CN111958884A - 复合材料大型翼面工形长桁壁板成型工装 - Google Patents

复合材料大型翼面工形长桁壁板成型工装 Download PDF

Info

Publication number
CN111958884A
CN111958884A CN202010823127.9A CN202010823127A CN111958884A CN 111958884 A CN111958884 A CN 111958884A CN 202010823127 A CN202010823127 A CN 202010823127A CN 111958884 A CN111958884 A CN 111958884A
Authority
CN
China
Prior art keywords
stringer
wallboard
forming die
forming
die
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202010823127.9A
Other languages
English (en)
Inventor
石群
黄炎
程妍
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shenyang Aircraft Industry Group Co Ltd
Original Assignee
Shenyang Aircraft Industry Group Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shenyang Aircraft Industry Group Co Ltd filed Critical Shenyang Aircraft Industry Group Co Ltd
Priority to CN202010823127.9A priority Critical patent/CN111958884A/zh
Publication of CN111958884A publication Critical patent/CN111958884A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C33/00—Moulds or cores; Details thereof or accessories therefor
    • B29C33/30—Mounting, exchanging or centering
    • B29C33/301—Modular mould systems [MMS], i.e. moulds built up by stacking mould elements, e.g. plates, blocks, rods
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C70/00—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts
    • B29C70/04—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts comprising reinforcements only, e.g. self-reinforcing plastics
    • B29C70/28—Shaping operations therefor
    • B29C70/30—Shaping by lay-up, i.e. applying fibres, tape or broadsheet on a mould, former or core; Shaping by spray-up, i.e. spraying of fibres on a mould, former or core
    • B29C70/34—Shaping by lay-up, i.e. applying fibres, tape or broadsheet on a mould, former or core; Shaping by spray-up, i.e. spraying of fibres on a mould, former or core and shaping or impregnating by compression, i.e. combined with compressing after the lay-up operation
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29L—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS B29C, RELATING TO PARTICULAR ARTICLES
    • B29L2031/00—Other particular articles
    • B29L2031/001—Profiled members, e.g. beams, sections

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Composite Materials (AREA)
  • Moulds, Cores, Or Mandrels (AREA)

Abstract

复合材料大型翼面工形长桁壁板成型工装，属于复合材料壁板与工形长桁成型领域。该工装包括长桁铺叠及成型模、盖板成型模及长桁预压实模和壁板成型模；该工装结构形式将大型翼面工形长桁壁板制造分为几个步骤：分别铺叠长桁、壁板；成型一套软膜成型模，用来保证壁板面轮廓精度；使用一组长桁定位结构，保证长桁在组合状态下定位准确，在固化过程中长桁位置不发生偏移。

Description

复合材料大型翼面工形长桁壁板成型工装
技术领域
本发明属于复合材料大型翼面工形长桁壁板成型工装结构，适用于复合材料壁板与工形长桁共固化、胶接固化、二次胶接，保证壁板与长桁组合、固化过程中位置不发生偏移，制件制造质量稳定性、操作的重复性。
背景技术
复材壁板零件中多数的长桁结构为工型、T型、L型等，几种结构长桁定位如若壁板尺寸较小则长桁比较容易定位，定位长桁轴线精度较高。若如壁板尺寸较大则长桁难以定位且定位长桁的轴线精度较低，长桁轴线精度低将会影响壁板的装配。现在复材大型翼面壁板和工型长桁都是采用分开制造，壁板、长桁都在其单独模胎上进行铺叠，但是长桁截面比较小、长度较长，长桁工装不可能做成一个整体，则需要将工装进行分段制造，如何保证长桁自身铺叠过程中轴线位置精准、长桁与壁板组合时轴线位置精度、零件固化过程中轴线位置不发生偏移，这些问题都影响复材大型翼面壁板的整体质量。现有长桁与壁板组合过程中一般都是通过工装上已经刻好的长桁轴线用鱼线将两侧轴线进行连接，然后将长桁及其工装中间位置对准鱼线，这种方式定位较为粗糙，并且不同人员操作所摆放长桁的位置也会有一定的偏差。所以采用此种方式的定位方法无法保证长桁位置在制造过程中的重复性和稳定性。
本发明设计了一组工装，用来完成盖板成型、长桁铺叠及压实、壁板铺叠、壁板与长桁组合定位，操作快捷方便，可以反复使用，可以实现大型翼面工形长桁壁板成型。此种工装方案需要有三套工装分别为工型长桁成型模、盖板成型模及长桁预压实模、壁板成型模，由于零件尺寸较长，涉及成型的工装材质选用殷瓦钢(工型长桁成型模、壁板成型模)，用于盖板成型模及长桁预压实模的工装因为使用温度较低所以选用普通钢。
发明内容
本发明是为了解决大型翼面工形长桁壁板零件外形轮廓精度低、长桁轴线位置偏差大等问题，提供了一套工装结构形式将大型翼面工形长桁壁板制造分为几个步骤：分别铺叠长桁、壁板；成型一套软膜成型模，用来保证壁板面轮廓精度；使用一组长桁定位结构，保证长桁在组合状态下定位准确，在固化过程中长桁位置不发生偏移。
本发明的技术方案：
复合材料大型翼面工形长桁壁板成型工装，包括长桁铺叠及成型模2、盖板成型模及长桁预压实模3和壁板成型模4；
所述的长桁铺叠及成型模2用于铺叠工型长桁，包括侧板2-1和螺钉2-2；侧板2-1与螺钉2-2共同配合，作为每段长桁之间的连接件；
所述的盖板成型模及长桁预压实模3包括长桁占位条3-1和占位块3-2；盖板成型模及长桁预压实模3的成型面为大型翼面工形长桁壁板零件1的外型面，可以直接在成型面上完成复材制件软膜成型，所述的长桁占位条3-1是用于软膜成型时直接将长桁及其工装的位置预留出来。盖板成型模及长桁预压实模3也用于工型长桁的预压实，将铺叠完成的长桁零件及工装放在长桁占位条3-1所在的位置，封装进行预压实能够保证工型长桁的下翻边型面精度，便于后期与壁板进行组合。四个占位块3-2分布设置在端头，复材软膜在成型过程中通过占位块3-2留出相应的豁口，在与壁板成型模4组合时将豁口套在定位块4-2上，实现复材软膜的精准定位。
所述的壁板成型模4是壁板与长桁最终固化成型工装，工装材质选用殷瓦钢，壁板成型模4用于完成壁板蒙皮的铺叠，将复材软膜覆盖在铺叠完的壁板蒙皮上；壁板成型模4包括长桁定位盖板4-1和定位块4-2；使用壁板上的首尾两组长桁定位盖板4-1将长桁精准定位到壁板蒙皮上，然后整体封装、固化。
所述的长桁定位盖板4-1包括连接块4-1-3、螺钉4-1-4、两个夹持块4-1-1、两个辅助块4-1-2；两个辅助块4-1-2分别连接于两个夹持块4-1-1的内侧，夹持块4-1-1和辅助块4-1-2的下型面形状与壁板蒙皮上型面相同，连接块4-1-3和螺钉4-1-4配合，用于将两个夹持块4-1-1与长桁铺叠及成型模2紧密夹紧，保证长桁固化中位置不发生偏移。
本发明的有益效果：
本发明通过使用几套工装来完成大型翼面工形长桁壁板制件制造，采用复材软膜保证壁板蒙皮轮廓精度，使用壁板两侧长桁定位盖板4-1定位长桁轴线位置，长桁定位盖板4-1直到脱模时才取下，所以可以保证长桁在固化过程中轴线不发生偏移。
通过使用此种工装方案，可以完成各种结构带长桁的壁板零件的铺叠、定位、固化过程，解决了以往在此类零件制造过程中非贴胎面型面精度低、轴线位置定位不准、固化中轴线位置偏移等问题。此种工装方案提高了零件制造效率、改善了产品的内部质量、提高操作的稳定性。
附图说明
图1大型翼面工形长桁壁板零件局部示意图；
图2长桁铺叠及成型模局部示意图；其中，(a)为正视图，(b)为剖视图。
图3盖板成型模及长桁预压实模示意图；
图4壁板成型模示意图；
图5长桁定位盖板示意图
其中：1大型翼面工形长桁壁板零件；1-1大型翼面工形长桁壁板蒙皮；1-2大型翼面工形长桁壁板工型长桁；2长桁铺叠及成型模；2-1侧板；2-2螺钉；3盖板成型模及长桁预压实模；3-1长桁占位条；3-2占位块；4壁板成型模；4-1长桁定位盖板；4-2定位块；4-1-1夹持块；4-1-2辅助块；4-1-3连接块；4-1-4螺钉。
具体实施方式
本发明通过使用三套工装相对独立的工装来完成零件的成型，采用一组长桁铺叠及成型模2用于铺叠工型长桁，由于长桁长度较长，将长桁分为若干段，每段之间采用侧板2-1进行连接。盖板成型模及长桁预压实模3其成型面为壁板零件的外型面，可以直接在上面完成复材制件软膜成型，工装上有长桁占位条3-1是为了成型软膜时直接将长桁及其工装的位置预留出来，复材软膜的成型温度较低，所以工装材料采用普通钢。盖板成型模及长桁预压实模3也用于工型长桁预压实使用，将铺叠完成的长桁零件及工装放在长桁占位条3-1所在的位置，封装进行预压实可以保证工型长桁的下翻边型面精度，便于后期与壁板进行组合。壁板成型模4是壁板与长桁最终固化成型工装，工装材质选用殷瓦钢，在此套工装上完成壁板蒙皮的铺叠，将复材软膜覆盖在铺叠完的壁板蒙皮上，使用壁板上的首尾两组长桁定位盖板4-1将长桁定位精准定位到壁板蒙皮上，然后整体封装、固化。
工装中长桁定位盖板4-1是由夹持块4-1-1、辅助块4-1-2、连接块4-1-3、螺钉4-1-4组成，夹持块4-1-1和辅助块4-1-2的下型面形状与壁板蒙皮上型面相同，连接块4-1-3作用是将两个夹持块与长桁铺叠及成型模2紧密夹紧，保证长桁固化中位置不发生偏移。
所述的三套工装虽然都是独立的个体，但是可以通过一些定位组件，将几部分连接在一起。长桁预压实时通过长桁占位条3-1位置来确定预压实长桁所在的位置，复材软膜在成型过程中通过端头四个占位块3-2留出相应的豁口，在与壁板成型模4组合时将豁口套在定位块4-2上，实现复材软膜的精准定位。
1、工型长桁工装为左、右两部分，将长桁铺叠及成型模2工装长度方向分为若干段，每段的长度约为1000mm-1200mm通过侧板2-1将各部分连接起来，先铺叠两个C型部分，然后将两个C组合到一起，上、下C间隙位置处填充0°纤维，最后铺叠上、下卧边；
2、将铺叠完成的长桁放在盖板成型模及长桁预压实模3中长桁占位条3-1所在的位置，然后封装进行预压实；
3、在盖板成型模及长桁预压实模3上铺叠软膜，铺叠到长桁占位条3-1位置处将切出占位条轮廓形状的料，并在工装端头四个占位块3-2抠出豁口，然后封装进行固化；
4、在壁板成型模4上铺叠壁板蒙皮，通过端头定位块4-1将软膜固定在铺叠完的蒙皮上，将两套长桁定位盖板4-1固定在成型模工装上，将长桁铺叠、成型模2转移到壁板成型模4上并且通过长桁定位盖板4-1固定长桁的位置。最后将壁板上所有定位装置以及复材制件一起进行封装、固化。
该种工装方案可以把零件制造部分工序可以并列进行如长桁压实与蒙皮铺叠，此种工装方案设计以及操作方法有助于复合材料壁板带长桁结构零件的制造。

Claims (1)

1.复合材料大型翼面工形长桁壁板成型工装，其特征在于，包括长桁铺叠及成型模(2)、盖板成型模及长桁预压实模(3)和壁板成型模(4)；
所述的长桁铺叠及成型模(2)用于铺叠工型长桁，包括侧板(2-1)和螺钉(2-2)；侧板(2-1)与螺钉(2-2)共同配合，作为每段长桁之间的连接件；
所述的盖板成型模及长桁预压实模(3)包括长桁占位条(3-1)和占位块(3-2)；盖板成型模及长桁预压实模(3)的成型面为大型翼面工形长桁壁板零件(1)的外型面，可以直接在成型面上完成复材制件软膜成型，所述的长桁占位条(3-1)是用于软膜成型时直接将长桁及其工装的位置预留出来；盖板成型模及长桁预压实模(3)也用于工型长桁的预压实，将铺叠完成的长桁零件及工装放在长桁占位条(3-1)所在的位置，封装进行预压实能够保证工型长桁的下翻边型面精度，便于后期与壁板进行组合；四个占位块(3-2)分布设置在端头，复材软膜在成型过程中通过占位块(3-2)留出相应的豁口，在与壁板成型模(4)组合时将豁口套在定位块(4-2)上，实现复材软膜的精准定位；
所述的壁板成型模(4)是壁板与长桁最终固化成型工装，工装材质选用殷瓦钢，壁板成型模(4)用于完成壁板蒙皮的铺叠，将复材软膜覆盖在铺叠完的壁板蒙皮上；壁板成型模(4)包括长桁定位盖板(4-1)和定位块(4-2)；使用壁板上的首尾两组长桁定位盖板(4-1)将长桁精准定位到壁板蒙皮上，然后整体封装、固化；
所述的长桁定位盖板(4-1)包括连接块(4-1-3)、螺钉(4-1-4)、两个夹持块(4-1-1)、两个辅助块(4-1-2)；两个辅助块(4-1-2)分别连接于两个夹持块(4-1-1)的内侧，夹持块(4-1-1)和辅助块(4-1-2)的下型面形状与壁板蒙皮上型面相同，连接块(4-1-3)和螺钉(4-1-4)配合，用于将两个夹持块(4-1-1)与长桁铺叠及成型模(2)紧密夹紧，保证长桁固化中位置不发生偏移。
CN202010823127.9A 2020-08-17 2020-08-17 复合材料大型翼面工形长桁壁板成型工装 Pending CN111958884A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010823127.9A CN111958884A (zh) 2020-08-17 2020-08-17 复合材料大型翼面工形长桁壁板成型工装

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010823127.9A CN111958884A (zh) 2020-08-17 2020-08-17 复合材料大型翼面工形长桁壁板成型工装

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN111958884A true CN111958884A (zh) 2020-11-20

Family

ID=73388044

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202010823127.9A Pending CN111958884A (zh) 2020-08-17 2020-08-17 复合材料大型翼面工形长桁壁板成型工装

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN111958884A (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114919192A (zh) * 2022-03-30 2022-08-19 航天海鹰(镇江)特种材料有限公司 一种工形长桁加筋壁板复合材料制件的轴线定位方法

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4492607A (en) * 1983-02-22 1985-01-08 Rockwell International Corporation Method for producing integrally stiffened fiber reinforced plastic panels
US20060147704A1 (en) * 2003-11-21 2006-07-06 Pham Doan D Method to eliminate undulations in a composite panel
CN103341987A (zh) * 2013-06-17 2013-10-09 沈阳飞机工业（集团）有限公司 Ω长桁纵横加筋复合材料整体壁板共固化工艺
CN106003480A (zh) * 2016-06-14 2016-10-12 沈阳飞机工业（集团）有限公司 一种复合材料壁板长桁定位的整体成型工装
CN108688194A (zh) * 2018-05-24 2018-10-23 沈阳西子航空产业有限公司 复合材料工型加筋壁板固化成型装置及成型方法
CN108973159A (zh) * 2017-05-31 2018-12-11 中国商用飞机有限责任公司 一种复合材料工字型长桁成型工艺
CN208247512U (zh) * 2018-05-24 2018-12-18 沈阳西子航空产业有限公司 复合材料工型加筋壁板固化成型装置
CN110450937A (zh) * 2019-08-23 2019-11-15 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“工”型长桁壁板结构、成型模具及成型方法
CN111231364A (zh) * 2018-11-28 2020-06-05 中国商用飞机有限责任公司 用于飞机复合材料工字型加筋壁板共胶接成形的工艺方法
CN111267367A (zh) * 2020-03-16 2020-06-12 沈阳飞机工业（集团）有限公司 双侧零度纤维t型长桁成型的加工方法

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4492607A (en) * 1983-02-22 1985-01-08 Rockwell International Corporation Method for producing integrally stiffened fiber reinforced plastic panels
US20060147704A1 (en) * 2003-11-21 2006-07-06 Pham Doan D Method to eliminate undulations in a composite panel
CN103341987A (zh) * 2013-06-17 2013-10-09 沈阳飞机工业（集团）有限公司 Ω长桁纵横加筋复合材料整体壁板共固化工艺
CN106003480A (zh) * 2016-06-14 2016-10-12 沈阳飞机工业（集团）有限公司 一种复合材料壁板长桁定位的整体成型工装
CN108973159A (zh) * 2017-05-31 2018-12-11 中国商用飞机有限责任公司 一种复合材料工字型长桁成型工艺
CN108688194A (zh) * 2018-05-24 2018-10-23 沈阳西子航空产业有限公司 复合材料工型加筋壁板固化成型装置及成型方法
CN208247512U (zh) * 2018-05-24 2018-12-18 沈阳西子航空产业有限公司 复合材料工型加筋壁板固化成型装置
CN111231364A (zh) * 2018-11-28 2020-06-05 中国商用飞机有限责任公司 用于飞机复合材料工字型加筋壁板共胶接成形的工艺方法
CN110450937A (zh) * 2019-08-23 2019-11-15 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“工”型长桁壁板结构、成型模具及成型方法
CN111267367A (zh) * 2020-03-16 2020-06-12 沈阳飞机工业（集团）有限公司 双侧零度纤维t型长桁成型的加工方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114919192A (zh) * 2022-03-30 2022-08-19 航天海鹰(镇江)特种材料有限公司 一种工形长桁加筋壁板复合材料制件的轴线定位方法
CN114919192B (zh) * 2022-03-30 2024-01-26 航天海鹰(镇江)特种材料有限公司 一种工形长桁加筋壁板复合材料制件的轴线定位方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN106891548B (zh) 一种复合材料t型加筋壁板成型工装及成型方法
CN107199714A (zh) 一种共固化的变曲率复合材料加筋壁板成型工艺方法
CN103111499B (zh) 三维曲面构件加工的多点柔性滚压成形方法
CN111070724B (zh) 复合材料“u”型长桁壁板整体成型方法及其工装
CN111958884A (zh) 复合材料大型翼面工形长桁壁板成型工装
CN114953506B (zh) 一种复合材料工形加筋壁板共固化成型方法
CN112297467A (zh) 一种帽型长桁加筋壁板制造的工艺方法
CN206528102U (zh) 一种复合材料t型加筋壁板成型工装
WO2020010600A1 (en) Mold Tool and Method of Manufacture Thereof
CN211441240U (zh) 一种复合材料“u”型长桁壁板整体成型工装
CN111958885A (zh) 复合材料带收口j型墙制件成型方法
CN114131958B (zh) 一种t型长桁批量成型装置及使用方法
CN109583114B (zh) 一种飞机复杂型面拟合及固化方法
CN114939993B (zh) 一种机翼t型加筋壁板共胶结成型装置及使用方法
CN103252376B (zh) 一种挤压金属用双型模整形模具及其制备方法
CN114523677A (zh) 一种用于工形长桁加筋壁板复合材料制件的轴线定位装置
CN211037808U (zh) 一种pc楼板组合模具
CN108407324B (zh) 一种制造净尺寸复合材料的工装方案
CN115042453B (zh) 制造h型变截面蜂窝夹层结构复合材料制件的薄壁工装
CN218804147U (zh) 一种变截面复材加筋壁板定位成型装置
CN218751450U (zh) 一种舱内结构框架铺贴模具
CN210820086U (zh) 一种预制墙板窗口的模数化窗模
CN111231365B (zh) 一种复合材料风扇叶片铺层单元体的成型工装
CN110509569B (zh) 一种复合材料纵横加筋壁板整体固化成型工装
CN116901487A (zh) 大尺寸h型复合材料梁热隔膜成型工装及成型方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20201120

WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication