一种胶接模具及其制造方法技术

本发明专利技术涉及一种胶接模具，用于修理与再制造闭口槽型梁结构，闭口槽型梁结构包括槽型梁，槽型梁包括腹板以及分别连接于腹板两端的顶板和底板，底板与顶板均设有凹槽，该胶接模具包括分体式连接的第一模具部分、第二模具部分以及第三模具部分，第二模具部分包括分别设于底板的凹槽内的下部填充块以及设于顶板的凹槽内的上部填充块，第一模具部分至少部分位于由腹板、顶板以及底板围成的空腔内，第三模具部分填充于第一模具部分在空腔内分别与腹板、顶板以及底板形成的间隙，采用分体式模具装配方式，能够针对不同型面或类型的槽型梁结构进行模具定向设计，以解决槽型梁结构在成型过程中模具复杂、制作难度大、配合精度差的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种胶接模具及其制造方法
本专利技术涉及金属结构胶接领域，特别是涉及一种胶接模具及其制造方法。
技术介绍
现随着航空领域的不断发展以及航空产品的产量不断增加，产品到达寿命后或者产品出现问题后的维修工作也已成为较为重要的工艺环节与研究方向。再制造也成为航空产品修理的一种新型方式。针对于金属蜂窝夹层构件再制造过程中，由于蒙皮等材料型面较为简单且计算简单，往往可以直接更换新零件，而梁结构的型面复杂，且在针对无原有数模，只能依靠逆向建模形式进行修理再制造的过程中，梁结构往往需要进行保留，使用原有旧件进行修理和再制造。而该梁结构往往由于服役时间和环境因素的影响产生一定的变形，其型面经过逆向工程也较难进行精确建模。这对胶接过程中模具的制造过程就提出了新的挑战。由于闭口槽型梁结构本身的胶接模具就较为复杂需要进行分块设计，而针对再制造过程中的模具设计就要求更改为严格，本专利技术中针对于该技术难点，根据制件型面，加工金属模具作为基础，通过多次非金属材料填充定型，成型非金属模具部分，最终获得分块结构非金属模具，解决再制造过程中梁模具的制造问题。因此，专利技术人提供了一种胶接模具及其制造方法，通过根据槽型梁的顶板内表面、底板内表面以及腹板内表面的型面结构制备第一模具部分，根据槽型梁顶板内凹槽与底板内凹槽的型面结构制备第二模具部分，根据第一模具部分与第二模具部分与槽型梁装配的间隙制造第三模具部分，采用分体式模具装配方式，能够针对不同型面或类型的槽型梁进行模具定向设计，以解决槽型梁结构在成型过程中模具复杂、制作难度大、配合精度差的问题。特别对于再制造工艺过程中，可以有效减少加工周期，降低成本。
技术实现思路
(1)要解决的技术问题本专利技术实施例提供了一种胶接模具及其制造方法，通过根据槽型梁的顶板内表面、底板内表面以及腹板内表面的型面结构制备第一模具部分，根据槽型梁顶板内凹槽与底板内凹槽的型面结构制备第二模具部分，根据第一模具部分与第二模具部分与槽型梁装配的间隙制造第三模具部分，采用分体式模具装配方式，能够针对不同型面或类型的槽型梁进行模具定向设计，以解决槽型梁结构在成型过程中模具复杂、制作难度大、配合精度差的问题。(2)技术方案第一方面，本专利技术的实施例提出了一种胶接模具，用于修理与再制造闭口槽型梁结构，所述闭口槽型梁结构包括槽型梁，所述槽型梁包括腹板以及分别连接于所述腹板两端的顶板和底板，所述底板与所述顶板均设有凹槽，所述胶接模具包括分体式结构的第一模具部分、第二模具部分以及第三模具部分，所述第二模具部分包括分别设于所述底板的凹槽内的下部填充块的以及设于所述顶板的凹槽内的上部填充块，所述第一模具部分至少部分位于由所述腹板、所述顶板以及所述底板围成的空腔内，所述第三模具部分填充于所述第一模具部分在所述空腔内分别与所述腹板、所述顶板以及所述底板形成的间隙。进一步地，所述第一模具部分由金属材料成型，所述第二模具部分与所述第三模具部分均由非金属材料成型。进一步地，所述第一模具部分暴露于所述空腔外的部分具有倾斜面。进一步地，所述倾斜面上设有定位孔。另一方面，本专利技术的另一实施例提出了一种胶接模具的制造方法，包括如下步骤：步骤一：根据所述顶板的内表面、所述底板的内表面以及所述腹板的内表面的形状加工所述第一模具部分对应的上表面、下表面以及内侧面；步骤二：根据所述顶板内的凹槽形状以及所述底板内的凹槽形状分别加工出所述第二模具部分的上部填充块和下部填充块；步骤三：将所述上部填充块和所述下部填充块分别安装到对应的所述顶板内的凹槽以及所述底板内的凹槽中，在所述第一模具部分对应的上表面、下表面以及内侧面以及所述腹板的内表面和所述上部填充块和所述下部填充块上均刷涂过量胶液；步骤四：将第一模具部分放入所述空腔内后固定，直至胶液固化得到所述第三模具部分。进一步地，在所述步骤一之前，选取金属材料整体制造所述第一模具部分，选取非金属材料制作所述第二模具部分。进一步地，根据所述顶板的内表面、所述底板的内表面以及所述腹板的内表面分别作出对应的拟合平面，以所述顶板的内表面向远离所述顶板内表面的方向偏移距离h1加工所述第一模具部分的上表面，以所述底板的内表面向远离所述底板内表面的方向偏移距离h2加工所述第一模具部分的下表面，以所述腹板的内表面向远离所述腹板内表面方向偏移距离L加工所述第一模具部分的内侧面。进一步地，所述顶板的内表面与所述第一模具部分的上表面相互平行，所述底板的内表面与所述第一模具部分的下表面相互平行，所述腹板的内表面与所述第一模具部分的内侧面相互平行。进一步地，在所述步骤二中，还包括如下步骤：首先，在所述槽型梁的内部粘贴脱模布；然后，将粘贴好脱模布的所述槽型梁固定在台板上；接着，采用填充胶对所述槽型梁的底板上的内凹槽进行填充直至将内凹槽填满，待填充胶固化后得到所述下部填充块，取出所述下部填充块并用所述脱模布进行包裹；再接着，将所述槽型梁从所述台板上拆下并进行180°翻转，使得所述顶板与所述底板位置互换，在所述槽型梁的内部重新粘贴所述脱模布后再固定在所述台板上；最后，采用填充胶对所述槽型梁的顶板上的内凹槽进行填充直至将内凹槽填满，待填充胶固化后得到所述上部填充块，取出所述上部填充块并用所述脱模布进行包裹。(3)有益效果综上，本专利技术通过根据槽型梁的顶板内表面、底板内表面以及腹板内表面的型面结构制备第一模具部分，根据槽型梁顶板内凹槽与底板内凹槽的型面结构制备第二模具部分，根据第一模具部分与第二模具部分与槽型梁装配的间隙制造第三模具部分，采用分体式模具装配方式，能够针对不同型面或类型的槽型梁进行模具定向设计，以解决槽型梁结构在成型过程中模具复杂、制作难度大、配合精度差的问题。本专利技术采用金属材料制造第一模具部分，采用非金属材料制造第二模具部分和第三模具部分，通过金属材料的第一模具部分与非金属材料的第二模具部分以及第三模具部分进行装配，相比现有技术全部采用金属材料制造模具方式来说，前期逆向建模过程中梁的测绘和建模过程要求较低，由于槽型梁结构可能存在微小变形，且型面复杂，可有效降低模具生产的成本并缩短模具生产周期。本专利技术对第二模具部分采用分块模具的设计方法，采用将模具分为上、下填充块填充槽型梁的顶板内凹槽与底板内凹槽，可实现复杂槽型梁结构与胶接模具间的良好配合，从而在产品胶接过程中可实现槽型梁的各部位加压均匀，从而提高产品的质量。本专利技术采用的基于真实槽型梁的模具制造方法，对于理论型面相近，或者理论型面相近而因为实际使用情况型面产生偏差的之间的槽型梁结构，可使用同样的金属材料制作对应的第一模具部分作为基础，快速制备出每件槽型梁结构的特定的非金属模具部分，从针对于批量较大的再制造任务可大大缩短生产成本和生产周期。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对本专利技术实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面所描述的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。...

【技术保护点】
1.一种胶接模具，用于修理与再制造闭口槽型梁结构，所述闭口槽型梁结构包括槽型梁(1)，所述槽型梁(1)包括腹板(11)以及分别连接于所述腹板(11)两端的顶板(12)和底板(13)，所述底板(13)与所述顶板(12)均设有凹槽，其特征在于，所述胶接模具包括分体式结构的第一模具部分(2)、第二模具部分(3)以及第三模具部分(4)，所述第二模具部分(3)包括分别设于所述底板(13)的凹槽内的下部填充块(31)以及设于所述顶板(12)的凹槽内的上部填充块(32)，所述第一模具部分(1)至少部分位于由所述腹板(11)、所述顶板(12)以及所述底板(13)围成的空腔内，所述第三模具部分(4)填充于所述第一模具部分(2)在所述空腔内分别与所述腹板(11)、所述顶板(12)以及所述底板(13)形成的间隙。/n

【技术特征摘要】
1.一种胶接模具，用于修理与再制造闭口槽型梁结构，所述闭口槽型梁结构包括槽型梁(1)，所述槽型梁(1)包括腹板(11)以及分别连接于所述腹板(11)两端的顶板(12)和底板(13)，所述底板(13)与所述顶板(12)均设有凹槽，其特征在于，所述胶接模具包括分体式结构的第一模具部分(2)、第二模具部分(3)以及第三模具部分(4)，所述第二模具部分(3)包括分别设于所述底板(13)的凹槽内的下部填充块(31)以及设于所述顶板(12)的凹槽内的上部填充块(32)，所述第一模具部分(1)至少部分位于由所述腹板(11)、所述顶板(12)以及所述底板(13)围成的空腔内，所述第三模具部分(4)填充于所述第一模具部分(2)在所述空腔内分别与所述腹板(11)、所述顶板(12)以及所述底板(13)形成的间隙。


2.根据权利要求1所述的胶接模具，其特征在于，所述第一模具部分(2)由金属材料成型，所述第二模具部分(3)与所述第三模具部分(4)均由非金属材料成型。


3.根据权利要求1所述的胶接模具，其特征在于，所述第一模具部分(2)暴露于所述空腔外的部分具有倾斜面(21)。


4.根据权利要求3所述的胶接模具，其特征在于，所述倾斜面(21)上设有定位孔(5)。


5.一种模具制造方法，其特征在于，用于制造权利要求1-4任一项所述的胶接模具，包括如下步骤：
步骤一：根据所述顶板(12)的内表面、所述底板(13)的内表面以及及所述腹板(11)的内表面的形状加工所述第一模具部分(2)对应的上表面、下表面以及内侧面。
步骤二：根据所述顶板(12)内的凹槽形状以及所述底板(13)内的凹槽形状分别加工出所述第二模具部分(3)的上部填充块(31)和下部填充块(32)；
步骤三：将所述上部填充块(31)和所述下部填充块(32)分别安装到对应的所述顶板(12)内的凹槽以及所述底板(13)内的凹槽中，在所述第一模具部分(2)对应的上表面、下表面以及内侧面以及所述腹板(11)的内表面和所述上部填充块(31)和所述下部填充块(32)上均刷涂过量胶液；
步骤四：将第一模具部分(2)放入所述空腔内后固定，直...

【专利技术属性】
技术研发人员：范雨娇，宋旻键，白树成，蔡良元，王新庆，姜茂川，曾安民，斯奎，朱慧斌，
申请(专利权)人：中国航空制造技术研究院，
类型：发明
国别省市：北京;11