一種控制復雜曲面縫合織物層密度及均勻性的多點加壓裝置的制造方法
【技術領域】
[0001] 本發明設及一種控制復雜曲面縫合織物層密度及均勻性的多點加壓裝置，屬于織 物領域。
【背景技術】
[0002] 縫合復合材料具有抗分層能力強、抗疲勞性能優異、構件的整體性能好、質量輕、 強度高、耐燒蝕等特點。目前縫合復合材料已經廣泛應用于航空、航天、軍工等尖端領域，并 擴展到汽車、建筑、能源、環保、生物醫療和運動器械等方面，成為世界各國競相重資投入的 研究領域。
[0003] 隨著縫合復合材料立體織物的廣泛應用，立體織物的造型尺寸趨于大型化、異型 化，厚度尺寸也較厚，現有縫合技術中，被縫合件依靠特殊固定裝置夾緊的方式加壓、抽真 空加壓、預緊料加壓等，無法滿足復雜曲面縫合織物的層密度及均勻性要求，因此需要設計 一種能夠控制復雜曲面立體織物層密度及均勻性，且滿足復雜曲面立體織物質量要求的加 壓裝置來滿足復雜曲面立體織物縫合工藝的需求。
【發明內容】
[0004] 為了解決現有縫合工藝的加壓方式無法滿足復雜曲面縫合織物的層密度及均勻 性要求，本發明提供一種控制復雜曲面縫合織物層密度及均勻性的多點加壓裝置。
[0005] 為解決上述技術問題，本發明所采用的技術方案如下：
[0006] 一種控制復雜曲面縫合織物層密度及均勻性的多點加壓裝置，包括陽模、陰模和 多點加壓工裝組件；
[0007] 陰模設在陽模外圍，且陰模和陽模形狀相互匹配；
[0008] 多點加壓組件包括：拱形支架和加壓組件；拱形支架架設在陰模的外圍；加壓組 件包括螺桿、旋轉手柄和橡膠墊，螺桿螺紋連接在拱形支架上，且螺桿一端穿過拱形支架伸 向陰模外表面，另一端留在拱形支架外；旋轉手柄連接在螺桿留在拱形支架外的一端上； 橡膠墊設在螺桿伸向陰模外表面一端的端部。
[0009] 加壓時，將待加壓織物置于陽模和陰模之間（陰模和陽模的外形與待加壓織物的 外形相同，陽模和陰模的大小為使待加壓織物能置于陽模和陰模之間，且可最大限度地向 自由端延伸），然后通過多點加壓工裝組件對陰模外表面實施多點加壓，從而實現對待加壓 織物的加壓。
[0010] 上述旋轉手柄連接在螺桿留在拱形支架外的一端上，運樣通過旋轉手柄旋轉帶動 螺桿旋轉，從而可W調節螺桿的高低位置，當需要加壓時，通過旋轉旋轉手柄使橡膠墊貼合 在陰模的外表面，從而實現對陰模和陽模之間織物的加壓。 W11] 上述裝置適于各種形狀復雜曲面縫合織物的加壓，陽模和陰模的形狀根據待加壓 復雜曲面縫合織物的形狀設計，拱形支架的形狀、加壓組件的位置及數量的設計均根據陰 模外表面的形狀設計，目的是為了保證加壓后織物的層密度和均勻性。
[0012] 在縫合織物整體加壓工序之前，先利用本申請多點加壓裝置加壓疊層布層，達到 織物層密度的要求，再利用本申請的多點加壓觸點進行復雜曲面疊層布層的分點加壓，達 到層密度均勻性要求。通過運種方式加壓可W有效的提高復雜曲面立體織物的層密度及控 制復雜曲面立體織物層密度的均勻性，提高織物質量。
[0013] 上述控制復雜曲面縫合織物層密度及均勻性的多點加壓裝置結構簡單、易加工、 易裝配、使用方便、能有效提高織物層密度，控制疊層纖維布層密度的均勻性，從而提高復 雜曲面縫合織物的質量。
[0014] 為了進一步提高織物的層密度及層密度的均勻性，優選，陰模沿其軸向被分割為 兩條W上的單元體；每個拱形支架上設有兩個W上的加壓組件，每個單元體至少對應每個 拱形支架上的一個加壓組件。
[0015] 陰模在制造時優選整體鑄造或鍛造加工，加工完成后再將其沿軸向分割為若干單 元體，其中單元體的數目及分割位置由復雜曲面織物的外型結構決定，目的是為了進一步 滿足復雜曲面縫合織物的層密度及均勻性要求。
[0016] 陰模單元體的分割原則優選為：①組件中各單元體的分割尺寸盡量相近；②分割 位置盡量在曲面曲率較小的部分；③保證復雜曲面縫合織物可W最大限度的向自由端延 伸，若復雜曲面縫合織物為軸對稱造型，陰模也設計為軸對稱分割。
[0017] 此外加壓組件數目越多，加壓點越多，疊層碳布的加壓效果越好。實際應用時，應 根據復雜曲面縫合織物的縱向長度及其他考量因素，確定合理的加壓組件數目。
[0018] 為了節約材料，同時能有效控制螺桿的上下移動，優選，拱形支架為中空的框架結 構，螺桿通過填充在拱形支架中的帶螺紋孔銷子螺紋連接在拱形支架上，帶螺紋孔銷子的 至少一端通過擋圈與穿過擋圈和帶螺紋孔銷子的開口銷固定在拱形支架上。運樣可W防止 帶螺紋孔銷子隨同螺桿一起轉動；上述螺桿在工作時可W沿帶螺紋孔銷子軸向轉動，轉動 范圍0°~120°，w確定合適的加壓位置。
[0019] 為了進一步提高加壓的靈活性和均勻性，優選，螺桿伸向陰模外表面一端的端部 為球形結構，橡膠墊套在球形結構的外圍、且橡膠墊內的底部設有短彈黃。通過運種連接方 式可W使橡膠墊在360°內旋轉調節角度，工作時很好地迎合復雜曲面縫合織物對應位置 處的變化趨勢，保證橡膠墊與復雜曲面表面完全接觸，從而保證加壓效果。
[0020] 為了提高加壓的穩定性，優選，橡膠墊的底部為波浪結構。運樣可W增加橡膠墊與 陰模接觸面之間的摩擦力，從而保證加壓點位置穩定、不滑移。橡膠墊的底部指可與陰模外 表面直接接觸的那面。
[0021] 為了進一步提高加壓的穩定性，優選，上述控制復雜曲面縫合織物層密度及均勻 性的多點加壓裝置，還包括兩個支座，陽模位于兩個支座之間，陰模的兩端分別可拆卸連接 在兩個支座上。
[0022] 優選，支座的尺寸可W看做由陰模尺寸沿軸向延伸后獲得，即支座與陰模相接觸 的位置，曲面變化規律完全相同，保證二者能夠完全匹配、貼合；此外，支座上設計固定陰模 各單元體的螺紋孔或通孔，陰模各單元體上設計與支座匹配固定的通孔。
[0023] 為了進一步提高加壓的穩定性和均勻性，優選，上述控制復雜曲面縫合織物層密 度及均勻性的多點加壓裝置，還包括固定板，兩個支座和拱形支架均安裝在固定板上。
[0024] 工作時，首先將兩支座分別放在固定板上，并通過螺釘相連接；其次將織物套在陽 模上，將陰模置于織物上，并通過螺釘將陰模固定在兩端的支座上，然后將拱形支架安裝在 固定板上，并用螺母固定，再將加壓組件安裝在拱形支架上。
[0025] 為了進一步提高加壓的均勻性，優選，多點加壓組件有兩個W上、且沿陰模的軸向 分布。
[00%] 多點加壓組件的安裝順序為沿織物軸向由中屯、向兩側進行，安裝好中屯、的拱形支 架后，接著安裝中屯、拱形支架上對應的加壓組件，然后旋轉加壓組件上的旋轉手柄，帶動螺 桿向下運動，使得橡膠墊與陰模外表面相接觸，手動固定好橡膠墊的位置后，繼續旋轉手柄 進行加壓，直到無法旋動為止，然后用相同的方法依次安裝兩側的多點加壓組件。將多點加 壓組件全部安裝完畢后，檢查多點加壓組件各加壓點是否均處于完全壓緊狀態，若有松動 之處，通過旋轉手柄調緊，至此就完成了多點加壓裝置的安裝，靜置一段時間（靜置時間根 據織物的厚度確定，一般織物厚度〉15mm為24h)，即可完成復雜曲面織物的縱向加壓過程。
[0027] 為了進一步保證加壓效果，優選，相鄰兩多點加壓組件的間距小于500mm。
[0028] 為了安裝便利，陰模每個單元體軸向長度上的兩端端面各設計一個W上與帶螺紋 的短把手匹配的螺紋孔。運樣需要移動時，將帶螺紋的短把手設有螺紋的一端旋入單元體 上的螺紋孔，從而實現利用帶螺紋的短把手對各單元體的移動，即省力又方便。
[0029] 本發明未提及的技術均參照現有技術。
[0030] 本發明上述控制復