飛機用復合材料精準成型工裝的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種飛機用復合材料精準成型工裝。
【背景技術】
[0002]現階段復合材料零件的成型方法多采用熱壓罐固化成型，其制造過程一般為根據產品數據模型設計制造成型模具；再利用該模具制造復合材料產品。按照該工藝，復合材料制件的精度質量在很大程度上取決于成型模具的精度質量和復合材料本身熱成型特點，而由于復合材料成型過程中，影響其精度的因素較多，設計模具時若沒有相應的數據支撐，很難合理設計模具型面，導致復合材料產品與原始數模存在較大誤差，影響其使用，而飛機的生產屬于大型件單件生產，無法通過批量生產獲得復合材料零件的變形規律，而制造復合材料零件工裝也屬于大型件單件生產，也無法通過批量生產獲得對復合材料成型影響的變形規律，因此，現階段模具制造及復合材料制件生產過程中，這些因素對制件精度的影響并未得到很好的解決，影響了復合材料制件精度。
【發明內容】
[0003]本實用新型所要解決的技術問題是針對在飛機用復合材料成型過程中，影響其尺寸精度的因素較多，且影響機理復雜，如模具材料與結構、復材鋪層角度、層數及固化工藝等，而且飛機用復合材料和制造復合材料工裝都屬于大型件單件生產，無法通過批量生產獲得復合材料零件的變形規律，因此，現階段模具制造及復合材料零件生產過程中，這些因素對零件精度的影響并未得到很好的解決，影響了復合材料零件制造精度，本實用新型提供了一種飛機用復合材料精準成型制造工裝，通過試片數據修正產品數模，可以補償復合材料制件制造過程的變形量，又采用薄殼模具型面，又有效的減小了模具熱容量，有利于優化固化反應，又降低了模具制造成本，提高復合材料產品尺寸精度，達到精準成型的目的。
[0004]本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是:
[0005]一種復合材料精準成型工裝，由試片制備專用模具(I)、復合材料試片(2)、操作臺底座(3)、簡易成型模具(4)、薄殼模具(5)、填充物(4-12)組成，其特征在于:所述試片制備專用模具⑴與操作臺底座⑶剛性聯接，試片制備專用模具⑴的型面由凸圓弧面、凹圓弧面、斜度面、平面組成，試片制備專用模具(I)的具體型面根據所有復合材料零件數據模型要求制備；所述復合材料試片(2)的鋪層角度、層數、固化工藝等參數與需要制備的復合材料制件數據模型的原始數據一致，均與需要制備的復合材料零件相同，以保證試片與復合材料制件的相似性；所述簡易成型模具⑷由U向筋板(4-1)、V向筋板(4-2)、模具底座(4-3)和工藝耳孔底座(4-4)組成并相互之間剛性聯接，U向筋板(4-1)與V向筋板(4-2)組成網格狀的剛性聯接，U向筋板(4-1)和V向筋板(4-2)分別與模具底座(4-3)焊接剛性聯接，在網格槽內部注入填充物(4-12)，填充好的上表面按工藝原始數據型面進行刮型；所述薄殼模具(5)型面由需要制備的復合材料制件數據模型決定，采用厚度規格為10?12mm板材經過型面補償修型、起皺處預處理板、材加熱合模成型、冷卻、補焊、數控拋光精加工成型和修型，形成厚度值至少為4mm薄殼工裝。
【附圖說明】
[0006]圖1是本實用新型的試片制備專用模具示意圖。
[0007]圖2是本實用新型的簡易成型模具結構示意圖(其中，圖2-1是本實用新型的簡易成型模具結構示意圖，圖2-2是本實用新型的焊接聯接方式的網格結構示意圖，圖2-3是本實用新型的插入聯接方式的網格結構示意圖)。
[0008]圖3是本實用新型的薄殼模具結構示意圖(其中，圖3-1是本實用新型的薄殼模具結構示意圖，圖3-2是本實用新型的簡易模具上貼膜試驗示意圖，圖3-3是本實用新型的薄殼模具型面原材料起褶皺處的切割處理示意圖，圖3-4是本實用新型的合模成型的示意圖)。
[0009]1-試片制備專用模具、2-復合材料試片、3-操作臺底座、4-簡易成型模具、4-1-U向筋板、4-2-V向筋板、4-3-模具底座、4-4-工藝耳孔底座、4-5-凸形型面、4-6-支撐體、4-7-開槽、4-8-凸形型面、4-9-支撐體、4-10-開槽、4_11_網格空槽、4_12_填充物、
4-13-工藝耳孔座支撐體、4-14-工藝定位孔、5-薄殼模具、5-1-塑料布、5_2_起褶皺處、
5-3-去除起褶皺部位的薄殼模具原材料、5-4-切割處理起褶皺處的切口縫隙、5-5-凹模、5-6-凸模。
【具體實施方式】
[0010]本技術方案還可以通過以下技術措施來實現并下面結合附圖對本發明作進一步的描述:
[0011]圖1是本實用新型的試片制備專用模具示意圖，主要由試片制備專用模具(1)、復合材料試片(2)、操作臺底座(3)組成，其特征在于:所述試片制備專用模具(I)與操作臺底座(3)剛性聯接，試片制備專用模具(I)的型面由凸圓弧面、凹圓弧面、斜度面、平面組成，試片制備專用模具(I)的型面具體數據模型由所有復合材料零件的要求決定；所述復合材料零件試片(2)的鋪層角度、層數、固化工藝等參數與需要制備的復合材料制件數據模型的原始數據一致，均與需要制造的復合材料制件相同，以保證試片與復合材料制件的相似性。
[0012]圖2是本實用新型的簡易成型模具結構示意圖(其中，圖2-1是本實用新型的簡易成型模具結構示意圖，圖2-2是本實用新型的焊接聯接方式的網格結構示意圖，圖2-3是本實用新型的插入聯接方式的網格結構示意圖)，主要由U向筋板(4-1)、V向筋板(4-2)、模具底座(4-3)、工藝耳孔底座(4-4)、凸形型面(4-5)、支撐體(4-6)、開槽(4_7)、凸形型面(4-8)、支撐體(4-9)、開槽(4-10)、網格空槽(4-11)、填充物(4_12)、工藝耳孔座支撐體(4-13)、工藝定位孔(4-14)組成，其特征在于:主要由U向筋板(4-1)、V向筋板(4_2)、模具底座(4-3)組成一個網格狀的低成本簡易成型模具，所用材料為普通鋼材，采用同等間隔距離的網格，間隔尺寸為200?300mm的間隔，網格數量由復合材料尺寸決定，在成型模具的每個網格之間的網格空槽(4-11)之間注入填充物(4-12)，填充物(4-12) —般選擇水泥作為填充物，用于模具強度的提高和快速散熱，并將填充好上表面按模具型面進行刮型；所述工藝耳孔底座(4-4)由工藝耳孔座支撐體(4-1