用于制造由复合材料制成的部件的工具组件及方法技术

本发明专利技术涉及一种用于制造包括至少一个凸表面的、由复合材料制成的部件(28)的工具组件(1)，所述工具组件(1)包括至少一个模具(3)，所述模具(3)至少部分地限定所述凸面的线条，并且适于在至少所述部件的包模成型工序和聚合工序的工作位置中提供支撑，所述组件的特征在于，所述模具具有至少一个柔性部分(4，33)，所述柔性部分在所述第一工作位置和被称作拆卸位置的第二工作位置之间交替，在所述第二工作位置，所述模具相对于所述工作位置处于缩回位置中。本发明专利技术还涉及一种采用本发明专利技术的工具组件来制造由复合材料制成的部件的方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种用于通过包模成型和聚合来制造由复合材料制成的部件的工具 组件，以及一种根据本专利技术的工具组件来制造由复合材料制成的部件的方法。
技术介绍
由复合材料制成的部件的制造可以通过紧靠凸起形状的包模成型层步骤来实现， 也就是说，通过将几个以树脂预浸渍或没有以树脂预浸渍的碳层压靠在凸起形状上，然后 通过聚合步骤，也就是说，通过在烤箱中加热所述组件，以赋予所述层所需的硬度。 构成的部件因此能够通过拆卸模具脱模。 具有小于180°的圆周的部件的制造相对比较简单。然而，对于几何形状延展超过 一个较大的角度区域，具体地，大于180°的部件，以及在所述部件制成后具有无法从模具 中取出的外形的部件，并非如此。 在这种情况下，因此，需要生产有多个可拆卸部分的模具，以允许其各部分在模塑 后取出。 这使得制造工序更加复杂，需要额外的时间来组装和拆卸模具，并且造成所述模 具制造的显著额外费用。 以这种类型的方法来以复合材料制造的部件的一个特别困难的例子是涡轮喷气 发动机的发动机舱的外部结构，例如，用于〇型罩类型的机舱结构的推力反向器的活动 罩。 飞机由几个分别置于发动机舱中的涡轮喷气发动机推动，所述机舱用于引导由 所述涡轮喷气发动机产生的气流，并且所述机舱还可以容纳一组确保多种功能的设备，例 如推力反向装置，其作用是通过将至少部分的二次流空气朝前方定向以改善飞机的制动能 力。 机舱通常具有管状结构，所述管状结构包括涡轮喷气发动机上游的进气口，用于 围绕涡轮喷气发动机风扇的中间段，容纳推力反向装置并用于围绕涡轮喷气发动机燃烧室 的下游段，并且通常以喷气喷嘴终止，其出口位于涡轮喷气发动机下游。 根据一个实施例，已知由所述涡轮发动机的吊挂架支撑的机舱包括具有唯一的单 片活动整流罩的推力反向装置，该活动整流罩基本在外围并且呈准环形，可滑动地安装在 位于所述吊挂架两侧的导轨上。 这种罩通常称为〇型罩暗示了这种罩的壳体的形状，与D型罩相反，所述D 型罩实际上包括分别在机舱的半圆周上延伸的两个半罩。 因此，可以明白，通过单一模塑用复合材料制作这种0型罩是棘手而困难的工 作。 目前使用的解决方案是，在机械地装回全部的或部分机舱组件的外部空气动力学 结构之前，通过从内部空气动力表面（外部气流）分离，并朝着向机舱外侧上升来制作构 成板的壳体。 通常，推力反向器结构内部的空气动力线呈现为凸形，使得不能通过简单地从成 型工具的一个方向或其它方向取出来而进行所制作部件的脱模，制作这样的复合材料结构 的解决方案是：采用有多个、沉重、复杂并且不可靠部分的凸形工具。 更具体地，经常使用一种键类型的工具。这种工具通常有三个、四个或五个部分， 其中所述零件在所述结构的内部通过螺栓连接或通过所述键的自动连接和操作的复杂系 统来机械地固定在一起。 对于这种推力反向器的0型活动罩的外壳的制造，可以通过如下方式进行。 首先，将键组装并密封在一起，然后将内表层包模成型、聚合、拆卸和穿孔（如果 在制造过程外壳上的声学应用需要穿孔）。 为所述壳体提供惯性的形成内部结构的型芯，可以由例如蜂窝或泡沫的结构构 成。这些型芯构件被定位和固定在第一层（内层）上。 用于构成外表层的表层在所述型芯构件上包覆成形，并且所述组件被聚合，以构 成活动罩的第一构件。 独立的，设置在外动力线上的外壳机械地装配在活动壳体的内部构件上。 具有键的工具结构的缺陷尤其在于： -在键之间难于甚至不能获得良好的密封性，导致所述部件的生产周期延长或某 些部件不能被加工， -键连接与破坏气动表面的风险相关联， -出现的构件都是庞大的，昂贵的并且操作起来沉重，这引起了在操作过程中模具 的构件被损坏的风险，大量时间被用于键的操作，以及需要合适的工作站以允许操作者接 近键。 -在每次聚合后需要修复键，所述键的每次分离操作都有损坏的风险。 因此，非常需要一种工具和实施方案以能够制作这样一个0型罩结构，并且更普 遍的是任何延伸超过180°和/或有内凸出结构使得不能脱模的复合部件。
技术实现思路
为此，本专利技术涉及一种用于制造包括至少一个凸表面的、由复合材料制成的部件 的工具组件，所述工具组件包括至少一个模具，所述模具至少部分地限定所述凸面的线条， 并且成形为适于在至少所述部件的包模成型工序和聚合工序的工作位置中提供支撑，所述 组件的特征在于，所述模具具有至少一个柔性部分，所述柔性部分在所述第一工作位置和 被称作拆卸位置的第二工作位置之间交替，在所述第二工作位置，所述模具相对于所述工 作位置处于缩回位置中。 因此，通过提供柔性模具，因此可以借助于只有单个部分而不包括分段键的单个 模具来制造具有一个或多个凸表面的复合材料部件。 根据本专利技术的工具组件大大利于制造方法，并缩短了这种部件的制造周期的时 间。借助于用于驱动所述模具的柔性部分的装置，确保了在模具的工作位置和拆卸位置之 间的交替通道。 根据本专利技术，所述模具的柔性部分具有至少一个凸表面，所述凸表面的端部界定 了非封闭部分。 这个非封闭表面允许存在变形，因此利于和增强模具柔性部分的变形。 有利地，模具的柔性部分的厚度是可变的。 这允许当模具从其工作位置到其拆卸位置时得到恒定的且成比例的变形。 所述驱动装置包括一组套筒螺母，所述套筒螺母成形为适于确保从所述模具的工 作位置到其拆卸位置的交替通道。 可替代地，所述驱动装置包括一组捆扎带，所述捆扎带成形为适于确保从模具的 工作位置到其拆卸位置的交替通道。 根据本专利技术的工具组件，包括模具的支撑装置和模具的定心装置。 模具包括至少一个附加的固定部分，所述固定部分形成为适于在所述部件的至少 一个凸表面的包模成型及聚合工序中提供支撑。 或者，模具包括至少一个附加的柔性部分，所述柔性部分形成为适于在所述部件 的至少一个凸表面的包模成型及聚合工序中提供支撑。 模具的柔性部分通过连接装置交替地连接所述附加的固定部分和柔性部分，所述 连接装置包括用于密封和保持所述模具的所述部分的装置。 待制造的部件是涡轮喷气发动机机舱的推力反向器的活动的单片整流罩。 本专利技术还涉及一种用于制造由复合材料制成的、包括至少一个内凸表面的部件的 方法，所述方法的特征在于，其包括以下步骤： -将工具组件定位在与模具的工作位置对应的位置，在该位置所述模具在至少一 个包模成形及聚合工序中提供支撑； -将至少一个层置于所述模具的凸表面上； -聚合所述层； -将工具组件定位在与所述模具的拆卸位置相对应的位置，在该位置，所述模具相 对于其工作位置处于缩回位置中； -通过拆卸所述部件或所述模具，拆除制成的部件。 【附图说明】 通过阅读下面的详细说明本专利技术的其他特征、目的以及优点，将变得更清楚，所述 说明依据以非限制性例子方式给出的实施例并且参考附图，其中： -图1为根据本专利技术的工具组件的立体图； -图2为仅表示设有驱动装置的模具的立体图； -图3为设有驱动装置模具的剖视图，示出了模具柔性部分厚度的变化； -图4-10示意性地示出了用于制造具有凸表本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于制造包括至少一个凸表面的、由复合材料制成的部件(28)的工具组件(1)，所述工具组件(1)包括至少一个模具(3)，所述模具(3)至少部分地限定了所述凸面的线条，并且成形为适于在至少所述部件的包模成型工序和聚合工序的工作位置中提供支撑，所述组件的特征在于，所述模具具有至少一个柔性部分(4，33)，所述柔性部分在所述第一工作位置和被称作拆卸位置的第二工作位置之间交替，在所述第二工作位置，所述模具相对于所述工作位置处于缩回位置中。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.01.18 FR 12504821. 一种用于制造包括至少一个凸表面的、由复合材料制成的部件（28)的工具组件 (1)，所述工具组件（1)包括至少一个模具（3)，所述模具（3)至少部分地限定了所述凸面 的线条，并且成形为适于在至少所述部件的包模成型工序和聚合工序的工作位置中提供支 撑，所述组件的特征在于，所述模具具有至少一个柔性部分（4,33)，所述柔性部分在所述第 一工作位置和被称作拆卸位置的第二工作位置之间交替，在所述第二工作位置，所述模具 相对于所述工作位置处于缩回位置中。2. 根据权利要求1所述的工具组件（1)，其特征在于，借助于驱动所述模具的柔性部分 的驱动装置（15)，确保了在模具的工作位置和拆卸位置之间的交替通道。3. 根据权利要求1或2所述的工具组件（1)，其特征在于，所述模具（3)的柔性部分 (4, 33)具有至少一个凸表面，所述凸表面的端部（21a，21b)界定了非封闭部分（17)。4. 根据权利要求1至3中任一项所述的工具组件（1)，其特征在于，所述模具（3)的柔 性部分（4, 33)的厚度是可变的。5. 根据权利要求2至4中任一项所述的工具组件（1)，其特征在于，所述驱动装置（15) 包括一组套筒螺母（16)，所述套筒螺母（16)成形为适于确保从所述模具（3)的工作位置到 其拆卸位置的交替通道。6. 根据权利要求2至4中任一项所述的工具组件（1)，其特征在于，所述驱动装置（15) 包括一组捆扎带（29, 31)，所述捆扎带成形为适于确保从模具（3)的工作位置到其拆卸位 置的交替通道。7....

【专利技术属性】
技术研发人员：居伊·伯纳德·沃谢勒，埃里克·皮隆，
申请(专利权)人：埃尔塞乐公司，
类型：发明
国别省市：法国;FR