第一底板12上的两个相邻工具元件之间产生距离。它在工具元件之间形成阻力，以防止它们彼此接近。预浸渍复合材料M用于形成待获得的开孔元件的纵向和横向轮廓101，而芯部16A用于限定凹部以形成空气通道单元102(图14)。

例如，预浸渍复合材料M包括热固性或热塑性树脂和纤维。

预浸渍的复合材料M的树脂可以是未加工的或部分交联的或完全交联的。

在布置工具元件的这个步骤期间，可以在芯部之前或之后放置周边杆。此外，有利地，在放置工具元件时添加预浸渍复合材料，以允许控制工具元件之间的间距，并且确保纤维沿着待获得的开孔元件的不同表面的布置。

有利地，预浸渍复合材料M包括连续纤维和/或不连续纤维，例如碳纤维、玻璃纤维、芳族聚酰胺纤维、尼龙纤维或聚酯纤维。

作为示例，工具元件16A、16B、16'B之间的初始间距E在1mm和8mm之间，对应于待获得的叶栅100(图14)的最终厚度的105％到300％。该初始间距E在工具内是可变的。

然后，将第二底板14(未示出)放置在工具元件16A、16B、16'B上以闭合工具。在底板外部或集成到底板中的装置允许控制两个底板之间的距离，以限制两个底板之间的间隙，也就是说，引导工具元件16A、16B、16'B并且限制它们在横向于第一底板12和第二底板14的方向上的位移(我们将确保在底板和芯部之间获得包括在百分之几毫米和十分之几毫米之间的间隙)。

可以进行可选的加热步骤，例如以软化预浸渍的复合材料M的树脂。

最后，在压缩步骤中，在芯部16A的方向上，垂直于芯部16A和周边杆16B之间的界面，对每个周边杆16B施加力F，以使工具元件16A、16B、16'B彼此靠近，如图5所示。该步骤允许压缩预浸渍的复合材料M。

由于移位装置的作用而施加力F，该移位装置允许在工具元件上施加力，以获得所述工具元件的移位，例如气缸(未示出)。因此，需要与可移动杆一样多的移位装置。

作为示例，工具元件之间的最终间距“e”在0.05mm到7mm的范围内。该最终间距“e”形成待成型的开孔元件的壁厚。

然后，通过根据所用树脂的适应值和持续时间保持温度然后冷却，获得部件的固结或硬化。然后，通过将固结的复合材料脱模并取出工具元件，获得用于短舱的推力反向器叶栅100(图14)。也可进行精加工和机械加工操作。

该方法是根据本发明的工具中的压缩成型方法。

在压缩步骤期间，芯部16A和周边杆16B在第一底板12和第二底板14(未示出)之间滑动并彼此接近。

在芯部由具有低熔点的金属合金制成的情况下，在树脂固结之后执行加热到高于合金的熔化温度的步骤。

在一个实施例中，加热步骤在冷却后进行。

在未示出的实施例中，由于图1或图3的工具，用于制造例如叶栅100(图14)的开孔元件的方法被执行。

使用图1的工具的方法需要使用四个作用在四个周边杆16B中的每一个上的气缸。

然而，使用图3的工具的方法需要使用作用在第二角杆16”B上的一个单个气缸。

图6是工具的横截面。其示出了根据本发明的工具的底板的第一变型。在该变型中，第一底板12和第二底板14在它们与工具元件16A、16B的界面的水平处弯曲。这样，通过这种工具制造的开孔元件将具有弯曲形状，也称为周向形状。

第一底板12和第二底板14彼此互补并且与工具元件16A、16B、16'B、16”B互补，以允许闭合模具。

此外，芯部16A在与第一底板12和第二底板14的界面处的表面也弯曲以符合底板的形状。

图7示出了根据本发明的工具的底板的第二变型，其中第一底板12是U形托盘的形式，工具元件16A、16B、16'B放置在该U形托盘中，并且第二底板14是具有开口侧的U形托盘的形式。因此，彼此相对放置的第一底板12和第二底板14的分支旨在通过附接装置17附接，以闭合模具。

根据该变型，与第一底板12和第二底板14的附接分支接触的周边杆被固定。

图8示出了图2的工具，还包括附加的工具元件18。

附加的工具元件18A、18B被构造成能够模制实心元件，例如凸缘104，用于将叶栅100(图14)连接到固定结构或短舱的外部空气动力学机罩。为此，附加的工具元件包括垂直堆叠的下块体18A、上块体18B，在它们之间将放置预浸渍复合材料M。下块体18A放置在第一底板12上。上块体18B被构造成可垂直于第一底板12平移。

该工具还包括纵向杆18C，其放置在上块18B和第二底板14(未示出)之间。纵向杆18C是压实装置，其被构造成在附加气缸(未示出)的作用下驱动上块体18B沿下块体18A的方向平移。

图8的工具的附加工具元件18A、18B和纵向杆18C放置在一行(列或行)芯部16A和周边杆16B之间。

用于使用这种工具制造叶栅100(图14)的方法与参照图4和图5描述的方法类似，该叶栅包括用于连接到固定结构或短舱的外部空气动力学机罩的凸缘104(图14)，不同之处在于，执行附加的压缩步骤，优选地与压缩步骤同时进行，在该压缩步骤期间，力F'沿垂直于纵向杆18C和上块体18B之间的界面的块体18A、18B的方向施加在纵向杆18C上，以使块体彼此靠近，并因此压缩放置在块体之间的预浸渍复合材料M。

图9示出了图8的工具的第一变型。

与图8的工具不同，附加的工具元件包括放置在下块体18A上的两个上块体18B，使得预浸渍复合材料放置在每个块体之间，以形成具有倒T形形状的实心元件。

另一区别在于，工具不包括纵向杆18C，而是包括多个突起18D，所述突起放置在第二底板14(未示出)上并且被构造成与放置在每个上块体18B的上表面上的凹口19配合。

突起18D和凹口19形成压实装置，该压实装置被构造成驱动上块体18B沿下块体18A的方向平移。根据该变型，附加压缩步骤不需要附加气缸。

图10示出了图8的工具的第二变型。

与图8的工具不同，附加的工具元件包括至少一个上块体18B，该块体在使用工具期间将被放置在预浸渍复合材料层上。以与图9相同的方式，上块体18B包括用于与放置在上底板14上的突起18D配合的凹口19。突起18D和凹口19形成允许移动上块体18B以压缩预浸渍复合材料的压实装置。根据该变型，附加压缩步骤不需要附加气缸。

图11示出了根据本发明的工具芯部的第一变型。

根据该第一变体，芯部16A包括下和上突出物20，每个突出物20具有一个板状形状，该板状形状的水平尺寸基本上等于芯部的水平尺寸，每个板在相同的水平方向上相对于芯部偏置，这样该芯部具有一个C形的轮廓。这些突出物20与第一底板12和第二底板14(未示出)相接触。因此，两个相邻的芯部具有互补的C形轮廓并且可以互锁，这允许产生用于安装在芯部之间的预浸渍复合材料M的压缩室21。此外，使这些芯部16A彼此靠近受到与沉孔的长度相关联的这些突出部分的长度的限制，同时在这些芯部16A之间留下一个最小的空间，从而形成用于预浸渍的复合材料M的压缩室21。

沉孔的长度至少大于待进行的材料压实的长度。例如，如果待获得的开孔元件100的纵向和横向轮廓101的厚度为3mm，并且需要将材料压实300％以形成待穿孔的元件100，则在安装工具时，材料在两个相邻的工具元件之间占据9mm的厚度。通常，沉孔应该至少10mm，以便工具在安装时装配互锁。

在一个未示出的变型中，相邻芯部16A的这些突出物20具有互补的C形状，从而当这些芯部16A被带到彼此靠近时，使它们能够根据两个方向而互锁。

突出物20是用于在这些芯部之间界定最小空间的装置。

该突出物20与芯部16A是一体的。

可替代地，突出物20是与芯部16A不同的元件。

在一个未示出的变型中，这些芯部包括一个下部突出物或一个上部突出物。于是，芯部具有所谓的L形。

图12示出了根据本发明的工具芯部的第二变型。

根据这个第二变体，这些内芯部16A包括在一个第一水平方向上相对于该芯部偏置的一个下突出物、以及在与该第一水平方向相反的一个第二水平方向上相对于该芯部偏置的一个上突出物。然后，芯部具有Z形轮廓。在图12的实例中，这些突出物是在纵向和横向方向上组织的。在这些芯部互锁时，它们保持了根据由该突出物的方向所预定的方向在一个垂直方向上移动的能力。

突出物20可以包括纵向的定位凸片22，如图12所示。这些定位凸片22与相邻芯部中的互补的空腔23相关联，当芯部16A彼此靠近时，允许其互锁，从而确保更好的引导。

在未示出的变型中，相邻芯部16A的定位凸片22具有互补的C、V或半月形形状。

此外，在其他变型中，定位凸片可以被放置在突出物20的上方或下方。

在未示出的变型中，在与相邻芯部中的空腔相关联的突出物20的两侧上提供了多个定位凸片，从而使得这些相邻芯部能够在两个水平方向上互锁。这允许当芯部16A彼此靠近时，根据两个方向改进两个芯部的位置的相对引导，并因此改进模制叶栅中的两个单位的相对位置。

定位凸片22是不同于芯部16A的元件。

可替代地，定位凸片22与芯部16A是一体的。

在未示出的变型中，突出物20上的互补形状可以包括多个凹槽，这些凹槽用于安装多个柔性垫圈以改进这些芯部上方和/或上方的密封。

在未示出的其他变体中，突出物20上的互补形状可以包括多个外围突起，这些外围突起旨在彼此压靠以在与相邻的内芯部接触时加工硬化并且因此允许内芯部模制区域的竖直密封。

图13表示图1的工具，还包括用于引导工具元件16的装置24。

引导装置24被构造成引导工具元件16移位，以使它们具有更好的相对定位。

引导装置24包括与凹槽24B配合的肋24A。

更具体地，在第一解决方案中，引导装置包括横档26，每个横档26被放置成与一排芯部16A接触，位于芯部16A和第二底板14(未示出)之间。每个横档26包括肋24A，其与放置在芯部上的纵向凹槽24B在芯部16A和横档26之间的界面处配合。因此，这些肋24A和凹槽24B允许引导芯部16A在第一方向上的位移。

在第二解决方案中，引导装置还包括附加的横档26'，其在横档26和第二底板14(未示出)之间延伸并且垂直于横档26延伸。每个附加的横档26'包括与放置在横档26上的与肋24A相对的附加凹槽24'B配合的附加肋24'A。因此，这些附加肋24'A和附加凹槽24'B允许引导芯部16A在第二方向上的移位。

在未示出的其它解决方案中，附加引导装置在芯部的上方和下方重复，也就是说，一方面作为第一底板和芯部之间的间隔件，另一方面作为芯部和第二底板之间的间隔件。

在说明性附图中，示出了根据四边形的两个垂直方向组织的单元的行。如果单元轮廓不是全部彼此垂直，则根据本发明的工具也是合适的。例如，可以考虑平行的纵向轮廓和横向轮廓以一定角度放置，根据相似的方向，其可以在两排之间成一定角度或不成一定角度。

图14是示出了根据本发明的方法获得的用于飞行器短舱的推力反向器叶栅100的示意性立体图。

叶栅100包括由纵向和横向轮廓101界定的空气通道单元102，以及用于将叶栅100连接到固定结构或短舱的外部空气动力学机罩(未示出)的凸缘104。

Claims (14)

1.一种用于制造由复合材料制成的开孔元件的工具，所述开孔元件例如为用于飞行器短舱的空气叶栅叶片或推力反向器叶栅(100)，所述工具包括：

-第一底板(12)和第二底板(14)，每个底板被构造成放置在待制造的开孔元件的任一侧上，

-工具元件(16A、16B、16'B、16”B)，所述工具元件放置在所述第一底板与所述第二底板之间，所述工具元件包括：

至少一个芯部(16A)，所述至少一个芯部被构造成界定待制造的所述开孔元件的单元(102)，所述至少一个芯部能够沿着所述第一底板和所述第二底板平移移动，

周边杆(16B，16'B，16”B)，其放置在所述芯部的周边上并且被构造成界定待制造的所述开孔元件，至少一个周边杆能够沿着所述第一底板和所述第二底板平移地移动。

2.根据前一权利要求所述的工具，其中，所述第一底板和所述第二底板以30°至60°范围内的角度扇形弯曲。

3.根据前述权利要求中任一项所述的工具，其中，每个周边杆(16'B)能够沿着所述第一底板和所述第二底板平移移动。

4.根据前述权利要求中任一项所述的工具，包括连接在一起以形成L形角杆(16'B)的至少两个相邻的周边杆。

5.根据前一权利要求所述的工具，其中，所述角杆不能沿着所述第一底板和所述第二底板平移移动。

6.根据权利要求4所述的工具，其中，所述角杆能够沿着所述第一底板和所述第二底板平移移动。

7.根据前述权利要求中任一项所述的工具，包括例如气缸的移位装置，所述移位装置被构造成抵靠能够平移移动的每个周边杆(16B，16”B)施加力。

8.根据前述权利要求中任一项所述的工具，包括附加工具元件(18A，18B)，所述附加工具元件用于放置在所述第一底板和所述第二底板之间、至少一个芯部和一个周边杆之间，所述附加工具元件被构造成能够模制实心元件，例如凸缘(104)。

9.根据前一权利要求所述的工具，其中，所述附加工具元件包括至少一个块体(18B)，所述块体能够垂直于所述第一底板和所述第二底板平移移动并且被构造成界定实心元件，例如凸缘(104)。

10.根据前一权利要求所述的工具，包括压实装置(18C)，所述压实装置被构造成确保所述块体(18B)的平移，以能够压实放置在所述工具中的用于至少部分地形成所述实心元件的材料。

11.根据前述权利要求中任一项所述的工具，包括用于在所述芯部之间界定最小空间的装置(20，22)。

12.根据前述权利要求中任一项所述的工具，包括被构造成引导所述工具元件的运动的引导装置(24)。

13.一种用于通过在根据前述权利要求中任一项所述的工具中压缩成型来制造由复合材料制成的开孔元件的方法，所述开孔元件例如为用于飞行器短舱的推力反向器叶栅(100)，所述方法包括以下步骤：

a-布置所述工具元件(16A、16B、16'B、16”B)和用于至少部分地形成所述开孔元件的材料(M)的步骤，在此期间，将所述工具元件放置在所述第一(12)和所述第二(14)底板之间，并且将用于至少部分地形成所述开孔元件的材料布置在所述工具元件之间，以获得闭合的工具，在所述闭合的工具中，用于至少部分地形成所述开孔元件的材料被限制在所述工具元件之间并且形成阻力以防止它们彼此接近；

b-压缩步骤，在该步骤中，沿所述芯部的方向对所述周边杆施加力(F)，以允许所述工具元件彼此接近，并因此允许所述用于至少部分地形成所述开孔元件的材料的压实；

c-固结步骤，在该步骤中，将用于至少部分地形成开孔元件的材料硬化；以及

d-将如此形成的开孔元件脱模的步骤。

14.根据前一权利要求所述的方法，其中，相邻的芯部被构造成移位，使得相邻的芯部之间的间距能够在待获得的所述开孔元件的最终厚度的100％至300％之间变化。

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