CN217729733U - 一种复合材料长桁工装以及使用该工装的共固化系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种复合材料长桁工装，包括工作台、对称设于工作台上的芯模组件以及用于将两个芯模组件连接在一起的锁紧件；所述芯模组件包括芯模支座和芯模；所述芯模与芯模支座可拆卸连接。本实用新型的芯模组件包括芯模支座和芯模，将芯模与芯模支座分体式设计，在翻转时，只需要将芯模从芯模支座上卸下进行翻转，无需整体将芯模支座翻转，不仅使用方便，而且翻转时间较短，大大提高了生产效率。

Description

一种复合材料长桁工装以及使用该工装的共固化系统

技术领域

本实用新型涉及复合材料加工成型技术领域，尤其是涉及一种复合材料长桁工装以及使用该工装的共固化系统。

背景技术

在复合材料相较于传统的金属材料具有比强度、比刚度高、耐腐蚀、可设计性等诸多优点，在飞机结构中得到了广泛的应用。如波音B787飞机复合材料用量高达50％，其机身和机翼结构均采用了复合材料，为航空复合材料工业发展树立了新的里程碑。随着复合材料的发展，复材制件在航空飞行器上所占比例越来越大，为了适应市场的发展以及提高自身的竞争力，飞机制造已不满足仅生产简单的蒙皮、梁、肋、长桁类的小尺寸零件。而需要生产大尺寸的整体零件，因为这种整体化零件，可以减少紧固件数量、减少接头，节省大量装配时间，将几个甚至几十个零件减少成一个零件，大幅度地减轻结构重量的同时降低了制造成本。对于这种整体结构，大尺寸加筋壁板最具代表性。

目前现有的加筋壁板成型方式大致有三种：共固化、共胶接和二次胶接，由于共固化工艺只需进一次热压罐，既节约了时间也节约了成本，更不会因为多次加热而降低制件的性能已被广泛运用，但是共固化工艺需要对长桁和蒙皮进行单独铺贴，然后再进行组合工装后一起进罐加热固化。在目前现有的诸多工装方案中，由于其芯模与芯模座为一体式的，不仅使得工装模具存在组装、拆卸耗时长、不易定位等缺点而且人工操作翻转也比较费力费时，劳动强度大，耗费大量的时间和成本。

实用新型内容

本实用新型的目的是针对采用现有技术中的工装进行固化时，存在组装时间长，劳动强度大问题而提出一种复合材料长桁工装以及使用该工装的共固化系统。

实现本实用新型目的的技术方案是：一种复合材料长桁工装，包括工作台、对称设于工作台上的芯模组件以及用于将两个芯模组件连接在一起的锁紧件；所述芯模组件包括芯模支座和芯模；所述芯模与芯模支座可拆卸连接。

所述芯模支座的顶部和底部均设有与芯模定位的定位台阶；所述芯模包括横向部和竖向部；所述芯模的横向部与定位台阶的台阶面贴合；所述芯模的竖向部与定位台阶的侧壁贴合。

所述芯模的横向部与定位台阶的台阶面贴合的端面上设有定位凸块；所述定位台阶的顶面上设有与定位凸块配合的定位凹槽。

所述锁紧件的两端均设有安装孔；所述芯模组件的端部设有与安装孔对应的螺纹孔；所述锁紧件通过螺钉贯穿安装孔与芯模组件的螺纹孔固定连接。

所述芯模组件的顶部两端对称设有吊环。

一种共固化系统，包括上述的复合材料长桁工装，还包括蒙皮工装和移动机构；所述移动机构用于将连接在一起的两个芯模组件移动至蒙皮工装上。

所述蒙皮工装包括底座以及设于底座上的支撑台；所述底座上沿底座的宽度方向均布有多条纵梁；所述纵梁上沿底座的长度方向榫接有若干横梁；所述支撑台设于若干横梁和多条纵梁连接后形成的支撑面上。

所述锁紧件包括底板以及垂直设于底板上的连接板；所述底板与支撑台上的蒙皮预制成型体的上表面接触；所述安装孔设于连接板上；所述支撑台上设有定位柱；所述底板上设有与定位柱配合的定位孔。

所述移动机构为行车。

采用了上述技术方案，本实用新型具有以下的有益效果：(1)本实用新型的芯模组件包括芯模支座和芯模，将芯模与芯模支座分体式设计，在翻转时，只需要将芯模从芯模支座上卸下进行翻转，无需整体将芯模支座翻转，不仅使用方便，而且翻转时间较短，大大提高了生产效率。

(2)本实用新型设置了定位台阶，使得芯模与芯模座之间的配合更加方便，而且保证了芯模定位的准确性。

(3)本实用新型采用定位凸块与定位凹槽配合的方式安装芯模，使得芯模的拆卸更加方便，快速。

(4)本实用新型的锁紧件通过螺钉贯穿安装孔与芯模组件连接，保证了芯模组件之间连接的稳定性。

(5)本实用新型设置了吊环，以便于合模后的芯模组件进行下一步操作。

(6)本实用新型的共固化系统，采用上述的复合材料长桁工装，能够节约大量长桁工装翻转的时间，提高了生产效率。

(7)本实用新型采用横梁与纵梁榫接的方式进行支撑支撑台，使得蒙皮工装的结构更加稳定，且装配连接更加方便。

(8)本实用新型的支撑台上设置了定位柱，锁紧件上设置了定位孔，以便于将长桁准确的定位在蒙皮工装上。

附图说明

为了使本实用新型的内容更容易被清楚地理解，下面根据具体实施例并结合附图，对本实用新型作进一步详细的说明，其中

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为本实用新型芯模翻转180度后的结构示意图。

图3为本实用新型芯模支座闭合后的结构示意图。

图4为本实用新型蒙皮工装的结构示意图。

图5为本实用新型底座的结构示意图。

附图中的标号为：

工作台1、芯模组件2、芯模支座2-1、芯模2-2、横向部2-2-1、竖向部2-2-2、定位凸块2-2-3、定位台阶2-3、吊环2-4、螺纹孔2-5、定位凹槽2-3-1、锁紧件3、安装孔3-1、底板3-2、连接板3-3、定位孔3-4、蒙皮工装4、底座4-1、支撑台4-2、纵梁4-3、横梁4-4、定位柱4-5、第一铺层5-1、第二铺层5-2。

具体实施方式

(实施例1)

见图1至图5，本实施例的复合材料长桁工装，包括工作台1、对称设于工作台1上的芯模组件2以及用于将两个芯模组件2连接在一起的锁紧件3；所述芯模组件2包括芯模支座2-1和芯模2-2；所述芯模2-2与芯模支座2-1可拆卸连接。

进一步的，所述芯模支座2-1的顶部和底部均设有与芯模2-2定位的定位台阶2-3，使得芯模2-2与芯模2-2之间的配合更加方便，而且保证了芯模2-2定位的准确性。所述芯模2-2包括横向部2-2-1和竖向部2-2-2；所述芯模2-2的横向部2-2-1与定位台阶2-3的台阶面贴合；所述芯模2-2的竖向部2-2-2与定位台阶2-3的侧壁贴合。

进一步的，所述芯模2-2的横向部2-2-1与定位台阶2-3的台阶面贴合的端面上设有定位凸块2-2-3；所述定位台阶2-3的顶面上设有与定位凸块2-2-3配合的定位凹槽2-3-1，采用定位凸块2-2-3与定位凹槽2-3-1配合的方式安装芯模2-2，使得芯模2-2的拆卸更加方便，快速。

进一步的，所述锁紧件3的两端均设有安装孔3-1；所述芯模组件2的端部设有与安装孔3-1对应的螺纹孔2-5；所述锁紧件3通过螺钉贯穿安装孔3-1与芯模组件2的螺纹孔2-5固定连接，锁紧件3通过螺钉贯穿安装孔3-1与芯模组件2连接，保证了芯模组件2之间连接的稳定性。

进一步的，为了便于芯模组件2的搬运，所述芯模组件2的顶部两端对称设有吊环2-4。

一种共固化系统，包括上述的复合材料长桁工装，还包括蒙皮工装4和移动机构；所述移动机构用于将连接在一起的两个芯模组件2移动至蒙皮工装4上。

进一步的，所述蒙皮工装4包括底座4-1以及设于底座4-1上的支撑台4-2；所述底座4-1上沿底座4-1的宽度方向均布有多条纵梁4-3；所述纵梁4-3上沿底座4-1的长度方向榫接有若干横梁4-4；所述支撑台4-2设于若干横梁4-4和多条纵梁4-3连接后形成的支撑面上。

进一步的，所述锁紧件3包括底板3-2以及垂直设于底板3-2上的连接板3-3；所述底板3-2与支撑台4-2上的蒙皮预制成型体的上表面接触；所述安装孔3-1设于连接板3-3上；所述支撑台4-2上设有定位柱4-5；所述底板3-2上设有与定位柱4-5配合的定位孔3-4，以便于将长桁准确的定位在蒙皮工装4上。

作为优选，所述移动机构为行车，搬运技术更加成熟，搬运效果好。

采用本实施例的复合材料长桁工装的共固化体统的工作过程为：首先在工作台1上对称放置两个芯模支座2-1，然后将两个芯模2-2分别通过芯模2-2横向部2-2-1的底部与芯模支座2-1上的定位凹槽2-3-1配合，分别将两个芯模2-2对称装在两个芯模支座2-1上，然后分别在两个芯模2-2上进行铺贴操作，分别在两个芯模2-2上形成第一铺层5-1和第二铺层5-2，然后将铺有第一铺层5-1的芯模和铺有第二铺层5-2的芯模分别从芯模支座2-1上取下，分别翻转180度后，靠拢合并(由于是预浸料铺贴，所以铺层与模具不会分离，铺层与铺层之间会粘接在一起)，然后分别吊起两个芯模支座2-1与闭合的两个芯模2-2进行对接，使得两个芯模支座2-1的定位台阶2-3的台阶面上的定位凹槽2-3-1与两个芯模2-2上的定位凸块2-2-3配合，装配好后，采用锁紧件3将两个芯模支座2-1固定，使得整体芯模被夹紧在两个芯模支座2-1之间，在进行上述操作的同时可以在蒙皮工装4的支撑台4-2上进行复合材料铺层，然后将锁紧后的两个芯模支座2-1吊装至蒙皮工装4的支撑台4-2的复合材料铺层上，并且使得锁紧件3上的定位孔3-4对准支撑台4-2上的定位柱4-5，然后进行封袋抽真空等操作，最后送入热压罐中固化。

以上所述的具体实施例，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施例而已，并不用于限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种复合材料长桁工装，其特征在于：包括工作台(1)、对称设于工作台(1)上的芯模组件(2)以及用于将两个芯模组件(2)连接在一起的锁紧件(3)；所述芯模组件(2)包括芯模支座(2-1)和芯模(2-2)；所述芯模(2-2)与芯模支座(2-1)可拆卸连接。

2.根据权利要求1所述的一种复合材料长桁工装，其特征在于：所述芯模支座(2-1)的顶部和底部均设有与芯模(2-2)定位的定位台阶(2-3)；所述芯模(2-2)包括横向部(2-2-1)和竖向部(2-2-2)；所述芯模(2-2)的横向部(2-2-1)与定位台阶(2-3)的台阶面贴合；所述芯模(2-2)的竖向部(2-2-2)与定位台阶(2-3)的侧壁贴合。

3.根据权利要求2所述的一种复合材料长桁工装，其特征在于：所述芯模(2-2)的横向部(2-2-1)与定位台阶(2-3)的台阶面贴合的端面上设有定位凸块(2-2-3)；所述定位台阶(2-3)的顶面上设有与定位凸块(2-2-3)配合的定位凹槽(2-3-1)。

4.根据权利要求1所述的一种复合材料长桁工装，其特征在于：所述锁紧件(3)的两端均设有安装孔(3-1)；所述芯模组件(2)的端部设有与安装孔(3-1)对应的螺纹孔(2-5)；所述锁紧件(3)通过螺钉贯穿安装孔(3-1)与芯模组件(2)的螺纹孔(2-5)固定连接。

5.根据权利要求1所述的一种复合材料长桁工装，其特征在于：所述芯模组件(2)的顶部两端对称设有吊环(2-4)。

6.一种共固化系统，包括权利要求1-5任一项所述的复合材料长桁工装，其特征在于：还包括蒙皮工装(4)和移动机构；所述移动机构用于将连接在一起的两个芯模组件(2)移动至蒙皮工装(4)上。

7.根据权利要求6所述的一种共固化系统，其特征在于：所述蒙皮工装(4)包括底座(4-1)以及设于底座(4-1)上的支撑台(4-2)；所述底座(4-1)上沿底座(4-1)的宽度方向均布有多条纵梁(4-3)；所述纵梁(4-3)上沿底座(4-1)的长度方向榫接有若干横梁(4-4)；所述支撑台(4-2)设于若干横梁(4-4)和多条纵梁(4-3)连接后形成的支撑面上。

8.根据权利要求7所述的一种共固化系统，其特征在于：所述支撑台(4-2)上设有定位柱(4-5)；所述锁紧件(3)上设有与定位柱(4-5)配合的定位孔(3-4)。

9.根据权利要求6所述的一种共固化系统，其特征在于：所述移动机构为行车。

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