CN208946721U - 一种复合材料结构件净边控制装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及热隔膜成型技术领域，公开一种复合材料结构件净边控制装置。该装置包括：成型组件，用于定型复合材料结构件；压板，其设置在成型组件上方，且压板和成型组件之间通过弹性螺栓连接，压板的下表面上设置有硅橡胶层。本实用新型中硅橡胶层和弹性螺栓的设置，使预成型复合材料结构件在热隔膜受热过程中，承受的压力可自适应调节，不至于因压力过大或过小而影响成型质量；且硅橡胶层本身具有一定的摩擦力，可以将预成型复合材料结构件固定住，使其边缘部分适度滑移，从而保证复合材料结构件在热隔膜成型过程中净边的成型质量得到良好的控制。

Description

一种复合材料结构件净边控制装置

技术领域

本实用新型涉及热隔膜成型技术领域，尤其涉及一种复合材料结构件净边控制装置。

背景技术

复合材料由于具有轻质高强、耐疲劳性好、可设计性强等优点，在现代民用飞机机体结构中得到大量应用，而热隔膜成型工艺是国内外复合材料结构件主要的成型工艺之一，例如复合材料梁结构、长桁结构等，常常使用热隔膜成型工艺来提高生产效率。

然而，在热隔膜成型过程中，随着温度的升高和真空压力的施加，复合材料结构件边缘部位一般会产生过度滑移，这样一般会导致复合材料结构件在热隔膜成型后的尺寸与原设计尺寸不符，使净边的成型质量不容易控制，从而影响复合材料结构件的生产效率。

因此，需要一种复合材料结构件净边控制装置，能够解决现有技术中复合材料结构件在热隔膜成型过程中其边缘部位产生过度滑移导致净边的成型质量不易控制的问题。

实用新型内容

基于以上所述，本实用新型的目的在于提供一种复合材料结构件净边控制装置，可以保证复合材料结构件在热隔膜成型过程中其边缘部位适度滑移，控制其净边的成型质量，从而提高生产效率。

为达上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

提供一种复合材料结构件净边控制装置，包括：

成型组件，用于定型复合材料结构件；

压板，设置于所述成型组件上方，且与所述成型组件之间通过弹性螺栓连接，所述压板的下表面上设置有硅橡胶层。

作为一种复合材料结构件净边控制装置的优选方案，所述弹性螺栓的数量大于等于两个。

作为一种复合材料结构件净边控制装置的优选方案，所述压板上设置有用于所述弹性螺栓插入的多个固定孔。

作为一种复合材料结构件净边控制装置的优选方案，所述压板和所述成型组件由同一种材料制成。

作为一种复合材料结构件净边控制装置的优选方案，所述压板和所述成型组件均由金属或复合材料制成。

作为一种复合材料结构件净边控制装置的优选方案，所述成型组件包括底座和成型模具，所述成型模具固定在所述底座上，所述成型模具为L形结构，所述成型模具的内壁分别与所述底座的顶壁和侧壁相贴合。

作为一种复合材料结构件净边控制装置的优选方案，所述底座上设置有与所述弹性螺栓配合的多个螺纹孔。

作为一种复合材料结构件净边控制装置的优选方案，所述压板的数量大于等于一个。

作为一种复合材料结构件净边控制装置的优选方案，所述成型模具的数量大于等于一个。

作为一种复合材料结构件净边控制装置的优选方案，所述硅橡胶层的数量大于等于一个。

本实用新型的有益效果为：

在复合材料结构件热隔膜成型过程中，压板受热膨胀，施加压力于预成型复合材料结构件之上，设置在压板和预成型复合材料结构件之间的硅橡胶层以及用于连接成型组件和压板的弹性螺栓，使预成型复合材料结构件的受力自适应调节，不至于因压力过大或过小而影响成型质量；另外，由于硅橡胶层本身具有一定的摩擦力，可以将预成型复合材料结构件固定住，使其边缘部分适度滑移，从而保证复合材料结构件在热隔膜成型过程中净边质量得到良好的控制。

附图说明

图1是本实用新型具体实施方式提供的复合材料结构件净边控制装置的剖面结构示意图；

图2是本实用新型具体实施例提供的复合材料结构件净边控制装置的结构示意图。

图中：

1、成型组件；11、底座；12、成型模具；

2、压板；

3、预成型复合材料结构件；

4、硅橡胶层；

5、弹性螺栓。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

下面结合附图并通过具体实施例来进一步说明本实用新型的技术方案。

本实施例提供一种复合材料结构件净边控制装置。如图1所示，该装置包括：成型组件1和压板2。其中，成型组件1包括底座11和成型模具12，底座11为整体装置提供支撑，成型模具12呈倒L形结构并固定在底座6的表面上，且成型模具12的内壁分别与底座11的顶壁和侧壁相贴合。压板2设置在成型模具12上方，压板2与成型组件1之间通过弹性螺栓5固定连接。预成型复合材料结构件3设置于成型组件1与压板2之间，以便于在压板2的压力下预成型。特别地，本实施例中在压板2与预成型复合材料结构件3之间还设置有硅橡胶层4。通过以上的设置，预成型复合材料结构件3被固定在成型模具12的上表面上，然后对上述预成型复合材料结构件3进行热隔膜成型工作。

具体地，如图2所示，上述压板2一端设置有多个用于弹性螺栓5穿过的多个固定孔，在本实施例中，固定孔的数量为三个。由于在热隔膜加热过程中，整个装置都会受热膨胀，而预成型复合材料结构件3设置在压板2和成型组件1之间，因此做好压板2和成型组件1之间的固定工作至关重要。当然在其他实施例中，压板2上固定孔的数量可根据实际情况进行适当调整。

另外，上述压板2的另一端的上表面设置成斜面。因为在进行热隔膜加工时，需要将整个装置用隔膜袋包起来，然后再进行抽真空加热，由于压板2的另一端接近预成型复合材料结构件3的自由端，如果不设置成斜面，抽真空加热后，隔膜袋吸附在压板2的边角位置，一方面可能会被压板2的棱角刺破，另一方面不利于隔膜袋从压板2到预成型复合材料结构件3自由端的延伸，因此为保证隔膜袋的平整吸附，将其远离固定孔的一端的上表面设置成斜面。

上述底座11上设置有与压板2上固定孔的数量相匹配的螺纹孔，用于弹性螺栓5穿过压板2上的固定孔后插入，实现压板2与成型组件1之间的固定连接。具体地，由于在热隔膜加热过程中，整个装置都会受热膨胀，为使压板2适度加压于预成型复合材料结构件3，本实施例中，设置弹性螺栓5用来调节预成型复合材料结构件3的受力，有利于预成型复合材料结构件3的成型质量。

压板2和成型组件1的材质需要统一，因为在热隔膜成型过程中，两者受热后的形变必须同步，一旦不同步，会使预成型复合材料结构件3的成型质量遭到严重破坏，致使零件报废。一般情况下，压板2和成型组件1可以由金属制成，也可以由复合材料制成，即只要两者有同样的热膨胀系数就可以。

具体地，如果成型组件1由金属制成，则成型模具12和底座11之间通过磁力吸附实现固定连接，即在底座11与成型模具12贴合的地方设置磁力带，从而使成型模具12紧紧贴合在底座11上；如果成型组件1由复合材料制成，由于底座11内部中空，则通过螺钉从底座11内部插入成型模具12内壁中，实现两者之间的固定连接。本实施例中，成型组件1由金属制成，底座11与成型模具12之间通过磁力吸附实现固定连接。

具体地，如图1所示，本实施例中的成型模具12为倒置的L形结构，其内壁分别与底座11的顶壁和侧壁相贴合。在进行热隔膜成型时，预成型复合材料结构件3的一段被压在成型模具12的上表面上；加热抽真空后，预成型复合材料结构件3的自由端因受热和真空压的升高而变形贴合在成型模具12的侧面上，待冷却后，实现预成型复合材料结构件3的热隔膜成型。需要说明的是，成型模具12的形状不限于本实施例中的L形，可根据实际加工的工件形状进行调整，比如C形或者T形以及其他形状。

如图2所示，在压板2和预成型复合材料结构件3之间还设置了一定厚度的硅橡胶层4。在热隔膜成型加热过程中，压板2受热膨胀，施加压力于预成型复合材料结构件3之上，但由于硅橡胶层4的设置，使预成型复合材料结构件3的受力自适应调节，防止单纯的压板2受热膨胀后过于挤压预成型复合材料结构件3；另外，硅橡胶层4自身有一定的摩擦力，其设置在压板2和预成型复合材料结构件3之间，上下的反向摩擦力既可以固定自身，又可以防止预成型复合材料结构件3的固定端在受热过程中产生过渡滑移。

此外，上述硅橡胶层4的设置厚度需要在进行热隔膜加工之前进行估算。预成型复合材料结构件3在经过受热膨胀和冷却之后，其厚度会发生一定的变化，一般情况下，利用预成型复合材料结构件3的原始厚度及其热膨胀系数即可估算出预成型复合材料结构件3在冷却后会减少的厚度值，该厚度值即为硅橡胶层4的估计值。

需要说明的是，对压板2施加在预成型复合材料结构件3上的压力进行自适应调节需要硅橡胶层4和弹性螺栓5的相互配合。由于对硅橡胶层4的厚度估算存在一定的误差，且为了固定好预成型复合材料结构件3，实际设置的硅橡胶层4的厚度可能要比实际估算出的厚度稍厚一些，压板2受热膨胀，由于硅橡胶层4偏厚可能会影响预成型复合材料结构件3的净边质量，所以设置弹性螺栓5，用以辅助硅橡胶层4对压板2施加在预成型复合材料结构件3上的压力进行调节，进而保证预成型复合材料结构件3的净边成型质量。

此外，如图2所示，为了适应不同长度复合材料结构件的加工，上述成型模具12的数量可以为多个，本实施例中成型模具12的数量为三个。相对应地，上述压板2和硅橡胶层4的数量也相应增加到三个，用以加工长度更长的复合材料结构件。

上述复合材料结构件净边控制装置的具体操作过程如下：

1、根据预成型复合材料结构件3的长度确定好成型模具12、压板2以及硅橡胶层4的数量；

2、将成型模具12固定在底座11上；

3、根据预成型复合材料结构件3的材料特性，估算出需要设置的硅橡胶层4的厚度；

4、将预成型复合材料结构件3的一段铺设在成型模具12上，并在成型模具12上铺设硅橡胶层4；

5、将压板2压在硅橡胶层4上，同时用弹性螺栓5将压板2和成型组件1固定好；

6、整个装置固定好后，将隔膜袋套在装置上，准备进行复合材料结构件的热隔膜成型工作。

在预成型复合材料结构件3热隔膜成型过程中，压板2受热膨胀，施加压力于预成型复合材料结构件3之上，本实施例中，设置在压板2和预成型复合材料结构件3之间的硅橡胶层4以及用于连接成型组件1和压板2的弹性螺栓5，使预成型复合材料结构件3的受力自适应调节，不至于因压力过大或过小而影响成型质量；另外，由于硅橡胶层4本身具有一定的摩擦力，可以将预成型复合材料结构件3固定住，使其边缘部分适度滑移，从而保证预成型复合材料结构件3在热隔膜成型过程中净边成型质量得到良好的控制。

注意，上述仅为本实用新型的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本实用新型不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本实用新型的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本实用新型进行了较为详细的说明，但是本实用新型不仅仅限于以上实施例，在不脱离本实用新型构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本实用新型的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (10)

1.一种复合材料结构件净边控制装置，其特征在于，包括：

成型组件(1)，用于定型复合材料结构件；

压板(2)，设置于所述成型组件(1)上方，且与所述成型组件(1)之间通过弹性螺栓(5)连接，所述压板(2)的下表面上设置有硅橡胶层(4)。

2.根据权利要求1所述的复合材料结构件净边控制装置，其特征在于，所述弹性螺栓(5)的数量大于等于两个。

3.根据权利要求2所述的复合材料结构件净边控制装置，其特征在于，所述压板(2)上设置有用于所述弹性螺栓(5)插入的多个固定孔。

4.根据权利要求1所述的复合材料结构件净边控制装置，其特征在于，所述压板(2)和所述成型组件(1)由同一种材料制成。

5.根据权利要求4所述的复合材料结构件净边控制装置，其特征在于，所述压板(2)和所述成型组件(1)均由金属或复合材料制成。

6.根据权利要求1所述的复合材料结构件净边控制装置，其特征在于，所述成型组件(1)包括底座(11)和成型模具(12)，所述成型模具(12)固定在所述底座(11)上，所述成型模具(12)为L形结构，所述成型模具(12)的内壁分别与所述底座(11)的顶壁和侧壁相贴合。

7.根据权利要求6所述的复合材料结构件净边控制装置，其特征在于，所述底座(11)上设置有与所述弹性螺栓(5)配合的多个螺纹孔。

8.根据权利要求1-7任一项所述的复合材料结构件净边控制装置，其特征在于，所述压板(2)的数量大于等于一个。

9.根据权利要求6所述的复合材料结构件净边控制装置，其特征在于，所述成型模具(12)的数量大于等于一个。

10.根据权利要求9所述的复合材料结构件净边控制装置，其特征在于，所述硅橡胶层(4)的数量大于等于一个。