CN115723351A - 用于成型高轮廓复合结构的成型设备及相关方法 - Google Patents

Abstract

提供了一种用于成型高轮廓复合结构的成型设备及相关方法。成型设备包括上模具和下模具，在上模具与下模具之间成型复合装料。成型设备还包括多个测压元件、控制***和联接到上模具的覆盖工具组件。覆盖工具组件具有定位在成对的多个测压元件之间并抵靠复合装料的一个或多个部分定位的扇形区段。复合装料具有穿过一个或多个部分的板层间断特征。在成型工艺期间，覆盖工具组件拒绝对复合装料的一个或多个部分的压力和全厚度压紧，以允许一个或多个部分中的一个或多个板层在成型工艺之后移动，并且能够在后成型操作中实现高轮廓复合结构的平面内弯曲。

Description

用于成型高轮廓复合结构的成型设备及相关方法

技术领域

本公开总体上涉及复合结构(诸如飞机工业中使用的复合结构)的成型，并且更具体地涉及一种用于成型高轮廓复合结构(诸如加强构件，包括桁条、梁等)以在后成型操作中实现平面内弯曲或转向的设备和方法。

背景技术

复合结构由于它们的高强度重量比、耐腐蚀性和其他有利性能可用于各种应用，包括用在飞机的制造中。特别地，在飞机的制造中，复合结构可用于形成飞机的机身、机翼、机尾区段和其他部分。这种复合结构可由包括层压在一起的多个堆叠的复合板层或者层的平坦复合层压装料(charge)形成。

高轮廓复合结构(诸如加强构件，包括桁条、梁等)可能需要针对特定应用定制的复杂轮廓。这种高轮廓复合结构可使用具有凸模和凹模的成型设备来形成，凸模和凹模将平坦复合层压装料压缩并成型为沿着其长度具有轮廓或高轮廓形状的期望高轮廓复合结构。在成型之后，这种高轮廓复合结构可经历一个或多个后成型操作，例如，从成型设备移除成型的高轮廓复合结构并将其弯曲或转向到工具中，或者在成型设备中弯曲或转向高轮廓复合结构。如果在成型期间所有的层压板固结和压紧，则可能难以在后成型操作中转向或弯曲高轮廓复合结构的部分，并且平面内弯曲或转向可导致起皱或翘曲。

例如，飞机机身可以包含高轮廓的区段，诸如机头区段和机尾区段，其中机身圆筒的会聚驱动桁条(诸如具有带凸缘、腹板和盖的帽形横截面的帽形桁条)的平面内弯曲或转向。这种平面内弯曲或转向可导致帽形桁条的凸缘中的应变累积，并且如果严重，可导致起皱或翘曲。帽形桁条的凸缘的这种起皱或翘曲是不期望的，因为它可能影响桁条的结构性能，从而导致需要重新加工桁条或改变桁条设计。这进而可导致显著的生产停工期、增加的劳动力和/或增加的材料成本。此外，帽形桁条的凸缘中的这种褶皱可以传递到附接到帽形桁条的蒙皮面板，并且进而可以影响将帽形桁条附接到蒙皮面板的紧固件。

存在用于增加高轮廓复合结构(诸如加强构件，包括桁条、梁等)的平面内弯曲或转向能力的已知***和方法。例如，用于增加高轮廓桁条的平面内弯曲或转向能力的一种这样的已知***和方法包括使用织物来铺设或成型高轮廓桁条。因为与轴向带相比，织物更容易悬垂(drape)，所以可以实现更紧密的弯曲，并且可以避免或最小化质量问题。然而，与轴向带相比，这种织物的使用可能是昂贵的，并且可能给高轮廓桁条增加不希望的重量，以实现与轴向带类似的刚度能力。因此，平面内弯曲或转向可以限制用于形成桁条的材料类型。此外，平面内弯曲或转向可以限制桁条宽度，该桁条宽度可以用于桁条的长度上的给定曲率。

用于增加高轮廓桁条的平面内弯曲或转向能力的另一种已知***和方法包括向桁条添加嵌接拼接部(scarf splice)以允许桁条的纤维断裂，并且将桁条分成更小的部分。然而，向桁条添加这种嵌接拼接部可增加零件数量并且可增加组装时间。这可能导致制造成本增加。此外，如果在设计为用于成型全长桁条的桁条成型***中成型桁条，那么向桁条添加嵌接拼接部可增加桁条的制造时间。这可能导致制造成本增加。

用于增加高轮廓桁条的平面内弯曲或转向能力的又一种已知***和方法包括以逐层方式将高轮廓桁条手动铺设成净形，其中，每个板层用手铺设在模具或其他工具上。然而，这种手动铺设可能是劳动密集的且耗时的，并且可能导致制造成本增加。

因此，需要一种用于成型高轮廓复合结构(诸如加强构件，包括桁条、梁等)的设备和方法，其能够在后成型操作中实现这种高轮廓复合结构的平面内弯曲或转向并且提高这种高轮廓复合结构的平面内弯曲或转向能力，以防止或基本上防止在轮廓区域(例如，帽形桁条的凸缘、腹板和盖)中的起皱或翘曲，其使用轴向带，其避免使用手动铺设技术和嵌接拼接件，并且其提供优于已知设备和方法的优点。

发明内容

本公开的示例性实施方式提供了能够在后成型操作中实现平面内弯曲或转向并且增加高轮廓复合结构的平面内弯曲或转向能力以防止或基本上防止起皱或翘曲的设备和方法。如在以下详细描述中所讨论的，设备和方法的版本可以提供优于已知设备和方法的显著优点。

在本公开的版本中，提供了一种用于成型高轮廓复合结构的成型设备。成型设备包括上模具和下模具，在上模具和下模具之间成型复合装料。上模具具有经由第一致动器可滑动地移位的上模具部。下模具具有间隔开以限定模具腔的成对的模具块，并且这些模具块经由第二致动器可滑动地移位。

成型设备还包括：多个测压元件，联接至第一致动器，以监测由第一致动器和第二致动器施加至复合装料的压力。成型设备还包括：控制***，具有控制器，以可操作地控制第一致动器和第二致动器。

成型设备还包括联接至上模具的覆盖工具组件。覆盖工具组件具有沿上模具的长度定位在成对的多个测压元件之间并且在成型过程中抵靠复合装料的一个或多个部分定位的扇形区段(scalloped section)。复合装料具有穿过一个或多个部分成型并且与扇形区段对齐的板层间断特征。覆盖工具组件在成型过程期间拒绝对复合装料的一个或多个部分的压力和全厚度压紧，以允许一个或多个部分中的一个或多个板层在成型过程之后移动，并且能够在一个或多个后成型操作中实现由复合装料成型的高轮廓复合结构的平面内弯曲。

在本公开的另一版本中，提供了一种用于成型高轮廓复合结构的成型设备。该成型设备包括上模具组件。该上模具组件包括多个压缩机模块组件，这些压缩机模块组件包括可移动地联接到上致动器组件并且联接到一对侧压板的压缩机模块，其中冲压件布置在该对侧压板之间。

成型设备还包括下模具组件。下模具组件包括联接至下致动器组件的下托盘，并且下模具组件具有压制设备，该压制设备设置在间隔开以限定下模具腔的成对模具部之间。下模具组件与上模具组件分离，在下模具组件与上模具组件之间成型复合装料。

成型设备还包括控制***。控制***具有控制器以可操作地控制上致动器组件和下致动器组件。上模具组件、下模具组件或者上模具组件和下模具组件的组合分割成单独且可独立移动区段，这些区段用控制器控制以在成型工艺过程中沿着复合装料的长度改变对复合装料的一个或多个部分的压力和全厚度压紧，以允许一个或多个部分中的一个或多个板层在成型工艺之后移动，并且使得能够在一个或多个后成型操作中实现由复合装料成型的高轮廓复合结构的平面内弯曲。

在本公开的另一版本中，提供了能够在一个或多个后成型操作中实现高轮廓复合结构的平面内弯曲的方法。该方法包括提供成型设备的步骤。成型设备包括上模具和下模具。上模具具有经由第一致动器可滑动地移位的上模具部，下模具具有间隔开以限定模具腔的成对的模具块，并且这些模具块经由第二致动器可滑动地移位。

成型设备还包括联接到第一致动器的多个测压元件。成型设备还包括具有控制器的控制***。成型设备还包括联接到上模具的覆盖工具组件。覆盖工具组件具有沿上模具的长度定位在成对的多个测压元件之间的扇形区段。

该方法还包括将复合装料定位在上模具与下模具之间的步骤。复合装料具有穿过复合装料的一个或多个部分的厚度成型的板层间断特征。该方法还包括对齐成对的多个测压元件之间的板层间断特征的步骤。

该方法还包括抵靠复合装料的一个或多个部分定位覆盖工具组件的扇形区段并且将扇形区段与板层间断特征对齐的步骤。该方法还包括利用成型设备和成型工艺成型复合装料的步骤。

该方法还包括在成型工艺期间使用覆盖工具组件拒绝对复合装料的一个或多个部分的压力和全厚度压紧的步骤。该方法还包括获得能够在一个或多个后成型操作中进行平面内弯曲的高轮廓复合结构的步骤。

在本公开的另一版本中，提供了能够在一个或多个后成型操作中实现高轮廓复合结构的平面内弯曲的方法。该方法包括提供成型设备的步骤。该成型设备包括上模具组件。上模具组件包括多个压缩机模块组件，这些压缩机模块组件包括可移动地联接到上致动器组件并且联接到一对侧压板的压缩机模块，其中冲压件布置在该对侧压板之间。

成型设备还包括下模具组件。下模具组件包括联接至下致动器组件的下托盘，并且下模具组件具有压制设备，该压制设备设置在间隔开以限定下模具腔的成对的模具部之间。下模具组件与上模具组件分离。

成型设备还包括具有控制器的控制***。上模具组件、下模具组件或者上模具组件和下模具组件的组合中的一者分割成单独且可独立移动区段。

该方法还包括将复合装料定位在上模具组件与下模具组件之间的步骤。该方法还包括利用成型设备和成型工艺成型复合装料的步骤。

该方法还包括在成型工艺期间使用控制器独立地控制单独且可独立移动区段以沿着复合装料的长度改变对复合装料的一个或多个部分的压力和全厚度压紧的步骤。该方法还包括获得能够在一个或多个后成型操作中进行平面内弯曲的高轮廓复合结构的步骤。

已经讨论的特征、功能和优点可以在本公开的各种实施例中独立地实现，或者可以在其他实施例中组合，其进一步的细节可以参考以下描述和附图看出。

附图说明

结合示出优选和示例性版本的附图，参考以下详细描述，可以更好地理解本公开，但是附图不必按比例绘制。附图是示例，并非意味着对说明书或权利要求的限制。

图1是示出了本公开的成型设备的示例性版本的功能框图的图示；

图2A是示出了飞机机身部分的侧视图的飞机轮廓建模图的图示，其示出了平面内轮廓和平面外轮廓；

图2B是飞机机头部分的侧视图的飞机轮廓建模图的图示，其示出了平面内轮廓和平面外轮廓；

图2C是帽形桁条的底部前透视图的轮廓建模图的图示，其示出了抵靠凸缘的平面内弯曲和抵靠盖的平面外弯曲；

图2D是图2C的帽形桁条的底侧透视图的图示；

图2E是图2D的帽形桁条的底视图的图示，其示出了抵靠凸缘的平面内弯曲；

图2F是图2E的帽形桁条的侧视图的图示，其示出了抵靠盖的平面外弯曲；

图2G是帽形桁条的透视前视图的图示；

图2H是图2G的帽形桁条的轴线和平面的示意图的图示；

图3A是本公开的具有附接到上模具的覆盖工具组件的成型设备的示例性版本的前透视图的图示，并且其示出了从成型部分脱离的便携式载体部分；

图3B是图3A的成型设备的前透视图的图示，其示出了联接到成型部分的便携式载体部分，并且其示出了准备接收复合装料的处于打开位置的上模具和下模具；

图3C是凸形工具的示例性版本的前透视图的图示；

图3D是凹形工具的示例性版本的前透视图的图示；

图4A是可由本公开的设备的示例性版本成型的帽形桁条的图示；

图4B是可由本公开的设备的示例性版本成型的C形桁条的图示；

图4C是可由本公开的设备的示例性版本成型的L形桁条的图示；

图4D是可由本公开的设备的示例性版本成型的T形桁条的图示；

图5A是具有附接到上模具的一个版本的覆盖工具组件的本公开的成型设备的示例性版本的放大前透视图的图示；

图5B是附接到上模具的另一版本的覆盖工具组件的放大透视右侧视图的图示；

图5C是具有联接至上模具的另一版本的覆盖工具组件的上模具的一部分的俯视图的图示，并且其示出了具有浮雕切口(relief cut)的复合装料；

图5D是示出了在图5C的覆盖工具组件上具有压力区域的压力梯度的示意图的图示；

图5E是另一示例性版本的覆盖工具组件的前透视图的图示；

图5F是图5E的覆盖工具组件的顶视图的图示；

图6是本公开的成型设备的示例性版本的右侧透视图的图示，并且其示出了具有部分拼接部的复合装料的板层铺设部分的示例性版本的放大横截面图；

图7是示出了具有完全锯齿形拼接部的复合装料的板层铺设部分的另一示例性版本的放大横截面图的图示；

图8是示出了具有飞镖形(dart-shaped)浮雕切口的复合装料的板层铺设部分的另一示例性版本的放大横截面图的图示；

图9是示出了具有菱形浮雕切口的复合装料的板层铺设部分的另一示例性版本的放大横截面图的图示；

图10A是本公开的成型设备的另一示例性版本的分段式上模具组件的放大前透视图的图示；

图10B是图10A的分段式上模具组件的放大的右侧透视图的图示；

图10C是图10B的分段式上模具组件的压缩机模块的示例性版本的放大后透视图的图示；

图10D是分段式上模具组件的压缩机模块的另一示例性版本的放大后透视图的图示；

图11A是本公开的成型设备的另一示例性版本的分段式下模具组件的放大前透视图的图示；

图11B是用于图11A的分段式下模具组件的下致动器组件的放大后透视图的图示；

图12是本公开的成型设备的另一示例性版本的放大右侧透视图的图示，其示出了分段式上模具组件和分段式下模具组件的组合；

图13A是本公开的方法的示例性版本的流程图的图示；

图13B是本公开的方法的另一示例性版本的流程图的图示；

图14是包含用本公开的成型设备和方法的示例性版本制成的高轮廓复合结构的飞机的透视图的图示；

图15是示例性飞机制造和维护方法的流程图；以及

图16是飞机的示例性框图的示图。

本发明中所示的附图代表所呈现的版本的不同方面，并且将仅详细论述差异。

具体实施方式

现在将参考附图在下文中更全面地描述所公开的版本，在附图中示出了所公开的版本中的一些但非全部。实际上，可以提供几个不同的版本，并且不应解释为局限于本文所阐述的版本。相反，提供这些版本，使得本公开将是彻底的，并且将本公开的范围充分地传达给本领域的技术人员。

本说明书包括对“一个版本”或“版本”的引用。短语“一个版本”或“版本”的示例不一定指同一版本。特定特征、结构或特性可以与本公开一致的任何合适的方式组合。

如本文所使用的，“包括”是开放式术语，并且如在权利要求中使用的，该术语不排除另外的结构或步骤。

如本文所使用的，“构造成”意味着各个部分或部件可以描述或要求保护为“构造成”执行一个或多个任务。在此上下文中，“构造成”用于通过指示这些部分或组件包括在操作过程中执行一个或多个任务的结构来暗示结构。照此，可以说部分或部件构造为执行任务，即使当指定的部分或部件当前不是操作的(例如，不在)。

如本文所使用的，术语“第一”、“第二”等被用作它们之前的名词的标签，并且不暗示任何类型的排序(例如，空间、时间、逻辑等)。

如本文中所使用的，以单数形式陈述并且前面有词语“一个”或“一”的元件或步骤应当理解为不一定排除元件或步骤的复数。

如本文所使用的，当与一系列项目一起使用时，短语“至少一个”意味着可以使用所列出的项目中的一个或多个项目的不同组合，并且可以仅需要列表中的每个项目中的一个。换言之，“至少一个”意味着可以使用列表中的一个或多个项目的任何组合，但是不需要列表中的所有项目。项目可以是特定对象、事物或类别。

现在参考附图，图1是示出了成型设备10的示例性版本的功能框图的图示，该成型设备包括本公开的覆盖成型设备10a和本公开的分段式成型设备10b。图1中的方框表示元件，并且连接各个方框的线不暗示元件的任何特定从属性。此外，在本文中包含的各个图中示出的连接线旨在表示在各个元件之间的示例性功能关系和/或物理联接，但是要注意的是，在本文中公开的版本中可存在其他替换的或附加的功能关系或物理连接。当在说明性示例中实施时，这些方框中的一个或多个可以组合、划分或者组合和划分成不同的方框。此外，图1中的成型设备10的图示并不意味着暗示对可以实施说明性示例的方式的物理或结构限制。可使用除了或代替所说明的部件的其他部件。一些部件可能是不必要的。

包括覆盖成型设备10a和分段式成型设备10b的成型设备10可以是高轮廓桁条成型机(HCSF)设备11(见图1)的形式或其他合适的成型设备。包括覆盖成型设备10a和分段式成型设备10b的成型设备10是自动化设备，并且用于作为自动成型工艺的成型工艺12(见图1)。包括覆盖成型设备10a和分段式成型设备10b的成型设备10以及成型工艺12用于将复合装料14(见图1)成型为复合结构16(见图1)，诸如高轮廓复合结构18(见图1)。

复合结构16(诸如高轮廓复合结构18)可包括桁条20(见图1)，诸如飞机桁条20a(见图1)或下面讨论的另一成形桁条。如图1所示，复合结构16(诸如高轮廓复合结构18)还可包括加强构件22、翼梁24、梁25或另一合适的高轮廓复合结构。使用本文所公开的成型设备10和成型工艺12由复合装料14成型的高轮廓复合结构18优选地是伸长轮廓复合结构构件26(见图1)，诸如伸长轮廓复合零件26a(见图1)，其可以用于各种行业和应用，包括但不限于飞机280a(见图14)和其他航空航天结构和交通工具的制造。

高轮廓复合结构18沿其长度30(见图1)具有一个或多个轮廓28(见图1)，诸如一个或多个高轮廓28a(见图1)或复杂轮廓28b(见图1)。如本文所公开的，高轮廓复合结构18可限定各种轮廓28(诸如高轮廓28a或复合轮廓28b)和构造，包括弯曲、角度、凸缘、复合轮廓、高轮廓等。如本文中使用的，“高轮廓”表示复合装料的长度方向上的恒定或者变化的轮廓，诸如，复合轮廓或者曲率。

使用成型设备10和成型工艺12约束并成型为高轮廓复合结构18的复合装料14优选为平坦或基本上平坦并且未固化的复合装料14的形式。复合装料14可以是复合层压装料、复合桁条装料、干复合装料或其他合适的复合装料的形式。如图1所示，复合装料14优选地包括一个或多个复合材料34(诸如预浸材料35)的板层32或层，复合材料可以是用诸如树脂粘合剂的树脂材料36预浸的针织或编织织物(例如，碳纤维环氧树脂预浸材料)。复合材料34可包括碳纤维增强聚合物(CFRP)材料，包括复合零件制造领域中已知的塑料材料。如图1所示，板层32可包括由单向纤维38(也称为轴向纤维)制成的单向(UD)纤维板层32a，也称为轴向纤维板层。单向纤维38在相同方向上彼此平行地延伸。板层32还可包括用合适的树脂基质(例如热固性材料，即预浸材料)浸渍并保持在其中的双向纤维增强。如图1所示，板层32还可包括由平纹编织材料制成的平纹编织(PW)板层32b、由平纹交叉编织材料制成的平纹交叉编织(PX)板层32c、由单向纤维38和平纹编织材料制成的单向(UD)/平纹编织(PW)板层32d或者另一合适类型的板层材料。复合材料34还可包括玻璃纤维、玻璃纤维增强塑料(GFRP)、玻璃纤维或其他合适的复合材料。干复合装料可由已用树脂材料36预处理的织物形成，或者可由具有增粘剂的干织物板层形成，该增粘剂在树脂灌注之前将织物板层以期望的形状和/或对齐粘在一起。

如图1所示，成型设备10包括压力和压紧改变组件40。在成型设备10(诸如在覆盖成型设备10a的形式)中，压力和压紧改变组件40为覆盖工具组件42的形式。在成型设备10(诸如分段式成型设备10b的形式)中，压力和压紧改变组件40为单独且可独立移动区段44的形式。

本文公开的说明性版本认识并考虑到，在高轮廓复合结构18的成型工艺12期间，利用成型设备10拒绝或减轻压力46(见图1)和全厚度压紧48(见图1)或者在复合装料14的部分14a上(见图1)改变压力46和全厚度压紧48，使得能够在一个或多个后成型操作56期间实现弯曲50(见图1)(例如平面内弯曲52(见图1)，也称为平面内转向52a(见图1))并且增加高轮廓复合结构18的部分18a的平面内弯曲能力54(见图1)，也称为平面内转向能力54a(见图1)。一个或多个后成型操作56包括以下中的一个或多个：在成型设备10上弯曲50或操纵高轮廓复合结构18；或者从成型设备10移除高轮廓复合结构18，并且将高轮廓复合结构18设置在诸如净形工具58a(见图1、图3C至图3D)的工具58(见图1、图3C至图3D)上，并且在诸如净形工具58a的工具58上弯曲50或操纵高轮廓复合结构18；或者在将高轮廓复合结构18从成型设备10移除之后，并且在将高轮廓复合结构18设置在工具58(诸如净形工具58a)上之前，弯曲50或操纵高轮廓复合结构18；或其他合适的后成型操作。例如，在从成型设备10移除高轮廓复合结构18之后并且在将高轮廓复合结构18设置在工具58上之前，弯曲50或操纵高轮廓复合结构18可包括：在从成型设备10移除高轮廓复合结构之后，在工具58上方的半空中弯曲50或操纵高轮廓复合结构18，或者在从成型设备10移除之后并且在放置在工具58上之前，在另一合适位置处弯曲50或操纵高轮廓复合结构18。

此外，后成型操作56中的弯曲50可使用机械臂或其他合适的自动设备来执行，例如以在成型设备10上、或者在离开成型设备10的半空中且在工具58上方或附近、并且在将高轮廓复合结构18设置在工具58上之前进行高轮廓复合结构18的初始弯曲。一旦初始弯曲的高轮廓复合结构18设置在工具58上，其可进一步在工具58上(诸如净形工具58a(见图1))弯曲或操纵成净形。

如图1所示，诸如覆盖成型设备10a或分段式成型设备10b形式的成型设备10包括用于可操作地控制成型设备10的操作的控制***60。控制***60包括控制器62(见图1)和一个或多个计算机64(见图1)。一个或多个计算机64包括一个或多个便携式计算机，诸如膝上型计算机、一个或多个台式计算机、一个或多个可编程逻辑控制器或者其他合适的计算机或计算装置。在一个示例性版本中，一个或多个计算机64使用控制程序，该控制程序可包括确定成型应如何进展和成型设备10和成型工艺12的顺序操作的软件程序或算法。控制***60还可接收来自多个测压元件66(见图1)的信号，这些测压元件可用于监测通过成型设备10(诸如覆盖成型设备10a)的致动器(包括第一致动器68(见图1))或者通过成型设备10(诸如分段式成型设备10b)的致动器组件(包括上致动器组件70(见图1))施加至复合装料14的压力46。控制***60可以由操作员或用户可操作地控制。

如图1所示，在一个示例性版本中，诸如覆盖成型设备10a形式的成型设备10包括联接到诸如覆盖成型设备10a形式的成型设备10的上模具72(还见图3A至图3B)的覆盖工具组件(OTA)42。覆盖工具组件42可以是扇形垫片覆盖工具组件(OTA)42a的形式(见图1)。诸如以扇形垫片覆盖工具组件42a的形式的覆盖工具组件42包括硬工具74(见图1)，该硬工具成型并附接到现有成型设备10或新成型设备10的上模具72。

如图1所示，覆盖工具组件42(诸如扇形垫片覆盖工具组件42a)包括诸如扇形区段76a形式的覆盖区段76。在成型工艺12期间，覆盖区段76(诸如扇形区段76a)沿着上模具72的长度78(见图1、图3A)定位在成对66a的多个测压元件66(见图1)之间，并且抵靠复合装料14的一个或多个部分14a定位。

如图1中进一步示出的，在一个版本中，覆盖工具组件42(诸如扇形垫片覆盖工具组件42a)包括全覆盖工具组件(OTA)42b(也见图5A)，全覆盖工具组件设计或构造成用于附接到上模具72并且包括冲压元件80，该冲压元件设计或构造成起作用并且代替已移除或未包括的成型设备10上的冲压件82(见图5B)。如图1中进一步示出的，在另一版本中，覆盖工具组件42(诸如扇形垫片覆盖工具组件42a)包括部分覆盖工具组件(OTA)42c(也见图5B)，该部分覆盖工具组件设计或构造成用于沿着存在于成型设备10上的冲压件82的侧面84(见图5B)(诸如相对侧)附接到上模具72。

覆盖工具组件42(诸如扇形垫片覆盖工具组件42a)还可以包括具有形状转换元件(SCE)形状86的形状转换元件(SCE)85(见图1)。形状转换元件85构造成用于联接在存在于成型设备10上的冲压件82之上，以便将冲压件82的冲压形状88(见图5B)转换成与冲压形状88不同的形状转换元件85的形状转换元件形状86。

形成在诸如覆盖成型设备10a的成型设备10中的复合装料14优选地具有穿过复合装料14的一个或多个部分14a的厚度15(见图1)形成的板层间断特征90(见图1)。板层间断特征90在成型工艺12期间与覆盖区段76(诸如扇形区段76a)对齐。

在另一版本中，板层间断特征90包括拼接部92(见图1)，该拼接部以拼接图案94(见图1)成型并且穿过复合装料14的一个或多个部分14a的厚度15成型或引入到一个或多个板层32中。拼接部92可以包括部分拼接部92a(见图6)、全锯齿形拼接部92b(见图7)或另一合适类型的拼接部中的一个。

在一种版本中，板层间断特征90包括浮雕切口96(见图1)，该浮雕切口以浮雕切口图案98(见图1)切割并且穿过复合装料14的一个或多个部分14a的厚度15成型或引入到一个或多个板层32中。浮雕切口96可包括飞镖形浮雕切口96a(见图8)、菱形浮雕切口96b(见图9)或其他合适的浮雕切口中的一个或多个。

如下面进一步详细讨论的，在成型工艺12期间，覆盖工具组件42(诸如扇形垫片覆盖工具组件42a)拒绝或减轻复合装料14的一个或多个部分14a上的压力46和全厚度压紧48，以能够在一个或多个后成型操作56中实现高轮廓复合结构18的平面内弯曲52或平面内转向52a。

如图1所示，在另一示例性版本中，成型设备10(诸如分段式成型设备10b的形式)包括单独且可独立移动区段44。在一种版本中，诸如分段式成型设备10b形式的成型设备10包括上模具组件100，该上模具组件包括分段式上模具组件102(见图1、图10A)，其中，单独且可独立移动区段44包括分段式上模具组件区段104(见图10A)。在另一版本中，成型设备10(诸如分段式成型设备10b的形式)包括下模具组件106，该下模具组件包括分段式下模具组件108(见图1、图11A)，其中，单独且可独立移动区段44包括分段式下模具组件区段110(见图11A)。在又一版本中，成型设备10(诸如分段式成型设备10b的形式)包括分段式上模具组件102和分段式下模具组件108两者的组合112。

如下面进一步详细讨论的，在成型工艺12期间，通过控制器62控制分段式上模具组件102、分段式下模具组件108或者分段式上模具组件102和分段式下模具组件108的组合112中的一者的单独且可独立移动区段44，以沿着复合装料14的长度114(见图1)改变对复合装料14的一个或多个部分14a的压力46和全厚度压紧48，以允许一个或多个部分14a中的一个或多个板层32在成型工艺12之后移动，并且使得在一个或多个后成型操作56中实现由复合装料14形成的高轮廓复合结构18的平面内弯曲52或平面内转向52a。

现在参考图2A，图2A是示出了飞机机身部分116的侧视图的飞机轮廓建模图115a的图示。如图2A所示，飞机机身部分116示出了平面内轮廓118和平面外轮廓120。

现在参考图2B，图2B是示出了飞机机头部分122的侧视图的另一飞机轮廓建模图115b的图示。如图2B所示，飞机机头部分122示出了平面内轮廓118和平面外轮廓120。在飞机机头部分122处，飞机机身部分116的圆筒123的直径减小，并且圆筒123的收敛驱动诸如桁条20(见图1)的高轮廓复合结构18(见图1、图2C)的平面内弯曲52(见图1)或平面内转向52a(见图1)。

现在参考图2C，图2C是示出了高轮廓复合结构18的底部前透视图的轮廓建模图124的图示，该高轮廓复合结构诸如为飞机桁条20a(例如，帽形桁条20b)的形式。如图2C所示，诸如以飞机桁条20a(例如，帽形桁条20b)的形式的高轮廓复合结构18包括凸缘125、腹板126或侧面、以及盖128。图2C示出了凸缘125中的平面内轮廓118，并且示出了抵靠凸缘125的平面内弯曲52。图2C还示出了盖128中的平面外轮廓120，并且示出了抵靠盖128的平面外弯曲130。

现在参考图2D，图2D是诸如以飞机桁条20a(例如，图2C的帽形桁条20b)的形式的高轮廓复合结构18的底侧透视图的图示。图2D示出了诸如以飞机桁条20a(例如，帽形桁条20b)的形式的高轮廓复合结构18的凸缘125、腹板126或侧面、盖128以及中心线132。图2D还示出了抵靠凸缘125的平面内弯曲52。平面内弯曲52处于XY平面134a中(见图2H)。

现在参考图2E，图2E是诸如以飞机桁条20a(例如，图2D的帽形桁条20b)的形式的高轮廓复合结构18的底视图的示图。图2D示出了诸如以飞机桁条20a(例如，帽形桁条20b)的形式的高轮廓复合结构18的凸缘125、腹板126或侧面、盖128以及中心线132。图2E还示出了抵靠凸缘125的平面内弯曲52。平面内弯曲52处于XY平面134a内(见图2H)。

现在参考图2F，图2F是诸如以飞机桁条20a(例如，图2E的帽形桁条20b)的形式的高轮廓复合结构18的侧视图的图示。图2F示出了盖128并且示出了抵靠盖128的平面外弯曲130。平面外弯曲130处于XZ平面134b中(见图2H)。

现在参考图2G，图2G是诸如以帽形桁条20b形式的高轮廓复合结构18的透视前视图。如图2G中所示，诸如以帽形桁条20b的形式的高轮廓复合结构18包括凸缘125、腹板126或侧面以及盖128。如图2G所示，诸如以帽形桁条20b形式的高轮廓复合结构18具有诸如高轮廓28a的轮廓28。

现在参考图2H，图2H是例如以图2G的帽形桁条20b形式的高轮廓复合结构18的平面134和轴线135的示意图的图示。如图2H所示，平面134包括XY平面134a和XZ平面134b。如图2H进一步所示，轴线135包括X轴135a、Y轴135b和Z轴135c。抵靠诸如以图2G的帽形桁条20b形式的高轮廓复合结构18的凸缘125的弯曲处于XY平面134a中。抵靠诸如以图2G的帽形桁条20b形式的高轮廓复合结构18的盖128的弯曲处于XZ平面134b中。

现参考图3A至图3B，图3A是用于使用附接到上模具72的覆盖工具组件42的版本来形成高轮廓复合结构18的诸如覆盖成型设备10a形式的本公开的成型设备10的示例性版本的前透视图的图示。图3A示出了与成型部分138脱离的便携式载体部分136。图3B是诸如以图3A的覆盖成型设备10a形式的成型设备10的前透视图的图示，并且示出了联接到成型部分138的便携式载体部分136，并且示出了准备接收复合装料14的处于打开位置142的上模具72和下模具。诸如以覆盖成型设备10a形式的成型设备10包括上模具72和下模具140，复合装料14在上模具与下模具之间成型。在成型工艺12(见图1)期间，当上模具72和下模具140彼此接触时，它们处于关闭位置。

如图3A所示，上模具72具有顶侧144a和底侧144b，并且具有上模具部145，诸如成对145a的上模具部145，该上模具部通过第一致动器68(诸如轮廓控制致动器68a)可滑动地移位。如图3A至图3B所示，上模具72包括安装在柔性背板146上的冲压件82。冲压件82优选地安装在柔性背板146的底部146a(见图3A)上，并且从柔性背板146的底部146a向下突出。冲压件82可沿柔性背板146的长度148(见图3A)延伸。冲压件82可以由任何适合的刚性材料形成，例如金属(包括钢和不锈钢)或另一种适合的金属、陶瓷、复合材料或者另一种适合的刚性材料。柔性背板146可包括，例如但不限于，相对薄的铝或其他类似金属或柔性合成材料。

柔性背板146安装在第一砧座150a(见图3A)上以便通过上模具部145沿着x轴滑动移动，该上模具部可以呈一系列侧板152(见图3A)的形式。图3A还示出了可由第一致动器68(例如，轮廓控制致动器68a)沿着y轴移位的第一竖直支撑件154a，并且示出了可由第二致动器156(例如，形状成型致动器156a)沿着y轴移位的第二竖直支撑件154b。图3A还示出了利用第一支架160a固定到第一滑动臂158a的第一砧座150a，并且示出了利用第二支架160b固定到第二滑动臂158b的第二砧座150b。

在诸如以用于与图3A的成型设备10(诸如覆盖成型设备10a)一起使用的扇形垫片覆盖工具组件42a的形式的覆盖工具组件42的一个版本中，覆盖工具组件42具有覆盖区段76(见图1)，诸如扇形区段76a(见图1)，该覆盖区段沿着上模具72的长度78(见图1)铺设在上模具72的底侧144b上或附接至上模具的底侧，并且定位在冲压件82的侧面84旁边。在该版本中，诸如以扇形垫片覆盖工具组件42a的形式的覆盖工具组件42包括部分覆盖工具组件42c(见图5B)，因为它部分地覆盖在上模具72的底侧144b上但不覆盖在冲压件82上方。

如以上所讨论的，诸如以扇形垫片覆盖工具组件42a的形式的覆盖工具组件42还可以包括形状转换元件85(见图1)，该形状转换元件可以经由一个或多个附接元件(诸如螺钉、螺栓、夹子、夹具或其他合适的附接元件)覆盖在冲压件82上方并且附接至冲压件82、或者附接至一个或多个覆盖区段76、或者附接至上模具72的另一部分。形状转换元件85具有形状转换元件形状86(见图1)，该形状转换元件形状不同于冲压件82的冲压件形状88(见图5B)并且允许将复合装料14成型为与成型设备10(诸如，覆盖成型设备10a)上的现有冲压件82不同的形状。通过覆盖区段76(诸如扇形区段76a)与形状转换元件85的组合，诸如以扇形垫片覆盖工具组件42a的形式的覆盖工具组件42包括全覆盖工具组件42b，因为它完全覆盖在上模具72的底侧144b上方，包括覆盖在冲压件82上方。

在另一版本中，如以上所讨论的，诸如以扇形垫片覆盖工具组件42a的形式的覆盖工具组件42包括覆盖区段76(诸如扇形区段76a)和冲压元件80，并且包括全覆盖工具组件42b(见图5A)，因为它完全覆盖在上模具72的底侧144b上方，并且冲压元件80代替冲压件82并且起到与冲压件类似的作用。冲压元件80可以附接至覆盖区段76(如扇形区段76a)以形成覆盖工具组件42(诸如以扇形垫片覆盖工具组件42a的形式)。可替代地，冲压元件80和覆盖区段76(诸如扇形区段76a)可以形成为单一的、连续的且整体的单元以形成覆盖工具组件42，诸如以扇形垫片覆盖工具组件42a的形式。

如图3A所示，下模具140支撑在安装在便携式载体部分136上的柔性模具托盘162上，该便携式载体部分通过可释放的联接件164可释放地联接到第一砧座150a。下模具140包括模具块165，例如成对165a的模具块165，这些模具块间隔开以限定模具腔166(见图3A至图3B)，并且经由第二致动器156(例如形状成型致动器156a)可滑动地移位。

冲压件82设计成用于在成型工艺12期间至少部分地***到模具腔166中。可替代地，覆盖工具组件42的冲压元件80(诸如扇形垫片覆盖工具组件42a)设计成用于在成型工艺12期间至少部分地***到模具腔166中。

模具块165可彼此相对于单独地移位并且形成可变的模具轮廓。模具块165安装在柔性模具托盘162上，该柔性模具托盘由任何合适的柔性材料(诸如薄铝或者合成或塑料材料)形成。模具块165优选地沿着下模具140的长度168(见图3A)并且沿着柔性模具托盘162的长度以并排关系对齐，并且可以通过连接器互连。模具块165可包含任何合适的相对刚性材料，例如金属(包含钢或不锈钢)、陶瓷或另一合适的相对刚性材料。模具块165大体上具有矩形横截面轮廓。然而，模具块165可具有其他合适的横截面轮廓形状。

成型设备10(诸如以覆盖成型设备10a的形式)还包括联接至第一致动器68(诸如轮廓控制致动器68a)的多个测压元件66(见图1)，以监测通过第一致动器68(诸如轮廓控制致动器68a)和第二致动器156(诸如形状成型致动器156a)施加至复合装料14(见图3B)的压力46(见图1)。诸如以覆盖成型设备10a的形式的成型设备10还包括控制***60(见图3A至图3B)，该控制***具有控制器62(见图3A至图3B)以可操作地控制第一致动器68和第二致动器156。

第一致动器68(诸如轮廓控制致动器68a(见图3A至图3B))控制第一砧座150a的位移(见图3A)，并且控制下模具140的模具块165沿着其长度168的独立位移(见图3A)。第二致动器156(诸如形状成型致动器156a(见图3A至图3B))控制第二砧座150b(见图3A)的位移，并且独立地控制上模具72的上模具部145(见图3A至图3B)(诸如成对145a(见图3B)的上模具部145)的位移。第一致动器68(诸如轮廓控制致动器68a)和第二致动器156(诸如形状成型致动器156a)由控制***60(见图1、图2A至图2B)的控制器62(见图1、图3A至图3B)控制，该控制***使用操作员输入控制、控制程序(诸如算法或软件程序)以及待成型的高轮廓复合结构18的轮廓数据来控制第一致动器68(诸如轮廓控制致动器68a)和第二致动器156(诸如形状成型致动器156a)的操作。通过控制器62的操作，模具块165可单独地移位以共同成型对应于待成型的高轮廓复合结构18的可变模具轮廓。此外，当上模具72抵靠下模具140闭合并且覆盖工具组件42联接至上模具72时，通过控制器62的操作，上模具部145单独地依次移动，以在整个成型工艺12中抵靠复合装料14的部分施加向下的压缩力的方式抵靠下模具140成型复合装料14(见图3B)。

如图3A至图3B进一步所示，在该示例性版本中，成型设备10(例如覆盖成型设备10a)采用正交的x、y、z坐标系，其中x轴对应于复合装料14的纵向方向，并且成型轮廓沿y轴延伸。

在成型设备10(诸如以覆盖成型设备10a的形式)的该示例性版本中，联接至上模具72的覆盖工具组件42具有沿着上模具72的长度78(见图1)定位在成对66a的多个测压元件66之间并且在成型工艺12期间抵靠复合装料14的一个或多个部分14a定位的覆盖区段76，诸如扇形区段76a。复合装料14具有穿过一个或多个部分14a形成并且与扇形区段76a对齐的板层间断特征90(见图1)。覆盖工具组件42(诸如扇形垫片覆盖工具组件42a)在成型工艺12期间拒绝对复合装料14的一个或多个部分14a的压力46(见图1)和全厚度压紧48(见图1)，以允许复合装料14的一个或多个部分14a中的一个或多个板层32(见图1)形成为高轮廓复合结构18的一个或多个部分18a(见图1)，以在成型工艺12之后移动或滑动，并且在一个或多个后成型操作56中实现由复合装料14成型的高轮廓复合结构18的平面内弯曲52或平面内转向52a。

在成型工艺12完成之后，便携式载体部分136可用于运输下模具140，对于一个或多个后成型操作56，该下模具支撑成型的高轮廓复合结构18，例如，将高轮廓复合结构18转向或移动到工具58((见图3C至图3D)诸如净形工具58a(见图3C至图3D)，例如，固化工具)，或者转向或移动到基板(例如，未固化的蒙皮)上。对于另外的后成型操作56，例如进一步弯曲、加工或组装，高轮廓复合结构18也可用另一合适设备运输或转移到另一合适装置或结构。

现在参考图3C，图3C是呈凸形工具58b形式的工具58(诸如净形工具58a)的示例性版本的前透视图的图示。凸形工具58b形式的工具58(例如净形工具58a)可用于后成型操作56(见图1)，例如在将高轮廓复合结构18(见图1)从成型设备10移除之后(见图1)在凸形工具58b上弯曲或操纵该高轮廓复合结构。替代地，后成型操作56可包括：在成型设备10上弯曲或操纵高轮廓复合结构18；或者在将高轮廓复合结构18从成型设备10移除之后且在将高轮廓复合结构18设置在凸形工具58b上之前弯曲或操纵高轮廓复合结构18，例如，在将高轮廓复合结构18从成型设备10移除之后，在凸形工具58b上方的半空中弯曲或操纵高轮廓复合结构18；或者在将高轮廓复合结构从成型设备10移除之后且在设置在凸形工具58b上之前，在另一位置处弯曲或操纵高轮廓复合结构18。图3C还示出了正交的x、y、z坐标系170a，其中，x轴对应于高轮廓复合结构18(见图1)的纵向方向，并且成型的轮廓沿着y轴延伸。

现在参考图3D，图3D是凹形工具58c形式的工具58(诸如净形工具58a)的示例性版本的前透视图的图示。凹形工具58c形式的工具58(诸如净形工具58a)可用于后成型操作56(见图1)，诸如在从成型设备10(见图1)移除高轮廓复合结构之后在凹形工具58c上弯曲或操纵高轮廓复合结构18(见图1)。替代地，后成型操作56可包括：在成型设备10上弯曲或操纵高轮廓复合结构18；或者在将高轮廓复合结构18从成型设备10移除之后且在将高轮廓复合结构18设置在凹形工具58c上之前弯曲或操纵高轮廓复合结构18，例如，在将高轮廓复合结构18从成型设备10移除之后，在凹形工具58c上方的半空中弯曲或操纵高轮廓复合结构18；或者在将高轮廓复合结构从成型设备10移除之后且在放置在凹形工具58c上之前，在另一位置处弯曲或操纵高轮廓复合结构18。图3D还示出了正交的x、y、z坐标系170a，其中，x轴对应于高轮廓复合结构18(见图1)的纵向方向，并且成型的轮廓沿着y轴延伸。

现在参考图4A，图4A是可由本公开的成型设备10(见图1)的示例性版本成型的高轮廓复合结构18(诸如帽形桁条20b的形式)的图示。如图4A所示，帽形桁条20b具有帽形横截面21b形式的横截面21。如图4A进一步所示，帽形桁条20b包括凸缘125、腹板126或侧面以及盖128。

现在参考图4B，图4B是可由本公开的成型设备10(见图1)的示例性版本成型的高轮廓复合结构18(诸如C形桁条20c形式)的图示。如图4B所示，C形桁条20c具有C形横截面21c形式的横截面21。

现参考图4C，图4C是可由本公开的成型设备10(见图1)的示例性版本成型的高轮廓复合结构18(诸如L形桁条20d的形式)的图示。如图4C所示，L形桁条20d具有L形横截面21d形式的横截面21。

现在参考图4D，图4D是可由本公开的成型设备10(见图1)的示例性版本成型的高轮廓复合结构18(诸如T形桁条20e形式)的图示。如图4D所示，T形桁条20e具有T形横截面21e形式的横截面21。

图4A至图4D中所示的一个或多个高轮廓复合结构18可例如但不限于，在飞机工业中用于加强或支撑具有弯曲形式的各种结构，例如机身282(见图14)的机头区段284(见图14)和机尾区段290(见图14)。除了在图4A至图4D中示出的高轮廓复合结构18的形状和横截面之外，高轮廓复合结构18还可具有其他合适的横截面轮廓，诸如圆形盖、正方形或另一几何或成角度的形状。

现在参考图5A，图5A是具有附接到上模具72的底侧144b的一个版本的覆盖工具组件42(诸如扇形垫片覆盖工具组件42a)的本公开的成型设备10(诸如以覆盖成型设备10a的形式)的示例性版本的放大前透视图的图示。图5A示出了彼此相对的处于打开位置142的上模具72和下模具140。在一个示例性版本中，图5A示出了三个(3)覆盖工具组件42(诸如以扇形垫片覆盖工具组件42a的形式)，每个覆盖工具组件具有帽形横截面21b，其中部分成型为凸缘125、腹板126或侧面以及盖128的形式。每个覆盖工具组件42(诸如扇形垫片覆盖工具组件42a)经由附接元件172(见图5A)(诸如以粘合带172a的形式)附接至上模具72的底侧144b。附接元件172还可包括螺钉、螺栓、夹具或其他合适的附接元件。每个覆盖工具组件42(诸如扇形垫片覆盖工具组件42a)包括硬工具74(见图5A)，该硬工具形成为单一或整体结构，或者形成为组装在一起的单独部件，并且联接或附接至上模具72。

如图5A所示，每个覆盖工具组件42(诸如扇形垫片覆盖工具组件42a)包括覆盖区段76(诸如扇形区段76a)和冲压元件80。在成型工艺12期间，覆盖区段76(诸如扇形区段76a)构造为覆盖在复合装料14的凸缘区域174上。在这个示例性版本中，每个覆盖工具组件42(诸如扇形垫片覆盖工具组件42a)是包括冲压元件80的全覆盖工具组件42b，其中现有冲压件82已移除或未包括，并且每个覆盖工具组件设计成沿着上模具72的长度78(见图1)附接至并覆盖上模具72的底侧144b的全部或一部分。

现在参考图5B，图5B是包括附接到上模具72的底侧144b的一部分或部件的部分覆盖工具组件42c的另一版本的覆盖工具组件42(诸如扇形垫片覆盖工具组件42a)的放大透视右侧视图的图示。图5B表示上模具72的长度78(见图1)的一部分175和成型设备10(例如覆盖成型设备10a)的整个长度的一部分。

如图5B中进一步示出的，覆盖区段76(诸如扇形区段76a)邻近冲压件82的侧面84附接。在该版本中，冲压件82存在并存在于成型设备10(诸如覆盖成型设备10a)的上模具72上，并且覆盖工具组件42(诸如扇形垫片覆盖工具组件42a)围绕或邻近现有冲压件82翻新。

图5B示出了经由附接元件172(诸如螺钉172b)附接至上模具72的覆盖工具组件42(诸如扇形垫片覆盖工具组件42a)的覆盖区段76(诸如扇形区段76a)。附接元件172还可包括粘合带、螺栓、夹具或其他合适的附接元件。如图5B所示，覆盖工具组件42(诸如扇形垫片覆盖工具组件42a)包括成型为分开的部件并附接至上模具72的硬工具74(见图5B)。

如图5B中进一步示出的，冲压件82具有带有圆形帽形横截面21a的圆形帽形176，并且具有穿过冲压件82的中心的中心轴线178。如果期望冲压件82的另一种形状，则形状转换元件85(见图1)可经由一个或多个附接元件172覆盖在冲压件82的盖128和腹板126上，并且附接至冲压件82、或者附接至覆盖区段76(诸如扇形区段76a)中的一个或多个、或者附接至上模具72的另一部分。所选择的形状转换元件85优选地具有与图5B所示的冲压件82的圆形帽形176不同的形状转换元件形状86(见图1)，以便改变待在成型设备10(诸如覆盖成型设备10a)中成型的高轮廓复合结构18的形状。例如，形状转换元件85可具有帽形横截面21b(见图4A)、C形横截面21c(见图4B)、L形横截面21d(见图4C)、T形横截面21e(见图4D)或其他合适的横截面形状。使用形状转换元件85将冲压件82转换成另一期望形状优选地用于上模具72的整个长度78(见图1)。

如图5B中进一步示出的，每个覆盖区段76(诸如扇形区段76a)可以是结构垫片180的形式，该结构垫片包括一个或多个弯曲边182或边缘以及一个或多个直边184或边缘。弯曲边182或边缘具有弯曲形状186(见图5B、5C)。在一种版本中，弯曲形状186可以呈扇形形状186a(见图5C)、或波浪形状、或半圆形形状的形式。在另一种版本中，弯曲形状186可以是弯曲梯形形状186b的形式(见图5B)。弯曲形状186也可以是其他合适的弯曲形状的形式。如图5B所示，具有弯曲形状186的弯曲边182产生或形成非覆盖区域188，该非覆盖区域是未被覆盖工具组件42(诸如扇形垫片覆盖工具组件42a)覆盖或遮盖的区域。如图5B所示，当在成型工艺12期间在上模具72与下模具140(见图3A)之间定位和成型复合装料14时，未覆盖区域188与上模具72上的位置190、196c对齐，该位置对应于待成型为高轮廓复合结构18(见图1)的复合装料14上的一个或多个部分14a(诸如一个或多个凸缘区域174)。如图5B中进一步示出的，覆盖区段76(诸如扇形区段76a)的直边184与冲压件82的侧面84对齐并邻近。

现在参考图5C，图5C是具有联接至上模具72的另一版本的覆盖工具组件42(诸如扇形垫片覆盖工具组件42a)的成型设备10(见图1、图5A)(诸如以覆盖成型设备10a(见图1、图5A)的形式)的上模具72的一部分72a的顶视图的图示，并且示出了具有浮雕切口96的复合装料14。图5C示出了待用上模具72成型的复合装料14的凸缘区域174、腹板区域192和盖区域194，并且示出了冲压件82。图5C示出了沿着盖区域194的压力梯度195。压力梯度195指示成型设备10(例如覆盖物成型设备10a)的压力区域196。如图5C所示，压力区域196包括位于测压元件66的测压元件位置197处的高压区域196a(见图1)以及高压区域196a之间的低压区域196b，包括零压区196c。高压区域196a具有1个大气压至2个大气压的范围内的高压。然而，高压区域196a可具有另一合适量的高压。低压区域196b具有在0个大气压至小于1个大气压的范围内的低压。优选地，低压区域196b，包括零压区域196c，在0大气压下具有低压。

如图5C所示，覆盖工具组件42(诸如扇形垫片覆盖工具组件42a)具有覆盖区段76(诸如扇形区段76a)，该覆盖区段均具有弯曲形状186(诸如扇形形状186a)的弯曲边182或边缘以及与冲压件82的侧面84对齐或相邻的直边184。如图5C所示，具有弯曲形状186的弯曲边182产生或形成非覆盖区域188。如图5C所示，当在成型过程12期间在上模具72与下模具140(见图3A)之间定位和成型复合装料14时，未覆盖区域188与待成型为高轮廓复合结构18(见图1)的复合装料14上的部分14a(诸如凸缘区域174)对齐。如图5C中进一步示出的，覆盖区段76(诸如扇形区段76a)定位在测压元件66的测压元件位置197(其位于高压区域196a处)之间，并且覆盖区段76(诸如扇形区段76a)在低压区域196b(包括零压区域196c)处对齐。

覆盖区段76(诸如扇形区段76a)的非覆盖区域188在成型为高轮廓复合结构18(见图1)(诸如在成型设备10(诸如以覆盖成型设备10a的形式)中成型的桁条20(见图1)，例如，帽形桁条20b(见图4A))的复合装料14的部分14a(诸如凸缘区域174)处产生低压区域196b，包括零压区域196c。这种低压区域196b，包括零压区域196c，最小化或防止成型为高轮廓复合结构18(诸如桁条20，例如，帽形桁条20b)的复合装料14的部分14a(诸如凸缘区域174)的板层32(见图1)的全厚度压紧48(见图1)或固结。

图5C还示出了具有板层间断特征90(诸如，以穿过形成复合装料14的板层32(见图1)切割的浮雕切口96的形式)的复合装料14。复合装料14可以在递送至成型设备10之前预切割有浮雕切口96。例如，复合装料14可以在用于铺设复合装料14的层压阶段期间切割有浮雕切口96，或者可以在层压阶段之前或之后切割。优选地，成型设备10不用浮雕切口96切割复合装料14。如图5C所示，浮雕切口96切割到复合装料14的凸缘区域174中。当复合装料14定位在成型设备10(诸如覆盖成型设备10a)中时，浮雕切口96的位置与覆盖区段76(诸如扇形区段76a)的非覆盖区域188的位置对齐。浮雕切口96的位置和覆盖区段76(例如扇形区段76a)的非覆盖区域188的位置都定位在成型设备10(例如覆盖成型设备10a)的成对66a(见图1)的测压元件66(见图1)之间。

覆盖区段76(诸如扇形区段76a)与低压区域196b(包括零压区域196c)对齐，并且与穿过复合装料14的部分14a的厚度15(见图1)切割的板层32的板层间断特征90或纤维断裂特征对齐。这拒绝了对板层32(见图1)的预浸材料35(见图1)的全厚度压紧48(见图1)，以移除板层间粘合，并且允许浮雕切口96在一个或多个后成型操作56中相对于彼此滑移或滑动。具有覆盖工具组件42(例如，扇形垫片覆盖工具组件42a)的成型设备10(例如，以覆盖成型设备10a的形式)允许覆盖区段76(例如，扇形区段76a)的非覆盖区域188与浮雕切口96对齐，以迫使全厚度压紧48、以及滑移平面200(见图6)上方的平面内压紧和固结的减小，并且允许滑移平面200在后成型操作56(见图1)或活动中工作或移动。具有覆盖工具组件42(例如扇形垫片覆盖工具组件42a)的成型设备10(例如以覆盖成型设备10a的形式)设计为利用成型设备10的测压元件66的高压区域196a之间的低压区域196b(包括零压区域196c)开发软区域。

现在参考图5D，图5D是示出了图5C的覆盖工具组件42(诸如扇形垫片覆盖工具组件42a)上包括高压区域196a以及低压区域196b(包括零压区域196c)的压力区域196的压力梯度195的示意图。如图5D所示，在测压元件66的测压元件位置197处，高压区域196a具有由轮廓控制致动器68a(见图3A)抵靠复合装料14施加的高的压力46(见图1)以及大的力202(例如，4000磅的力)。位于测压元件66的测压元件位置197处的高压区域196a之间是低压区域196b，包括零压区域196c。低压区域196b(包括零压区域196c)是复合装料14的凸缘区域174并且在某些版本中是部分腹板区域192在利用成型设备10(诸如以覆盖成型设备10a的形式)成型期间不被压紧或固结的区域。

现在参考图5E，图5E是可以与成型设备10(见图1)(例如覆盖成型设备10a(见图1))一起使用的覆盖工具组件42的另一示例性版本(例如扇形垫片覆盖工具组件42a)的前透视图的图示。如图5E的示例性版本所示，覆盖工具组件42(诸如扇形垫片覆盖工具组件42a)具有T形横截面21e，该T形横截面构造为成型也被称为叶片桁条的T形桁条20e(见图4D)。覆盖工具组件42(诸如扇形垫片覆盖工具组件42a)包括硬工具74(见图5E)，该硬工具成型并构造成附接至上模具72(见图5A)。在这个版本中，如图5E所示，覆盖工具组件42(诸如扇形垫片覆盖工具组件42a)包括联接或附接至冲压元件80的顶部204。如图5E所示，顶部204具有向下延伸的侧边缘205并且具有形成在顶部204中的中央槽部206。中央槽部206构造成接收并接收冲压元件80的顶端207(见图5E)。顶部204构造成附接至上模具72(见图5A)的底侧144b(见图5A)。顶部204可类似于桁条线被自动控制。

现在参考图5F，图5F是图5E的具有T形横截面21f的覆盖工具组件42(诸如扇形垫片覆盖工具组件42a的形式)的顶视图的图示。图5F示出了顶部204和中央槽部206，其中冲压元件80的顶端207联接在中央槽部206中。图5F还示出了具有弯曲边182和直边184的覆盖区段76(诸如扇形区段76a)，弯曲边具有弯曲形状186(诸如扇形形状186a)，直边邻近腹板区域192(也见图5E)。图5F还示出了构造为与凸缘区域174和腹板区域192对齐的非覆盖区域188，以待与复合装料14一起成型。诸如浮雕切口96(见图5C)、拼接部92(见图1)或者间断纤维的板层间断特征90(见图5C)可在复合装料14中引入到凸缘区域174中并且与非覆盖区域188对齐。

现在参考图6，图6为本公开的成型设备10(诸如以覆盖成型设备10a的形式)的示例性版本的右侧透视图的图示，并且示出了具有板层间断特征90(诸如拼接部92或重叠部，以具有拼接图案94a的部分拼接部92a的形式)的复合装料14的板层铺设件198的板层铺设部198a的示例性版本的放大横截面图。图6示出了定位在上模具72与下模具140之间的复合装料14，其中一个版本的覆盖工具组件42附接到上模具72。图6示出了穿过复合装料14的厚度15的板层铺设部198a的压力区域196，该压力区域包括位于测压元件66的测压元件位置197处的高压区域196a以及低压区域196b(包括零压区域196c)。图6还示出了测压元件66在高压区域196a处的力202。

如图6所示，板层铺设部198a示出了具有板层间断特征90(诸如拼接部92或重叠部)的两个板层32(诸如以平纹编织板层32b的形式)的组。图6还示出了板层32(诸如以平纹交叉编织板层32c的形式)，其中，一个平纹交叉编织板层32c通过板层铺设部198a的堆叠定位在两个平纹编织板层32b之间。板层间断特征90(诸如拼接部92或重叠部)为具有拼接图案94(诸如部分拼接图案94a)的部分拼接部92a的形式，其中拼接部92或重叠部在整个板层铺设部198a中部分地出现在拼接位置208a或重叠位置处，而不是完全在整个板层铺设部198a中。

现在参考图7，图7是示出了具有板层间断特征90(诸如拼接部92或重叠部，以具有拼接图案94(诸如全锯齿形拼接图案94b)的全锯齿形拼接部92b的形式)的复合装料14的板层铺设件198的板层铺设部198b的另一示例性版本的放大横截面图的图示。图7示出了穿过复合装料14的厚度15的板层铺设部198b的压力区域196，该压力区域包括位于测压元件66的测压元件位置197处的高压区域196a以及低压区域196b(包括零压区域196c)。图7还示出了测压元件66在高压区域196a处的力202。

如图7所示，板层铺设部分198b示出了具有板层间断特征90(诸如拼接部92或重叠部)的两个板层32(诸如以平纹编织板层32b的形式)的组。图7还示出了具有板层间断特征90(诸如拼接部92或重叠部)的两个板层32(诸如以平纹交叉编织板层32c的形式)的组。具有拼接部92的两个平纹编织板层32b与具有拼接部92的两个平纹交叉编织板层32c通过板层铺设部198b的堆叠而交替。板层间断特征90(诸如拼接部92或重叠部)为具有拼接图案94(诸如全锯齿形拼接图案94b)的全锯齿形拼接部92b的形式，其中拼接部92或重叠部在整个板层铺设部198b中以锯齿形构造完全出现在拼接位置208b或重叠位置处。

现在参考图8，图8是示出了复合装料14的板层铺设件198的板层铺设部198c的另一示例性版本的放大横截面图的图示，该复合装料具有带浮雕切口图案98(诸如飞镖形浮雕切口图案98a)的浮雕切口96(诸如以飞镖形浮雕切口96a的形式)的板层间断特征90。图8示出了穿过复合装料14的厚度15的板层铺设部198c的压力区域196，该压力区域包括位于测压元件66的测压元件位置197处的高压区域196a以及低压区域196b(包括零压区域196c)。图8还示出了测压元件66在高压区域196a处的力202。

如图8所示，板层铺设部198c示出了具有板层间断特征90(诸如浮雕切口96，以飞镖形浮雕切口96a的形式)的板层32(诸如以平纹编织板层32b的形式)。图8还示出了具有板层间断特征90(诸如浮雕切口96，以飞镖形浮雕切口96a的形式)的板层32(诸如以平纹交叉编织板层32c的形式)。如图8所示，在板层32的顺序层中，平纹交叉编织板层32c(板层2)定位于两个平纹编织板层32b(板层1和板层3)之间，并且浮雕切口96(诸如飞镖形浮雕切口96a)通过板层铺设部198c的堆叠而形成。板层间断特征90(诸如浮雕切口96，以飞镖形浮雕切口96a的形式)出现在浮雕切口位置210a处，并且以浮雕切口图案98(诸如飞镖形浮雕切口图案98a)。

现在参考图9，图9是示出了复合装料14的板层铺设件198的板层铺设部198d的另一示例性版本的放大横截面图的图示，该复合装料具有板层间断特征90，诸如带浮雕切口图案98(诸如菱形浮雕切口图案98b)的浮雕切口96，以菱形浮雕切口96b的形式。图9示出了穿过复合装料14的厚度15的板层铺设部198d的压力区域196，压力区域包括位于测压元件66的测压元件位置197处的高压区域196a(见图1)以及低压区域196b(包括零压区域196c)。图9还示出了测压元件66在高压区域196a处的力202。

如图9所示，板层铺设部198d示出了具有板层间断特征90(诸如浮雕切口96，以菱形浮雕切口96b的形式)的板层32(诸如以平纹编织板层32b的形式)。图9还示出了具有板层间断特征90(诸如浮雕切口96，以菱形浮雕切口96b的形式)的板层32(诸如以平坦交叉编织板层32c的形式)。如图9所示，在板层32的顺序层中，平纹交叉编织板层32c(板层2)定位于两个平纹编织板层32b(板层1和板层3)之间，并且浮雕切口96(诸如菱形浮雕切口96b)通过板层铺设部198d的堆叠而形成。板层间断特征90(诸如浮雕切口96，以菱形浮雕切口96b的形式)出现在浮雕切口位置210b处，并且以浮雕切口图案98(诸如菱形浮雕切口图案98b)。

现在参考图10A至图12，图10A至图12示出了用于成型复合结构16(见图1)(诸如高轮廓复合结构18(见图1))的成型设备10(诸如以分段式成型设备10b的形式)的另一示例性版本。在一种版本中，如图10A所示，上模具组件100包括分段式上模具组件102，该分段式上模具组件分段成包括分段式上模具组件区段104的单独且可独立移动区段44。在另一种版本中，如图11A所示，下模具组件106包括分段式下模具组件108，该分段式下模具组件分段成包括分段式下模具组件段110的单独且可独立移动区段44。在又一版本中，如图12所示，示出了分段式上模具组件/分段式下模具组件的组合112，其中上模具组件100包括分段式上模具组件102，该分段式上模具组件分段成包括分段式上模具组件区段104的单独且可独立移动区段44，并且其中下模具组件106包括分段式下模具组件108，该分段式下模具组件分段成包括分段式下模具组件区段110的单独且可独立移动区段44。

成型设备10(诸如分段式成型设备10b)包括上模具组件100(见图10A、图12)和下模具组件106(见图11A、图12)。下模具组件106与上模具组件100分离并且相对于上模具组件100能独立地移动，在上模具组件和下模具组件之间成型复合装料14(见图1)。上模具组件100包括上致动器组件70(见图10A、图12)，例如，以上弹簧针阵列(upper pogo array)或上弹簧针组(upper pogo set)的形式，该上致动器组件包括多个上致动器70a(见图10A、图12)，诸如以上弹簧针的形式。下模具组件106包括下致动器组件212(见图11A、图12)，例如，以下弹簧针阵列或下弹簧针组的形式，该下致动器组件包括多个下致动器212a(见图11A、图12)，诸如以下弹簧针的形式。成型设备10，例如分段式成型设备10b，还包括控制***60(见图1)。控制***60具有控制器62(见图1)，以可操作地控制上致动器组件70并且可操作地控制下致动器组件212。

现在参考图10A至图10B，图10A是本公开的成型设备10(诸如以分段式成型设备10b的形式)的示例性版本的分段式上模具组件102的放大前透视图的图示。图10B是图10A的成型设备10(例如以分段式成型设备10b的形式)的分段式上模具组件102的放大右侧透视图的图示。

如图10A至图10B所示，成型设备10(诸如以分段式成型设备10b的形式)包括上模具组件100。上模具组件100包括多个压缩机模块组件214(见图10A至图10B)，该压缩机模块组件包括可移动地联接到上致动器组件70并且联接到一对216a(见图10A)侧压板216(见图10A)的压缩机模块215(见图10A至图10B)。例如，每个上致动器组件70可以经由托架附接组件217(见图10A)附接到一对侧压板216。上模具组件100还包括冲压件82(见图10A至图10B)或凸模。如图10A所示，冲压件82设置在一对侧压板216之间，并且该对侧压板216沿着冲压件82的侧面84定位。上模具组件100还包括联接在上致动器组件70与压缩机模块215之间的多个测压元件66(见图10A至图10B)。如图10A至图10B所示，压缩机模块215还包括压缩机元件218，该压缩机元件联接到托架附接组件217并且构造成压靠在一对216a侧压板216的顶表面上。控制***60(见图1)的控制器62(见图1)可操作地控制上致动器组件70以移动压缩机模块215。

对于图10A至图10B所示的版本，上模具组件100包括分段式上模具组件102，该分段式上模具组件分段成包括分段式上模具组件区段104的单独且可独立移动区段44。如图10A至图10B所示，间隙220形成并存在于每个分段式上模具组件区段104之间。在一个示例中，间隙220可以具有在0.010英寸至0.020英寸的范围内的宽度。然而，间隙220可以具有另一合适的宽度。

每个分段式上模具组件区段104具有其自身的压缩机模块215、冲压件82、一对216a侧压板216以及具有上致动器70a的上致动器组件70。这使得特定的高轮廓复合结构18(例如桁条20)构造能够启用和停用每个压缩机模块215。在每个压缩机模块215之间选择的节距基于由成型设备10(诸如分段式成型设备10b)成型的高轮廓复合结构18的曲率的复杂性。在上模具组件100是分段式的并且包括分段式上模具组件102并且单独且可独立移动区段44包括分段式上模具组件区段104的情况下，在成型工艺12(见图1)期间，分段式上模具组件区段104中的一个或多个通过控制***60的控制器62停用，并且分段式上模具组件区段104中的一个或多个通过控制***60的控制器62启用。这能够在高轮廓复合结构18的后成型操作56中实现平面内弯曲52(见图1)或平面内转向52a(见图1)、以及平面内弯曲能力54(见图1)或平面内转向能力54a(见图1)。此外，这使得能够在用于高轮廓复合结构18的弯曲50(见图1)的后成型操作56期间实现板层32的层间剪切和层内剪切。

现在参考图10C，图10C是图10B的成型设备10(例如以分段式成型设备10b的形式)的分段式上模具组件102的压缩机模块215(例如以电气控制的压缩机模块215a的形式)的示例性版本的放大后透视图的图示。如图10C所示，压缩机模块215(诸如以电气控制的压缩机模块215a的形式)包括电驱动单元222(诸如伺服电机222a)。电驱动单元222还可以包括其他合适的电动机或电驱动机构。电驱动单元222(诸如伺服电机222a)设计成在竖直方向224上沿着上致动器70a(诸如上弹簧针)的z轴上下移动(见图10A)。电驱动单元222(例如伺服电机222a)通过托架附接组件217联接到压缩机元件218。

现在参考图10D，图10D是图12的成型设备10(诸如以分段式成型设备10b的形式)的分段式上模具组件102的压缩机模块215(诸如以气动控制的压缩机模块215b(也见图12)的形式)的另一示例性版本的放大后透视图的图示。如图10D所示，压缩机模块215(例如以气动控制的压缩机模块215b的形式)在壳体226中包括缸225，例如气缸225a。缸225(诸如气缸225a)经由托架附接组件217(见图12)联接到压缩机元件218。缸225(诸如气压缸225a)设计成在竖直方向224上沿着上致动器70a(诸如上弹簧针)的z轴上下移动。

现在参考图11A，图11A是本公开的成型设备10(诸如以分段式成型设备10b的形式)的示例性版本的分段式下模具组件108的放大前透视图的图示。如图11A所示，成型设备10(诸如分段式成型设备10b)包括以分段式下模具组件108的形式的下模具组件106。以分段式下模具组件108的形式的下模具组件106包括联接到下致动器组件212的下托盘228。下致动器组件212包括下致动器212a(见图11A)。以分段式下模具组件108形式的下模具组件106还包括设置在间隔开以限定下模具腔234的成对232a的模具部232(诸如以模具块的形式)之间的压制设备230。模具部232可相对于彼此滑动地移位。压制设备230设计为在成型工艺12(见图1)期间抵靠复合装料14(见图1)的盖区域194(见图5C)施加向上的阻力，以成型高轮廓复合结构18(见图1)，诸如帽形桁条20b(见图4A)。

以分段式下模具组件108的形式的下模具组件106还包括支撑板235(也见图12)并且还包括彼此相对地定位于模具部232的外侧上的缸236(也见图12)，诸如气缸236a(也见图12)。虽然图11A示出了用于每个单独且可独立移动区段44的彼此相对的两个缸236，但是在其他版本中，可以使用多于两个缸。控制***60(见图1)的控制器62(见图1)可操作地控制下致动器组件212以移动模具部232。下模具组件106与上模具组件100分离并且相对于上模具组件100能独立地移动，复合装料14在上模具组和下模具组件之间成型。

对于图11A所示的版本，下模具组件106包括分段式下模具组件108，该分段式下模具组件分段成包括分段式下模具组件段110的单独且可独立移动区段44。如图11A所示，间隙220a形成并存在于每个分段式下模具组件区段110之间。在一个示例中，间隙220a可具有在0.010英寸至0.020英寸的范围内的宽度。然而，间隙220a可具有另一合适的宽度。

每个分段式下模具组件区段110具有其自身的带有下致动器212a的下致动器组件212、模具部232、压制设备230和诸如气动缸236a的缸236。对于包括分段式下模具组件区段110的分段式下模具组件108，在成型工艺12(见图1)期间，可通过手动移除、气动控制移除、电气控制移除或其他合适的移除来移除或停用分段式下模具组件区段110的成对232a模具部232中的一个或多个，以避免对位于上模具组件100和下模具组件106之间的复合装料14的一个或多个部分14a的压力46和全厚度压紧48。分段式下模具组件区段110允许分段式下模具组件108吸收沿着复合装料14的长度114(见图1)行进的复合装料14(见图1)的厚度15(见图1)的变化。

现在参考图11B，图11B是图11A的分段式下模具组件108的下致动器组件212的放大后透视图的图示。如图11B所示，下致动器组件212包括下致动器212a，诸如以电气控制的致动器模块238的形式。电气控制的致动器模块238经由电驱动单元240(诸如伺服电机240a)致动。电驱动单元240还可以包括其他合适的电动机或电驱动机构。电驱动单元240(例如伺服电机240a)设计成在竖直方向242上沿着下致动器212a(例如下弹簧针)的z轴上下移动。电驱动单元240(诸如伺服电机240a)联接至模具部232。

现在参考图12，图12是本公开的成型设备10(诸如分段式成型设备10b)的另一示例性版本的放大右侧透视图的图示，示出了分段式上模具组件102和分段式下模具组件108的组合112。如图12所示，上模具组件100包括具有分段式上模具组件区段104的分段式上模具组件102，并且下模具组件106包括具有分段式下模具组件区段110的分段式下模具组件108。

如图12进一步所示，每个分段式上模具组件区段104包括压缩机模块组件214，该压缩机模块组件具有联接到具有上致动器70a的上致动器组件70的压缩机模块215(例如以气动控制的压缩机模块215b的形式)。如图12中进一步示出的，每个分段式上模具组件区段104还包括：一对216a侧压板216、托架附接组件217、冲压件82、联接在上致动器组件70与压缩机模块215之间的测压元件66、以及联接到托架附接组件217并构造成压靠在一对216a侧压板216的顶表面上的压缩机元件218。图12还示出了每个分段式上模具组件区段104之间的间隙220。

如图12中进一步示出的，每个分段式下模具组件区段110包括下致动器组件212，该下致动器组件具有联接至下托盘228和一对232a模具部232的下致动器212a，并且包括压制设备230、下模具腔234、支撑板235和诸如气压缸236a的缸236。图12还示出了每个分段式下模具组件区段110之间的间隙220a。

现在参考图13A，图13A是本公开的方法250的示例性版本的流程图的图示。在本公开的另一版本中，提供了能够在一个或多个后成型操作56(见图1)中实现复合结构16(见图1)(诸如高轮廓复合结构18(见图1))的平面内弯曲52(见图1)的方法250。如上面关于图1、图4A至图4D所讨论的，高轮廓复合结构18可包括以下中的一项：桁条20、飞机桁条20a、帽形桁条20b、C形桁条20c、L形桁条20d、T形桁条20e、加强构件22、翼梁24、梁25或另一合适的高轮廓复合结构。

图13A中的方框表示操作和/或其部分或元件，并且连接各个方框的线不暗示操作或其部分或元件的任何特定顺序或从属性。图13A和本文阐述的方法250的步骤的公开不应解释为必须确定要执行步骤的序列。相反，尽管指示了一个说明性顺序，但应当理解的是，这些步骤的顺序可以在适当时进行修改。因此，某些操作可以不同的顺序或同时执行。

如图13A所示，方法250包括：步骤252，提供成型设备10，例如以覆盖成型设备10a的形式(见图1、图3A至图3B)。成型设备10(例如以覆盖成型设备10a的形式)包括上模具72(见图1、图3A)和下模具140(见图3A)。上模具72具有经由诸如轮廓控制致动器68a(见图3A至图3B)的第一致动器68可滑动地移位的上模具部145(见图3B)，并且下模具140具有间隔开以限定模具腔166(见图3B)的成对165a的模具块165(见图3B)，并且这些模具块经由诸如形状成型致动器156a(见图3A至图3B)的第二致动器156可滑动地移位。

上模具72还可包括设计成至少部分地***到模具腔166中的冲压件82(见图3A)。覆盖工具组件42的覆盖区段76(见图1)(诸如扇形区段76a(见图1))沿着冲压件82的侧面84(见图5B)(诸如相对侧面(见图5B))附接，或者在另一合适的位置中附接至上模具72。

成型设备10(诸如以覆盖成型设备10a的形式)还包括联接至第一致动器68(诸如轮廓控制致动器68a)的多个测压元件66(见图1)。成型设备10(诸如以覆盖成型设备10a的形式)还包括具有控制器62(见图1)和一个或多个计算机64(见图1)的控制***60(见图1)。

成型设备10(诸如以覆盖成型设备10a的形式)还包括联接至上模具72的覆盖工具组件42(诸如以扇形垫片覆盖工具组件42a(见图1)的形式)。覆盖工具组件42(诸如以扇形垫片覆盖工具组件42a的形式)具有沿着上模具72的长度78(见图1)定位在成对66a的多个测压元件66之间的覆盖区段76，诸如扇形区段76a。覆盖工具组件42(诸如以扇形垫片覆盖工具组件42a的形式)还可包括具有形状转换元件形状86(见图1)的形状转换元件85(见图1)，以用于在上模具72上存在冲压件82的情况下联接在上模具72的冲压件82(见图5B)上方。形状转换元件85具有与冲压件82的冲压件形状88(见图5B)不同的形状转换元件形状86。形状转换元件85构造成将冲压件形状88变成形状转换元件85的形状转换元件形状86，以获得用于成型复合装料14的另一期望形状。在另一版本中，覆盖工具组件42(诸如以扇形垫片覆盖工具组件42a的形式)还可包括设计成至少部分地***到模具腔166中的冲压元件80(见图1)。该版本在上模具72不包括冲压件82时或者现有冲压件82从上模具72移除时使用。覆盖工具组件42的冲压元件80(诸如以扇形垫片覆盖工具组件42a的形式)与上模具72的冲压件82在它们具有相同的形状或基本上相同的形状的情况下类似地起作用。

如图13A所示，方法250还包括：步骤254，将复合装料14定位在上模具72与下模具140之间。复合装料14具有穿过复合装料14的一个或多个部分14a的厚度15成型的板层间断特征90(见图1)。

定位具有板层间断特征90的复合装料14的步骤254还包括定位具有板层间断特征90的复合装料14，该板层间断特征包括穿过复合装料14的一个或多个部分14a的厚度15成型的拼接部92(见图1)和浮雕切口96(见图1)中的一项或多项。拼接部92包括部分拼接部92a(见图6)、全锯齿形拼接部92b(见图7)或其他合适的拼接部中的一项。浮雕切口96包括飞镖形浮雕切口96a(见图8)、菱形浮雕切口96b(见图9)或其他合适的浮雕切口中的一项或多项。

如图13A所示，方法250还包括：步骤256，将成对66a的多个测压元件66之间的板层间断特征90对齐。

如图13A所示，方法250还包括：步骤258，抵靠复合装料14的一个或多个部分14a定位覆盖工具组件42(诸如以扇形垫片覆盖工具组件42a的形式)的扇形区段76a，并且使扇形区段76a与板层间断特征90对齐。

抵靠复合装料14的一个或多个部分14a定位覆盖工具组件42(诸如以扇形垫片覆盖工具组件42a的形式)的扇形区段76a的步骤258还包括抵靠包括凸缘区域174的一个或多个部分14a定位(诸如以扇形垫片覆盖工具组件42a的形式)覆盖工具组件42的扇形区段76a，并且将复合装料14成型为具有凸缘125(见图4A)、腹板126(见图4A)和盖128(见图4A)的帽形桁条20b(见图4A)。

如图13A所示，方法250还包括：步骤260，通过成型设备10(诸如覆盖成型设备10a)和成型工艺12(见图1)成型复合装料14。

如图13A所示，方法250还包括：步骤262，在成型工艺12期间，使用覆盖工具组件42(诸如以扇形垫片覆盖工具组件42a的形式)拒绝对复合装料14的一个或多个部分14a的压力46(见图1)和全厚度压紧48(见图1)。

如图13A所示，方法250还包括：步骤264，获得能够在一个或多个后成型操作56中进行平面内弯曲52或平面内转向52a的高轮廓复合结构18。获得能够在一个或多个后成型操作56中进行平面内弯曲52(例如平面内转向52a)的高轮廓复合结构18的步骤264还包括获得能够在一个或多个后成型操作56中进行平面内弯曲52(例如平面内转向52a)的高轮廓复合结构18，该后成型操作包括以下中的一项或多项：在成型设备10(例如覆盖成型设备10a)上弯曲50或操纵高轮廓复合结构18；或者从成型设备10(诸如覆盖成型设备10a)移除高轮廓复合结构18，并且将高轮廓复合结构18放置在工具58(见图3C至图3D)(诸如净形工具58a(见图3C至图3D))上，并且在工具58(诸如净形工具58a)上弯曲50或操纵高轮廓复合结构18；或者在将高轮廓复合结构18从成型设备10移除之后，并且在将高轮廓复合结构18放置在工具58(诸如净形工具58a)上之前，弯曲50或操纵高轮廓复合结构18。后成型操作56还可包括另外合适的后成型操作。

现在参考图13B，图13B是本公开的方法270的另一示例性版本的流程图的示图。在本公开的另一版本中，提供方法270以在一个或多个后成型操作56(见图1)中实现高轮廓复合结构18的平面内弯曲52(见图1)(诸如平面内转向52a(见图1))。如上面关于图1、图4A至图4D所讨论的，高轮廓复合结构18可包括桁条20、飞机桁条20a、帽形桁条20b、C形桁条20c、L形桁条20d、T形桁条20e、加强构件22、翼梁24、梁25或另一合适的高轮廓复合结构中的一项。

图13B中的方框表示操作和/或其部分、或元件，并且连接各个方框的线不暗示操作或其部分、或元件的任何特定顺序或从属性。图13B和本文所述的方法270的步骤的公开不应解释为必须确定要执行步骤的序列。相反，尽管指示了一个说明性顺序，但应当理解的是，这些步骤的顺序可以在适当时进行修改。因此，某些操作可以以不同的顺序或同时执行。

如图13B所示，方法270包括：步骤272，提供成型设备10，诸如以分段式成型设备10b的形式。成型设备10(诸如分段式成型设备10b)包括上模具组件100。上模具组件100包括多个压缩机模块组件214(见图10A)，这些压缩机模块组件包括可移动地联接到上致动器组件70(见图10A)并且联接到一对216a(见图10A)侧压板216(见图10A)的压缩机模块215(见图10A)，其中冲压件82(见图10A)布置在该对216a侧压板216之间。

提供包括上模具组件100的成型设备10(诸如以分段式成型设备10b的形式)的步骤272还包括：提供成型设备10(诸如以分段式成型设备10b的形式)，该成型设备包括具有压缩机模块215的上模具组件100，该压缩机模块包括电气控制的压缩机模块215a(见图10C)、气动控制的压缩机模块215b(见图10D、图12)或其他合适的压缩机模块。

成型设备10(诸如分段式成型设备10b)还包括下模具组件106(见图11A)。下模具组件106包括下托盘228(见图11A)，该下托盘联接至具有下致动器212a(见图11A)的下致动器组件212(见图11A)，并且下模具组件具有压制设备230(见图11A)，该压制设备布置在间隔开以限定下模具腔234(见图11A)的成对232a(见图11A)的模具部232(见图11A)之间。下模具组件106与上模具组件100分离。

成型设备10(例如分段式成型设备10b)还包括具有控制器62(见图1)和一个或多个计算机64(见图1)的控制***60(见图1)。上模具组件100、下模具组件106或上模具组件100与下模具组件106的组合112中的一项被分段成单独且可独立移动区段44(见图1、图10A、图11A)。

如图13B所示，方法270还包括：步骤274，将复合装料14定位在上模具组件100与下模具组件106之间。如图13B所示，方法270还包括：步骤275，通过成型设备10(诸如分段式成型设备10b)和成型工艺12(见图1)成型复合装料14。

如图13B所示，方法270还包括：步骤276，在成型工艺12期间，使用控制器62独立地控制单独且可独立移动区段44(见图1、图10A、图11A)以沿着复合装料14的长度114(见图1)改变对复合装料14(见图1)的一个或多个部分14a(见图1)的压力46(见图1)和全厚度压紧48(见图1)。

使用控制器62来独立地控制单独且可独立移动区段44的步骤276还可包括使用控制器62来独立地控制单独且可独立移动区段44，该单独且可独立移动区段包括分段式上模具组件102(见图10A)的分段式上模具组件区段104(见图10A)，并且其中在成型工艺12期间，分段式上模具组件区段104中的一个或多个通过控制器62停用，并且分段式上模具组件区段104中的一个或多个通过控制器62启用。

使用控制器62来独立地控制单独且可独立移动区段44的步骤276还可包括使用控制器62来独立地控制单独且可独立移动区段44，该单独且可独立移动区段包括分段式下模具组件108(见图11A)的分段式下模具组件区段110(见图11A)。

使用控制器62来独立地控制单独且可独立移动区段44的步骤276还包括使用控制器62来独立地控制单独且可独立移动区段44，该单独且可独立移动区段包括分段式上模具组件102(见图12)的分段式上模具组件区段104(见图12)和分段式下模具组件108(见图12)的分段式下模具组件区段110(见图12)的组合112(见图12)，其中每个分段式上模具组件区段104与每个分段式下模具组件区段110对齐。

如图13B所示，方法270还包括：步骤278，获得能够在一个或多个后成型操作56中进行平面内弯曲52(见图1)或平面内转向52a(见图1)的高轮廓复合结构18(见图1)。

现在参考图14，图14是结合高轮廓复合结构18(诸如以飞机桁条20a的形式)的交通工具280(诸如以飞机280a的形式)的透视图的图示，该高轮廓复合结构18利用成型设备10的示例性版本(见图1)(诸如覆盖成型设备10a(见图3A)或分段式成型设备10b(见图10A至图12))以及方法250(见图13A)和方法270(见图13B))制成。如图14所示，交通工具280(诸如飞机280a)包括机身282、机头284、机翼286、发动机288和机尾290。如图14所示，机尾290包括垂直稳定器292和水平稳定器294。

高轮廓复合结构18，例如飞机桁条20a，可以单独使用，或与其他结构和装置组合使用。在成型工艺12之后，包括飞机桁条20a的高轮廓复合结构18能够在一个或多个后成型操作56(见图1)中弯曲50(见图1)，包括平面内弯曲52(见图1)或平面内转向52a(见图1)。例如，在包括飞机桁条20a的每个高轮廓复合结构18固化之前或之后，可将其加载到用于制造机身282的区段的机器的心轴上。纤维增强树脂可以布置在包括飞机桁条20a的高轮廓复合结构18上，并且纤维增强树脂然后可以固化(或者与另一结构共固化)以产生用于飞机280a的机身282的成品组件。在高轮廓复合结构18(诸如以飞机桁条20a的形式)已成型之后，其还可以用于机翼286、竖直稳定器292、水平稳定器294或飞机280a的其他合适的零件的区段中。高轮廓复合结构18可以用于多种行业和应用，包括但不限于与飞机280a和其他航空航天结构以及包括航天器和旋翼飞机的交通工具、以及诸如船舶、火车的交通工具、或其他合适的交通工具或结构的制造相关。

现在参考图15和图16，图15是示例性飞机制造和维护方法300的流程图的图示，并且图16是飞机316的示例性框图的图示。参考图15和图16，可以在如图15中所示的飞机制造和维护方法300以及如图16中所示的飞机316的背景下描述本公开的版本。

在预生产期间，示例性飞机制造和维护方法300可包括飞机316的规格和设计302以及材料采购304。在制造过程中，进行飞机316的部件和子组件制造306和***集成308。此后，飞机316可以经历认证和交付310以投入使用312。在由客户投入使用312时，飞机316可被安排用于日常维修和维护314(其还可包括修改、重新构造、翻新和其他合适的维护)。

可以由***集成商、第三方和/或运营商(例如，客户)执行或实施飞机制造和维护方法300的每个过程。为了本说明书的目的，***集成商可以包括但不限于任何数量的飞机制造商和主***分包商。第三方可以包括但不限于任何数量的销售商、分包商和供应商。操作者可包括航空公司、租赁公司、军事实体、服务组织和其他合适的操作者。

如图16所示，通过示例性飞机制造和维护方法300生产的飞机316多个***320的示例可以包括推进***324、电气***326、液压***328和环境***330中的一项或多项。可以包括任何数量的其他***。尽管示出了航空航天示例，但是本公开的原理可应用于其他行业，诸如汽车行业。

在飞机制造和维护方法300的阶段中的任何一个或多个期间可以采用本文中体现的方法和***。例如，对应于部件和子组件制造306的部件或子组件可以类似于当飞机316投入使用312时生产的部件或子组件的方式被生产或制造。同样，一个或多个设备实施例、方法实施例或其组合可以在部件和子组件制造306和***集成308期间利用，例如，通过显著加速飞机316的组装或降低其成本。类似地，在飞机316投入使用312时，可以利用设备实施例、方法实施例或其组合中的一项或多项，例如但不限于，维修和维护314。

成型设备10(见图1)(例如覆盖成型设备10a(见图1、图3A至图3B、图5A)、分段式成型设备10b(见图1、图10A、图11A、图12))、方法250(见图13A)和方法270(见图13B)的公开版本提供了自动化的成型设备10和成型工艺12(见图1)，并且其能够实现高轮廓复合结构18(见图1)的后成型操作56(见图1)，包括弯曲50(见图1)，例如平面内弯曲52(见图1)或平面内转向52a(见图1)。在一个版本中，成型设备10(诸如以覆盖成型设备10a的形式)使用覆盖工具组件42(见图5A至图5F)(诸如扇形垫片覆盖工具组件42a(见图5A至图5C、图5E))，以利用覆盖成型设备10a的测压元件66(见图1)之间的软区域，将覆盖工具组件42(诸如扇形垫片覆盖工具组件42a)放置在软区域中，并且在复合装料14的凸缘区域174(见图5C)中引入板层间断特征90(见图5C)(诸如浮雕切口96(见图5C)或拼接部92(见图6))，并且将板层间断特征90(诸如浮雕切口96)对齐至与覆盖成型设备10a的低压区域196b(见图5C)或零压区域196c(见图5C)对齐的覆盖区段76(见图5C)(诸如扇形区段76a(见图5C))。覆盖工具组件42(诸如扇形垫片覆盖工具组件42a)拒绝对板层32(见图1)的预浸材料35(见图1)的压力46(见图1)和全厚度压紧48(见图1)，以去除板层间粘合，并且允许浮雕切口96在一个或多个后成型操作56中相对于彼此滑移或滑动。

在另一形式中，成型设备10(诸如以分段式成型设备10b的形式)包括单独且可独立移动区段44(见图1)。在一个示例中，分段式成型设备10b包括分段式上模具组件102(见图1、图10A)，其中，单独且可独立移动区段44包括分段式上模具组件区段104(见图10A)。在另一示例中，分段式成型设备10b包括分段式下模具组件108(见图1、图11A)，其中，单独且可独立移动区段44包括分段式下模具组件区段110(见图11A)。在又一示例中，分段式成型设备10b包括分段式上模具组件102和分段式下模具组件108两者的组合112(见图12)。在成型工艺12中，通过控制器62控制分段式上模具组件102、分段式下模具组件108或分段式上模具组件102与分段式下模具组件108的组合112中的一项的单独且可独立移动区段44，以沿着复合装料14的长度114(见图1)改变对复合装料14的一个或多个部分14a的压力46(见图1)和全厚度压紧48(见图1)，以允许一个或多个部分14a中的一个或多个板层32(见图1)在成型工艺12之后移动或滑动，并且使得由复合装料14成型的高轮廓复合结构18能够在一个或多个后成型操作56中进行平面内弯曲52或平面内转向52a。

此外，成型设备10(见图1)(诸如覆盖成型设备10a(见图1、图3A至图3B、图5A)、分段式成型设备10b(见图1、图10A、图11A、图12))、方法250(见图13A)和方法270(见图13B))的公开版本使得高轮廓复合结构18(诸如桁条20，例如，帽形桁条20b(见图4A)、加强构件22(见图1)、翼梁24(见图1)、梁25(见图1)和其他合适轮廓的复合结构)在后成型操作56中进行平面内弯曲52或平面内转向52a，并且增加高轮廓复合结构18的平面内弯曲能力54或平面内转向能力54a，以减少或避免高轮廓复合结构18在后成型操作56中的起皱和/或翘曲，并且减少或避免平面外轮廓120(见图2F)。减少或避免起皱和/或翘曲可以降低这种高轮廓复合结构18的修复和检查的重复成本，进而可以降低制造和劳动力成本。

此外，成型设备10(见图1)(例如覆盖成型设备10a(见图1、图3A至图3B、图5A)、分段式成型设备10b(见图1、图10A、图11A、图12))、方法250(见图13A)和方法270(见图13B)的公开版本允许使用复合材料34，例如单向(UD)纤维板层32a(见图1)、平纹编织(PW)板层32b(见图1)、平纹交叉编织(PX)板层32c(见图1)、单向(UD)/平纹编织(PW)板层32d(见图1)、轴向带和其他合适的轴向纤维材料以及混合铺设件，并且不将材料类型限制为织物材料，并且不限制期望的桁条的宽度。与使用织物材料形成高轮廓复合结构18相比，使用这种复合材料34可降低成本和重量。

此外，成型设备10(见图1)(诸如覆盖成型设备10a(见图1、图3A至图3B、图5A)、分段式成型设备10b(见图1、图10A、图11A、图12))、方法250(见图13A)和方法270(见图13B)的公开版本避免必须使用手工铺设技术和嵌接拼接，并且这进而使得劳动力减少、制造和组装时间缩短、部件数量减少和制造成本减少。成型设备10(见图1)(诸如覆盖成型设备10a(见图1、图3A至图3B、图5A)、分段式成型设备10b(见图1、10A、11A、12))、方法250(见图13A)和方法270(见图13B)的公开版本提供了成型设备10特征和层压特征(诸如板层间断特征90)的对齐，以促使滑移平面200上方的平面内压紧的减小，并且允许滑移平面200在后成型操作56或活动中起作用，而无需更昂贵的解决方案，诸如手工铺设制造。此外，成型设备10(见图1)(例如覆盖成型设备10a(见图1、3A至图3B、5A)、分段式成型设备10b(见图1、10A、11A、12))、方法250(见图13A)和方法270(见图13B)的公开版本提供了高速成型解决方案，其还克服了成型缺陷，其中在机身282端部中、在会聚圆筒处、靠近飞机280a(见图14)的机头284(见图14)和机尾290(见图14)，在高轮廓复合结构18(诸如桁条20，例如飞机桁条20a(见图14))中存在高曲率或轮廓以及平面外和平面内弯曲。此外，成型设备10(见图1)(诸如覆盖成型设备10a(见图1、3A至图3B、5A)、分段式成型设备10b(见图1、10A、11A、12))、方法250(见图13A)和方法270(见图13B)的公开版本用于通过释放压力46(见图1)或在复合装料14的一个或多个部分14a(见图1)(诸如凸缘区域174(见图5C))上施加可变压力来克服高轮廓复合结构18(诸如桁条20)的成型中的缺陷。

受益于以上描述和相关附图中呈现的教导，本公开所属领域的技术人员将想到本公开的许多修改和其他版本。在此描述的版本旨在是说明性的，而并非旨在是限制性的或详尽的。虽然本文采用了特定术语，但是它们仅以一般性和描述性的意义使用，而不是为了限制的目的。除了在此列举的那些之外，本公开的范围内的功能等效的方法和设备从前述说明中是可能的。这些修改和变化旨在落入所附权利要求的范围内。本公开仅由所附权利要求的术语以及这些权利要求所赋予的等效物的全部范围来限定。

其他示例

此外，说明书包括根据以下条款的示例：

条款1.一种用于形成高轮廓复合结构的成型设备，该成型设备包括：

上模具和下模具，在上模具与下模具之间成型复合装料，上模具具有经由第一致动器能滑动地移位的上模具部，并且下模具具有间隔开以限定模具腔的成对的模具块，并且这些模具块经由第二致动器能滑动地移位；

多个测压元件，联接至第一致动器，以监测通过第一致动器和第二致动器施加至复合装料的压力；

控制***，具有控制器以可操作地控制第一致动器和第二致动器；以及

覆盖工具组件，联接至上模具，覆盖工具组件具有沿上模具的长度定位在成对的多个测压元件之间并且在成型工艺期间抵靠复合装料的一个或多个部分定位的扇形区段，复合装料具有穿过一个或多个部分成型并且与扇形区段对齐的板层间断特征，

其中，覆盖工具组件拒绝在成型工艺期间对复合装料的一个或多个部分的压力和全厚度压紧，以允许一个或多个部分中的一个或多个板层在成型工艺之后移动，并且使得由复合装料成型的高轮廓复合结构能够在一个或多个后成型操作中进行平面内弯曲。

条款2.根据条款1所述的成型设备，其中，上模具还包括设计成用于至少部分地***到模具腔中的冲压件，并且覆盖工具组件的扇形区段沿着冲压件的侧面附接。

条款3.根据条款2所述的成型设备，其中，覆盖工具组件还包括用于联接在冲压件上方的形状转换元件，该形状转换元件具有与冲压件的冲压件形状不同的形状转换元件形状。

条款4.根据条款1所述的成型设备，其中，覆盖工具组件还包括设计成用于至少部分地***到模具腔中的冲压元件。

条款5.根据条款1所述的成型设备，其中，板层间断特征包括穿过复合装料的一个或多个部分的厚度形成的拼接部，该拼接部包括部分拼接部和全锯齿形拼接部中的一个。

条款6.根据条款1所述的成型设备，其中，板层间断特征包括穿过复合装料的一个或多个部分的厚度形成在一个或多个板层中的浮雕切口，该浮雕切口包括飞镖形浮雕切口和菱形浮雕切口中的一个或多个。

条款7.根据条款1所述的成型设备，其中，覆盖工具组件的扇形区段抵靠复合装料的凸缘区域定位，并且复合装料成型为具有凸缘、腹板和盖的帽形桁条。

条款8.根据条款7所述的成型设备，其中，板层间断特征在成型工艺之前成型在凸缘区域中。

条款9.根据条款1所述的成型设备，其中，高轮廓复合结构包括桁条、飞机桁条、帽形桁条、C形桁条、L形桁条、T形桁条、加强构件、翼梁和梁中的一个。

条款10.一种用于形成高轮廓复合结构的成型设备，该成型设备包括：

上模具组件，包括：多个压缩机模块组件，这些压缩机模块组件包括可移动地联接到上致动器组件并且联接到一对侧压板的压缩机模块，其中冲压件布置在该对侧压板之间；

下模具组件，包括联接至下致动器组件的下托盘，并且下模具组件具有压制设备，该压制设备设置在间隔开以限定下模具腔的成对的模具部之间，下模具组件与上模具组件分离，在下模具组件与上模具组件之间成型复合装料；以及

控制***，具有控制器，以可操作地控制上致动器组件和下致动器组件，

其中，上模具组件、下模具组件或上模具组件和下模具组件的组合被分割成单独且可独立移动区段，该区段通过控制器控制，以在成型工艺期间沿着复合装料的长度改变对复合装料的一个或多个部分的压力和全厚度压紧，以允许一个或多个部分中的一个或多个板层在成型工艺之后移动，并且能够在一个或多个后成型操作中实现由复合装料成型的高轮廓复合结构的平面内弯曲。

条款11.根据条款10所述的成型设备，其中，上模具组件是分段式的并且包括分段式上模具组件，并且单独且可独立移动区段包括分段式上模具组件区段，其中，在成型工艺期间，分段式上模具组件区段中的一个或多个通过控制器停用，并且分段式上模具组件区段中的一个或多个通过控制器启用。

条款12.根据条款10所述的成型设备，其中，压缩机模块包括电力控制的压缩机模块或气动控制的压缩机模块。

条款13.根据条款10所述的成型设备，其中，下模具组件是分段式的并且包括分段式下模具组件，并且单独且可独立移动区段包括分段式下模具组件区段。

条款14.根据条款10所述的成型设备，其中，上模具组件和下模具组件的组合是分段式，并且上模具组件包括分段式上模具组件，并且单独且可独立移动区段包括分段式上模具组件区段，并且下模具组件包括分段式下模具组件，并且单独且可独立移动区段包括分段式下模具组件区段，并且此外其中，每个分段式上模具组件区段与每个分段式下模具组件区段对齐。

条款15.一种能够在一个或多个后成型操作中实现高轮廓复合结构的平面内弯曲的方法，该方法包括以下步骤：

提供成型设备，该成型设备包括：

上模具和下模具，上模具具有经由第一致动器能滑动地移位的上模具部，并且下模具有间隔开以限定模具腔的成对的模具块，并且这些模具块经由第二致动器能滑动地移位；

多个测压元件，联接至第一致动器；

控制***，具有控制器；以及

覆盖工具组件，联接到上模具，覆盖工具组件具有沿上模具的长度定位在成对的多个测压元件之间的扇形区段；

将复合装料定位在上模具与下模具之间，复合装料具有穿过复合装料的一个或多个部分的厚度成型的板层间断特征；

将成对的多个测压元件之间的板层间断特征对齐；

抵靠复合装料的一个或多个部分定位覆盖工具组件的扇形区段，并且将扇形区段与板层间断特征对齐；

通过成型设备和成型工艺成型复合装料；

在成型工艺期间，使用覆盖工具组件拒绝对复合装料的一个或多个部分的压力和全厚度压紧；以及

获得能够在一个或多个后成型操作进行平面内弯曲的高轮廓复合结构。

条款16.根据条款15所述的方法，其中，定位具有板层间断特征的复合装料还包括：定位具有板层间断特征的复合装料，该板层间断特征包括穿过复合装料的一个或多个部分的厚度成型的拼接部和浮雕切口中的一个或多个。

条款17.根据条款15所述的方法，其中，抵靠复合装料的一个或多个部分定位覆盖工具组件的扇形区段还包括：抵靠包括凸缘区域的一个或多个部分定位覆盖工具组件的扇形区段，并且将复合装料成型为具有凸缘、腹板和盖的帽形桁条。

条款18.根据条款15所述的方法，其中，获得能够在一个或多个后成型操作中进行平面内弯曲的高轮廓复合结构还包括：获得能够在一个或多个后成型操作中进行平面内弯曲的高轮廓复合结构，该后成型操作包括以下中的一个或多个：

在成型设备上弯曲高轮廓复合结构；

从成型设备移除高轮廓复合结构，并且将高轮廓复合结构放置在工具上，并且在工具上弯曲高轮廓复合结构；或者

在从成型设备上移除高轮廓复合结构之后，并且在将高轮廓复合结构放置在工具上之前，弯曲高轮廓复合结构。

条款19.一种能够在一个或多个后成型操作中实现高轮廓复合结构的平面内弯曲的方法，该方法包括以下步骤：

提供成型设备，该成型设备包括：

上模具组件，包括多个压缩机模块组件，这些压缩机模块组件包括可移动地联接到上致动器组件并且联接到一对侧压板的压缩机模块，其中冲压件布置在该对侧压板之间；

下模具组件，包括联接到下致动器组件的下托盘，并且下模具组件包括压制设备，该压制设备设置在间隔开以限定下模具腔的成对的模具部之间，下模具组件与上模具组件分离；以及

控制***，具有控制器，

其中，上模具组件、下模具组件或者上模具组件和下模具组件的组合中的一者被分割成单独且可独立移动区段；

将复合装料定位在上模具组件与下模具组件之间；

通过成型设备和成型工艺成型复合装料；

在成型工艺期间，使用控制器独立地控制单独且可独立移动区段，以沿着复合装料的长度改变对复合装料的一个或多个部分的压力和全厚度压紧；以及

获得能够在一个或多个后成型操作中进行平面内弯曲的高轮廓复合结构。

条款20.根据条款19所述的方法，其中，提供包括上模具组件的成型设备还包括：提供包括上模具组件的成型设备，该上模具组件具有压缩机模块，这些压缩机模块包括电气控制的压缩机模块或气动控制的压缩机模块。

条款21.根据条款19所述的方法，其中，使用控制器独立地控制单独且可独立移动区段还包括：使用控制器独立地控制单独且可独立移动区段，该区段包括分段式上模具组件的分段式上模具组件区段，并且其中，在成型工艺期间，分段式上模具组件区段中的一个或多个通过控制器停用，并且分段式上模具组件区段中的一个或多个通过控制器启用。

条款22.根据条款19所述的方法，其中，使用控制器独立地控制单独且可独立移动区段还包括：使用控制器独立地控制单独且可独立移动区段，该区段包括分段式下模具组件的分段式下模具组件区段。

条款23.根据条款19所述的方法，其中，使用控制器独立地控制单独且可独立移动区段还包括：使用控制器独立地控制单独且可独立移动区段，该区段包括分段式上模具组件的分段式上模具组件区段与分段式下模具组件的分段式下模具组件区段的组合，其中每个分段式上模具组件区段与每个分段式下模具组件区段对齐。

尽管出于清楚理解的目的已经详细描述了前述概念，但将显而易见的是，可以在所附权利要求的范围内实施某些改变和修改。应注意，存在许多实施过程、***和设备的替代方式。因此，本示例将被认为是说明性的而非限制性的。

Claims (15)

1.一种用于成型高轮廓复合结构(18)的成型设备(10、10a)，所述成型设备(10、10a)包括：

上模具(72)和下模具(140)，在所述上模具与所述下模具之间成型复合装料(14)，所述上模具(72)具有经由第一致动器(68)能滑动地移位的上模具部(145)，并且所述下模具(140)具有间隔开以限定模具腔(166)的成对(165a)的模具块(165)，并且所述模具块经由第二致动器(156)能滑动地移位；

多个测压元件(66)，联接至所述第一致动器(68)，以监测由所述第一致动器(68)和所述第二致动器(156)施加至所述复合装料(14)的压力(46)；

控制***(60)，具有控制器(62)，以便能操作地控制所述第一致动器(68)和所述第二致动器(156)；以及

覆盖工具组件(42)，联接至所述上模具(72)，所述覆盖工具组件(42)具有沿所述上模具(72)的长度(78)定位在成对(66a)的多个测压元件(66)之间并在成型工艺(12)期间抵靠所述复合装料(14)的一个或多个部分(14a)定位的扇形区段(76a)，所述复合装料(14)具有穿过所述一个或多个部分(14a)成型并与所述扇形区段(76a)对齐的板层间断特征(90)，

其中，在所述成型工艺(12)期间，所述覆盖工具组件(42)拒绝对所述复合装料(14)的所述一个或多个部分(14a)的压力(46)和全厚度压紧(48)，以允许所述一个或多个部分(14a)中的一个或多个板层(32)在所述成型工艺(12)之后移动，并且能够在一个或多个后成型操作(56)中实现由所述复合装料(14)成型的所述高轮廓复合结构(18)的平面内弯曲(52)。

2.根据权利要求1所述的成型设备(10、10a)，其中，所述上模具(72)还包括设计成用于至少部分地***到所述模具腔(166)中的冲压件(82)，并且所述覆盖工具组件(42)的所述扇形区段(76a)沿着所述冲压件(82)的侧面(84)附接。

3.根据权利要求2所述的成型设备(10、10a)，其中，所述覆盖工具组件(42)还包括用于联接在所述冲压件(82)上方的形状转换元件(85)，所述形状转换元件(85)具有与所述冲压件(82)的冲压形状(88)不同的形状转换元件形状(86)。

4.根据权利要求1所述的成型设备(10、10a)，其中，所述覆盖工具组件(42)还包括设计成用于至少部分地***到所述模具腔(166)中的冲压元件(80)。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的成型设备(10、10a)，其中，所述高轮廓复合结构(18)包括桁条(20)、飞机桁条(20a)、帽形桁条(20b)、C形桁条(20c)、L形桁条(20d)、T形桁条(20e)、加强构件(22)、翼梁(24)和梁(25)中的一者。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的成型设备(10、10b)，所述成型设备还包括：

上模具组件(100)，包括多个压缩机模块组件(214)，所述多个压缩机模块组件包括能移动地联接至上致动器组件(70)并联接至一对(216a)侧压板(216)的压缩机模块(215)，其中冲压件(82)布置在所述一对(216a)侧压板(216)之间；

下模具组件(106)，包括下托盘(228)，所述下托盘联接至下致动器组件(212)，并且所述下模具组件具有压制设备(230)，所述压制设备设置在间隔开以限定下模具腔(234)的成对(232a)的模具部(232)之间，所述下模具组件(106)与所述上模具组件(100)分离，在所述下模具组件与所述上模具组件之间成型复合装料(14)；以及

控制***(60)，具有控制器(62)，以便能操作地控制所述上致动器组件(70)和所述下致动器组件(212)，

其中，所述上模具组件(100)、所述下模具组件(106)或者所述上模具组件(100)和所述下模具组件(106)的组合(112)分割成单独且能独立移动区段(44)，所述单独且能独立移动区段通过所述控制器(62)控制，以在所述成型工艺(12)期间沿着所述复合装料(14)的长度(78)改变对所述复合装料(14)的一个或多个部分(14a)的压力(46)和全厚度压紧(48)，以允许所述一个或多个部分(14a)中的一个或多个板层(32)在所述成型工艺(12)之后移动，并且能够在一个或多个后成型操作(56)中实现由所述复合装料(14)成型的所述高轮廓复合结构(18)的平面内弯曲(52)。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的成型设备(10、10b)，其中，所述上模具组件(100)是分段式的并包括分段式上模具组件(102)，并且所述单独且能独立移动区段(44)包括分段式上模具组件区段(104)，其中，在所述成型工艺(12)期间，所述分段式上模具组件区段(104)中的一个或多个分段式上模具组件区段通过所述控制器(62)停用，并且所述分段式上模具组件区段(104)中的一个或多个分段式上模具组件区段通过所述控制器(62)启用。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的成型设备(10、10b)，其中，所述压缩机模块(215)包括电力控制的压缩机模块(215a)或气动控制的压缩机模块(215b)。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的成型设备(10、10b)，其中，所述下模具组件(106)是分段式的并包括分段式下模具组件(108)，并且所述单独且能独立移动区段(44)包括分段式下模具组件区段(110)。

10.根据权利要求1至9中任一项所述的成型设备(10、10b)，其中，所述上模具组件(100)和所述下模具组件(106)的组合(112)是分段式的，并且所述上模具组件(100)包括分段式上模具组件(102)，并且所述单独且能独立移动区段(44)包括分段式上模具组件区段(104)，并且所述下模具组件(106)包括分段式下模具组件(108)，并且所述单独且能独立移动区段(44)包括分段式下模具组件区段(110)，并且此外其中，每个所述分段式上模具组件区段(104)与每个所述分段式下模具组件区段(110)对齐。

11.一种能够在一个或多个后成型操作(56)中实现高轮廓复合结构(18)的平面内弯曲(52)的方法(250)，所述方法(250)包括以下步骤：

步骤(252)，提供成型设备(10、10a)，所述成型设备包括：

上模具(72)和下模具(140)，所述上模具(72)具有经由第一致动器(68)能滑动地移位的上模具部(145)，并且所述下模具(140)具有间隔开以限定模具腔(166)的成对(165a)的模具块(165)，并且所述模具块经由第二致动器(156)能滑动地移位；

多个测压元件(66)，联接至所述第一致动器(68)；

控制***(60)，具有控制器(62)；以及

覆盖工具组件(42)，联接到所述上模具(72)，所述覆盖工具组件(42)具有沿所述上模具(72)的长度(78)定位在成对(66a)的多个测压元件(66)之间的扇形区段(76a)；

步骤(254)，将复合装料(14)定位在所述上模具(72)与所述下模具(140)之间，所述复合装料(14)具有穿过所述复合装料(14)的一个或多个部分(14a)的厚度(15)成型的板层间断特征(90)；

步骤(256)，将所述成对(66a)的多个测压元件(66)之间的所述板层间断特征(90)对齐；

步骤(258)，抵靠所述复合装料(14)的一个或多个部分(14a)定位所述覆盖工具组件(42)的所述扇形区段(76a)，并且将所述扇形区段(76a)与所述板层间断特征(90)对齐；

步骤(260)，通过所述成型设备(10、10a)和成型工艺(12)成型所述复合装料(14)；

步骤(262)，在所述成型工艺(12)期间，使用所述覆盖工具组件(42)拒绝对所述复合装料(14)的一个或多个部分(14a)的压力(46)和全厚度压紧(48)；以及

步骤(264)，获得能够在所述一个或多个后成型操作(56)中进行所述平面内弯曲(52)的所述高轮廓复合结构(18)。

12.根据权利要求11所述的方法(250)，其中，定位具有所述板层间断特征(90)的所述复合装料(14)的步骤(254)还包括：定位具有板层间断特征(90)的所述复合装料(14)，所述板层间断特征包括穿过所述复合装料(14)的一个或多个部分(14a)的厚度(15)成型的拼接部(92)和浮雕切口(96)中的一个或多个。

13.根据权利要求11或12所述的方法(250)，其中，抵靠所述复合装料(14)的所述一个或多个部分(14a)定位所述覆盖工具组件(42)的所述扇形区段(76a)的步骤(258)还包括：抵靠包括凸缘区域(174)的所述一个或多个部分(14a)定位所述覆盖工具组件(42)的所述扇形区段(76a)，并且将所述复合装料(14)成型为具有凸缘(125)、腹板(126)和盖(128)的帽形桁条(20b)。

14.根据权利要求11至13中任一项所述的方法(250)，其中，获得能够在一个或多个后成型操作(56)中进行平面内弯曲(52)的所述高轮廓复合结构(18)的步骤(264)还包括：获得能够在一个或多个后成型操作(56)中进行平面内弯曲(52)的所述高轮廓复合结构(18)，所述一个或多个后成型操作包括以下中的一个或多个：

在所述成型设备(10、10a)上弯曲(50)所述高轮廓复合结构(18)；

从所述成型设备(10、10a)移除所述高轮廓复合结构(18)，并且将所述高轮廓复合结构(18)放置在工具(58)上，并且在所述工具(58)上弯曲(50)所述高轮廓复合结构(18)；或者

在从所述成型设备(10、10a)移除所述高轮廓复合结构(18)之后，并且在将所述高轮廓复合结构(18)放置在所述工具(58)上之前，弯曲(50)所述高轮廓复合结构(18)。

15.根据权利要求11至14中任一项所述的方法(250)，其中，能够在一个或多个后成型操作(56)中实现高轮廓复合结构(18)的平面内弯曲(52)的步骤(270)还包括以下步骤：

步骤(272)，提供成型设备(10、10b)，所述成型设备包括：

上模具组件(100)，包括多个压缩机模块组件(214)，所述多个压缩机模块组件包括能移动地联接到上致动器组件(70)并联接到一对(216a)侧压板(216)的压缩机模块(215)，其中，冲压件(82)布置在所述一对(216a)侧压板(216)之间；

下模具组件(106)，包括联接至下致动器组件(212)的下托盘(228)，并且所述下模具组件具有压制设备(230)，所述压制设备设置在间隔开以限定下模具腔(234)的成对(232a)的模具部(232)之间，所述下模具组件(106)与所述上模具组件(100)分离；以及

控制***(60)，具有控制器(62)，

其中，所述上模具组件(100)、所述下模具组件(106)或者所述上模具组件(100)和所述下模具组件(106)的组合(112)中的一者分割成单独且能独立移动区段(44)；

步骤(274)，将复合装料(14)定位在所述上模具组件(100)与所述下模具组件(106)之间；

步骤(275)，通过所述成型设备(10、10b)和成型工艺(12)成型所述复合装料(14)；

步骤(276)，在所述成型工艺(12)期间，使用所述控制器(62)独立地控制所述单独且能独立移动区段(44)，以沿着所述复合装料(14)的长度(114)改变对所述复合装料(14)的一个或多个部分(14a)的压力(46)和全厚度压紧(48)；以及

步骤(278)，获得能够在所述一个或多个后成型操作(56)中进行平面内弯曲(52)的所述高轮廓复合结构(18)。

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