一种超混杂复合层板自由滚弯的设备及成形方法技术

本发明专利技术公开了一种超混杂复合层板自由滚弯的设备及成形方法，超混杂复合层板为金属层与纤维增强树脂基复合材料的叠层结构；该成形方法包括喷胶与送料、热轧、自由滚弯、水切割及保压冷却六个工序；自由滚弯操作通过弯曲辊轴的转动及绕定辊轴的公转实现，弯曲曲率由定辊轴的半径决定，弯曲角度由弯曲辊轴的公转角度决定；所述弯曲构件经自由滚弯后置于恒定压力的密闭容器中保温冷却至常温。该自由滚弯设备及成型方法集超混杂复合层板的制备及弯曲成形于一体，大幅度降低了制造成本及时间，具有层间结合强度高、成形精度高、自动化程度、可设计性强高等优点。

Equipment and forming method for free bending of ultra hybrid composite laminates

The invention discloses a device superhybrid composite laminates free bending and forming method, super reinforced laminated structure of resin based composite material for metal layer and fiber hybrid composite laminates; the forming method includes spraying and feeding, hot rolling, roll bending, free cutting and holding water cooling six processes; free bending operation by bending roll shaft rotation and revolution around a fixed implementation of the roll shaft bending curvature is determined by the fixed roller shaft radius and bending angle determined by bending roller revolution angle; the bending member by free bending under constant pressure of the airtight container in the insulation cooling to room temperature. The free bending equipment and forming method are composed of the preparation of the super hybrid composite plate and the bending forming in one, which greatly reduces the manufacturing cost and time, and has the advantages of high interlayer bonding strength, high forming precision, automation degree and high design ability.

【技术实现步骤摘要】
一种超混杂复合层板自由滚弯的设备及成形方法
本专利技术属于超混杂复合层板结构先进制备及成形
，尤其涉及一种超混杂复合层板自由滚弯设备及其成形方法。
技术介绍
本专利技术涉及的超混杂复合层板是一种多层金属薄板与连续纤维增强树脂基复合层板的叠层结构，该超混杂复合材料凭借其超高的比强度和比刚度以及优异的抗冲击和耐腐蚀性能成为了一种具有极大应用前景的先进结构材料，引起了航空航天、船舶、轨道交通及汽车制造各大领域的广泛关注。由于超混杂复合层板结构的复杂性，其制备及成形问题一致备受关注，目前，超混杂复合层板构件的制备与成形方法主要存在以下几种：(1)将金属板及夹层材料裁剪并预成形后铺覆于具有特殊型面的模具中，经热压成形后获得曲率构件。如文献号为CN104707888A的中国专利文献所述的一种纤维-金属混杂复合材料零件叠层成型工艺方法。(2)将金属及复合材料叠层后置于模具中在双向差压加载下成形。如文献号为CN103895315A的中国专利文献所述的GLARE构件的制备成形方法。(3)将制备好的纤维金属层板加热后冲压成形为所需构件。如文献号为CN103861932A的中国专利文献所述的一种热塑本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种超混杂复合层板自由滚弯的设备，其特征在于：从进料到出料依次有送料辊轴组件、辊压轴组件、弯曲组件、切割组件、保温保压箱；所述的送料辊轴组件由若干个相互平行的圆柱形辊轴组成，在相互辊轴之间有喷枪，每个辊轴上缠绕有复合层板的单层材料；所述辊压轴组件是由前后排列的若干平行成对的圆柱轴组成,辊轴中内含加热电阻丝；所述弯曲组件由圆盘、定辊轴、弯曲辊轴组成，在进料方向的两侧各有一圆盘，两圆盘圆心处安装有圆柱定辊轴，两圆盘上开有若干道过圆心的径向卡槽，两圆盘卡槽上安装有与所述定辊轴平行的圆柱弯曲辊轴，所述弯曲辊轴和定辊轴固定于两圆盘上；所述圆盘由含CAM软件程序的数字控制系统驱动旋转；弯曲过程中所述定辊轴...

【技术特征摘要】
1.一种超混杂复合层板自由滚弯的设备，其特征在于：从进料到出料依次有送料辊轴组件、辊压轴组件、弯曲组件、切割组件、保温保压箱；所述的送料辊轴组件由若干个相互平行的圆柱形辊轴组成，在相互辊轴之间有喷枪，每个辊轴上缠绕有复合层板的单层材料；所述辊压轴组件是由前后排列的若干平行成对的圆柱轴组成,辊轴中内含加热电阻丝；所述弯曲组件由圆盘、定辊轴、弯曲辊轴组成，在进料方向的两侧各有一圆盘，两圆盘圆心处安装有圆柱定辊轴，两圆盘上开有若干道过圆心的径向卡槽，两圆盘卡槽上安装有与所述定辊轴平行的圆柱弯曲辊轴，所述弯曲辊轴和定辊轴固定于两圆盘上；所述圆盘由含CAM软件程序的数字控制系统驱动旋转；弯曲过程中所述定辊轴与弯曲辊轴保持一定的线速度转动，且弯曲辊轴随圆盘一起绕定辊轴公转；出料口末端安装有切割组件；所述保温保压箱含内部装有可移动活塞的密闭容器，箱体内部有加热电阻丝，冷却水道。2.根据权利要求1所述的一种超混杂复合层板自由滚弯的设备，其特征在于，所述切割组件包括水切割喷头、顶料块、弹簧、固定板，顶料块通过弹簧与固定板连接固定，顶料块顶住加工材料并探测需切割部位的高度，构件切割部位与水切割喷头保持恒定高度差。3.一种基于如权利要求1所述设备的超混杂复合层板自由滚弯及成形方法，其特征在于：包括以下步骤：S1、将经过表面处理后的金属卷材、纤维增强树脂基复合材料预浸料卷材按照特定次序套在相应送料辊轴上；S2、送料辊轴按特定线速度转动同时，喷枪将胶料均匀喷覆于金属卷材所需与复合材料粘接的表面；S3、多层卷材叠层后经牵引进入多道次高温辊压工位，在高温高压下排出多余胶量及空气，使各层间完全贴合；S4、层间密闭贴合后的复合板材进入自由弯曲工位，定辊轴保持匀速自转，弯曲辊轴根据预先设定好的程序在圆盘的牵引下绕定辊轴公转，弯曲至特定弧度后，弯曲辊轴沿反方向复位，并切换定辊轴，为下一不同曲率的弯曲动作做准备；S5、弯曲成形完毕的部分传递至水切割工位进行切割，弹性顶料装置根据切割部位高度自动调节水枪高度后进行切...

【专利技术属性】
技术研发人员：潘蕾，马文亮，王一凡，庞小飞，吕云飞，陶杰，郭训忠，
申请(专利权)人：南京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32