CN208497728U - 一种成型复合材料筋条r区填充芯材的工装结构 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种成型复合材料筋条R区填充芯材的工装结构，其特征在于：包括底板、可拆卸芯模、芯模连接件和上盖板，所述芯模连接件包括螺栓和螺杆，所述底板与所述上盖板相对的一侧设置有凹槽式的自定位装置，所述芯模两端设置有凸台式的自定位装置，所述芯模间用螺栓连接。本实用新型结构简单，采用模压的方式生产所需的复合材料筋条R区填充芯材，并能通过增加芯模数量提高生产效率。
Description
技术领域
本实用新型涉及复合材料成型技术领域，尤其涉及一种成型复合材料筋条R区填充芯材的工装结构。
背景技术
现有技术中，为提升复合材料壁板的结构刚度，在设计制造复合材料壁板时大量采用了“J”型、“T”型等结构的加筋壁板。复合材料加筋壁板制作过程中通常先固化蒙皮，然后蒙皮再与筋条一起胶接共固化。为保证碳纤维的连续性，在制作“J”型、“T”型等筋条时均需弯折碳纤维预浸料，若在拐角区域将碳纤维预浸料弯折90°，零件固化成型后，弯折转角区应力高度集中，构件使用过程中在转折区会出现早期破坏，进而大幅降低零件的使用寿命。为避免因转折区出现应力集中导致的零件破坏，通常将筋条的转角区域设计为R角过渡的形式，如图1、图2所示。带有R角的筋条各部分对合形成筋条整体后，在筋条与蒙皮的胶接区域，筋条会出现一个R区固有间隙，该间隙需使用对应R角尺寸的R区填充芯材进行填充压实。
在现有技术中，中国专利号为“ZL201510599737.4”公开了一种“复合材料三角填充区双圆弧结构的制造方法”，其申请日为2015年9月18日，公开日为2015年11月25日，该发明的工装，由左支撑滚盘，右支撑滚盘，滚子，摇臂，支架组成。左支撑滚盘、右支撑滚盘和滚子围成工装型腔与双圆弧三角区填充结构的横截面精确一致；滚子上安装有摇臂；左支撑滚盘、右支撑滚盘、滚子通过各自的轴线简支固定在支架上，各轴可以自由转动；左支撑滚盘，右支撑滚盘的外环面是弧面，其弧线的弧度与三角区双圆弧的弧线弧度相同。本实用新型提供的工装和成型工艺方法，实现了复合材料结构三角区填充结构的精确制造。大大提高了复合材料加筋结构的成型质量。
现有技术中对于复合材料筋条R区的处理方法在实际应用中存在以下几个问题：一、现有的复合材料筋条R区填充方法多为根据R区面积采用零度纤维直接填充再封装成型，容易造成R区纤维屈曲缺陷、富脂缺陷、分层缺陷等问题。二、现有的复合材料筋条R区填充芯材的R角外形尺寸不精准，容易对复合材料加筋壁板零件胶接质量及使用寿命产生影响。三、现有的R区填充芯材成型设备采用滚动制备方法，生产出的填充芯材容易产生形变，从而不能很好地贴合筋条R区，并且制备效率低下。
实用新型内容
本实用新型旨在解决现有技术中存在的上述问题，提供一种成型复合材料筋条R区填充芯材的工装结构，用于制备复合材料筋条R区填充芯材，本实用新型结构简单，方便拆卸，并且制备效率高，实用性极佳。
为了实现上述发明目的，本实用新型的技术方案如下：
一种成型复合材料筋条R区填充芯材的工装结构，其特征在于：包括底板、可拆卸芯模、芯模连接件和上盖板，所述芯模连接件包括螺栓和螺杆，所述底板与所述上盖板相对的一侧设置有凹槽式的自定位装置，所述芯模两端设置有凸台式的自定位装置，所述芯模间用螺栓连接。
所述上盖板与至少两个所述芯模组合产生间隙区，所述间隙区为R区填充芯材的成型区域，所述上盖板和所述芯模控制所述间隙区的外形尺寸。
所述芯模可连接组合，控制所述间隙区的数量。
本实用新型的有益效果主要表现在以下方面：
（1）本实用新型，包括底板、可拆卸芯模、芯模连接件和上盖板，所述芯模连接件包括螺栓和螺杆，所述底板与所述上盖板相对的一侧设置有凹槽式的自定位装置，所述芯模两端设置有凸台式的自定位装置，所述芯模间用螺栓连接，使用时，芯模连接件可以横向对芯模进行固定，再配合底板和上盖板的纵向固定，使得通过本装置生产的填充芯模外形均匀精确，屈曲强度各部分分布均匀。
（2）本实用新型，所述上盖板与至少两个所述芯模组合产生间隙区，所述间隙区为R区填充芯材的成型区域，所述上盖板和所述芯模控制所述间隙区的外形尺寸，使用时，由于R区填充芯材的形状大小由相对固定的上盖板和芯模组合来控制，使得生产出的所需填充芯材尺寸精确，能够完美贴合相应的筋条R区，同时，更换不同尺寸的芯模就能控制所述间隙区的大小，从而控制生产出尺寸不一的芯模，操作方便。
（3）本实用新型，所述芯模可连接组合，控制所述间隙区的数量，由于每个芯模都是组成间隙区的一部分，因此，可以通过增加或减少芯模的数量来控制间隙区的数量，从而能够提高填充芯材的生产效率。
附图说明
图1为“J”型加筋壁板结构示意图；
图2为“T”型加筋壁板结构示意图；
图3为本实用新型的结构示意图；
其中，1、上盖板，2、芯模，3、芯模连接件，301、螺栓，302、螺杆，4、底板，5、间隙区。
具体实施方式
下面结合实施例对本实用新型作进一步地详细说明，但本实用新型的实施方式不限于此。
实施例1
参见图3，一种成型复合材料筋条R区填充芯材的工装结构，其特征在于：包括底板4、可拆卸芯模2、芯模连接件3和上盖板1，所述芯模连接件3包括螺栓301和螺杆302，所述底板4与所述上盖板1相对的一侧设置有凹槽式的自定位装置，所述芯模2两端设置有凸台式的自定位装置，所述芯模2间用螺栓301连接。
本实施例为最基本的实施方式，使用时，本实用新型可按照以下步骤进行操作：
步骤a. 在组成芯材成型区域的上盖板及芯模工装表面刷涂脱模剂；
步骤b.使用底板的凹槽式定位装置与芯模平台区域的凸台式定位装置，将需用的芯模定位在底板上；
步骤c.使用螺杆及螺栓将芯模固定连接在一起；
步骤d.使用胶膜包裹已卷曲为细棒状的一定宽度的碳纤维预浸料，制出R区填充芯材坯料，然后将坯料置于芯材成型区域内，使用温度不超过60℃的电熨斗进行预压，压出基本形状；
步骤e.使用芯模的凸台式定位装置与上盖板的凹槽式定位装置，定位上盖板；
步骤f.在底板上面打真空袋，将上盖板、芯模、螺栓、螺杆及R区填充芯材坯料封入真空袋内；
步骤g.按零件固化参数在热压罐内固化R区填充芯材坯料。
实施例2
参见图3，一种成型复合材料筋条R区填充芯材的工装结构，其特征在于：包括底板4、可拆卸芯模2、芯模连接件3和上盖板1，所述芯模连接件3包括螺栓301和螺杆302，所述底板4与所述上盖板1相对的一侧设置有凹槽式的自定位装置，所述芯模2两端设置有凸台式的自定位装置，所述芯模2间用螺栓301连接。
所述上盖板1与至少两个所述芯模2组合产生间隙区5，所述间隙区5为R区填充芯材的成型区域，所述上盖板1和所述芯模2控制所述间隙区5的外形尺寸。
所述芯模2可连接组合，控制所述间隙区5的数量。
本实施例为最佳实施方式，通过替换不同形状大小和增减不同数量的芯模可以控制生产不同形状大小的填充芯模，并且能够提高生产效率。
以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型做任何形式上的限制，凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化，均落入本实用新型的保护范围之内。
Claims (3)
1.一种成型复合材料筋条R区填充芯材的工装结构，其特征在于：包括底板（4）、可拆卸芯模（2）、芯模连接件（3）和上盖板（1），所述芯模连接件（3）包括螺栓（301）和螺杆（302），所述底板（4）与所述上盖板（1）相对的一侧设置有凹槽式的自定位装置，所述芯模（2）两端设置有凸台式的自定位装置，所述芯模（2）间用螺栓（301）连接。
2.根据权利要求1所述的一种成型复合材料筋条R区填充芯材的工装结构，其特征在于：所述上盖板（1）与至少两个所述芯模（2）组合产生间隙区（5），所述间隙区（5）为R区填充芯材的成型区域，所述上盖板（1）和所述芯模（2）控制所述间隙区（5）的外形尺寸。
3.根据权利要求1所述的一种成型复合材料筋条R区填充芯材的工装结构，其特征在于：所述芯模（2）可连接组合，同时生产多个填充芯材。
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111070724A (zh) * | 2019-11-20 | 2020-04-28 | 中国商用飞机有限责任公司北京民用飞机技术研究中心 | 复合材料“u”型长桁壁板整体成型方法及其工装 |
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2018
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN111070724A (zh) * | 2019-11-20 | 2020-04-28 | 中国商用飞机有限责任公司北京民用飞机技术研究中心 | 复合材料“u”型长桁壁板整体成型方法及其工装 |
| CN111070724B (zh) * | 2019-11-20 | 2021-08-17 | 中国商用飞机有限责任公司北京民用飞机技术研究中心 | 复合材料“u”型长桁壁板整体成型方法及其工装 |
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