用于使结构成型的模制系统和方法技术方案

提出了一种使结构成型的模制系统和方法。模制系统被配置为使复合结构成型。该模制系统包括：第一工具，其包括第一真空凹槽、第一槽和第一模制表面，所述第一槽具有被配置为使复合结构的第一弯曲部成型的第一边缘；以及第二工具，其包括第二真空凹槽、第二槽和第二模制表面，所述第二槽具有被配置为使复合结构的第二弯曲部成型的第二边缘。

【技术实现步骤摘要】
用于使结构成型的模制系统和方法
本公开总体上涉及使结构成型(form)，并且更具体地涉及使用模制系统来成形(shape)预成型件。
技术介绍
诸如复合加强杆的一些复合结构沿其长度具有复杂的弯曲。另外，诸如复合加强杆的一些复合结构具有非平面的横截面。复合加强杆可以具有C形、T形、帽形或其它期望形状的横截面。传统地，通过逐层手工铺叠(handlayup)或使用匹配的凸工具和凹工具进行冲压中的一种来形成Z形截面。逐层手工铺叠涉及将每个层扫入每个半径。逐层手工铺叠是不希望的劳动密集型的，涉及相当多的技能，并且在人体工程学上是不希望的。因此，逐层手工铺叠具有不希望的长时间或不希望的高制造成本中的至少一种。当对大型或复杂零件进行冲压时，材料的体积系数和制造公差可能会导致不一致。在初始的基本平坦的铺叠上执行使用匹配的凸工具和凹工具进行冲压。然而，冲压通常采用相对简单的几何形状。当对大型或复杂零件施加冲压时，材料体积因素和制造公差可能会导致不一致。因此，期望具有一种方法和装置，其考虑到以上讨论的问题中的至少一些以及其它可能的问题。
技术实现思路
本公开的实施例提供一种被配置为使复合结构成型的模制系统。模制系统包括：第一工具，其包括第一真空凹槽、第一槽和第一模制表面，所述第一槽具有被配置为使该复合结构的第一弯曲部成型的第一边缘；以及第二工具，其包括第二真空凹槽、第二槽和第二模制表面，所述第二槽具有被配置为使该复合结构的第二弯曲部成型的第二边缘。本公开的另一个实施例提供一种使结构成型的方法。通过至少部分地抽空第一工具和预成型件之间的第一真空腔室，将预成型件拉到第一工具的第一特征件上方，从而使该结构的横截面的第一弯曲部成型到预成型件中。通过至少部分地抽空第二工具和预成型件之间的第二真空腔室，将该预成型件拉到位于第一工具上方的第二工具的第二特征件上方，从而同时使该结构的横截面的第二弯曲部成型为该预成型件。本公开的又一个实施例提供一种使结构成型的方法。第一装袋层被密封至第一工具。当预成型件在第一装袋层和第二装袋层之间时，第二装袋层被密封至第一工具。第二工具被密封至第二装袋层。至少部分地抽空由第一装袋层和第一工具形成的第一真空腔室，同时至少部分地抽空由第二装袋层和第二工具形成的第二真空腔室，以同时将预成型件成型到第一工具的成型表面和第二工具的成型表面。特征和功能能够在本公开的各种实施例中被独立地实现，或者可以在参考下面的描述和附图能够看到更多细节的另一些实施例中相结合。附图说明在随附的权利要求书中阐述了被认为是说明性实施例所特有的新颖特征。然而，当结合附图阅读时，通过参考本公开的说明性实施例的以下详细描述，将最好地理解说明性实施例及其优选的使用方式、进一步的目的和特征，在附图中：图1是可以实现说明性实施例的制造环境的框图的图示；图2是根据说明性实施例的复合结构的横截面视图的图示；图3是根据说明性实施例的模制系统的等距视图的图示；图4是根据说明性实施例的模制系统的第一工具的顶视图的图示；图5是根据说明性实施例的模制系统的第一工具的横截面视图的图示；图6是根据说明性实施例的模制系统的第二工具的顶视图的图示；图7是根据说明性实施例的模制系统的第二工具的横截面视图的图示；图8是根据说明性实施例的具有密封材料的模制系统的第一工具的顶视图的图示；图9是根据说明性实施例的包围模制系统的第一工具的槽和第一模制表面的密封材料的顶视图的图示；图10是根据说明性实施例的密封至模制系统的第一工具的第一装袋层的顶视图的图示；图11是根据说明性实施例的放置在模制系统的第一装袋层和第一工具上方的预成型件的顶视图的图示；图12是根据说明性实施例的被密封在第一装袋层上方且被密封至模制系统的第一工具的第二装袋层的顶视图的图示；图13是根据说明性实施例的放置到模制系统的第二工具的第二模制表面上的材料的顶视图的图示；图14是根据说明性实施例的围绕模制系统的第二工具的第二真空凹槽放置的密封材料的顶视图的图示；图15是根据说明性实施例的具有密封至第一工具上方的第二装袋层的第二工具的模制系统的顶视图的图示；图16是根据说明性实施例的在第一装袋层和第二装袋层之间的预成型件的横截面视图的图示，第一装袋层和第二装袋层均被密封至模制系统的第一工具，并且第二工具密封至第二装袋层；图17是根据说明性实施例的被成型到第一工具的第一槽的第一边缘和第二工具的第二槽的第二边缘的预成型件的横截面视图的图示；图18是根据说明性实施例的使结构成型的方法的流程图的图示；图19是根据说明性实施例的使结构成型的方法的流程图的图示；图20是根据说明性实施例的飞机制造与服务方法的框图的图示；以及图21是可以实现说明性实施例的飞机的框图的图示。具体实施方式说明性实施例意识并考虑到一个或多个不同的考虑因素。说明性实施例意识并考虑到，逐层手工铺叠依赖于在被成型到任何凹形弯曲部中后保留在原位的每个板层。然而，对于干燥材料系统，材料将不会保留在凹形弯曲部中。说明性实施例意识并考虑到，根据操作者的技能和材料粘性，用于预浸料系统的逐层手工铺叠可能具有不同的成功。凸工具和凹工具之间的冲压利用大的力和坚硬的工具加工来迫使铺叠堆叠成由匹配的工具之间的空腔呈现的形状。这样，当结构纤维被迫进入其不会自然褶皱(drape)成的轮廓时，其可能会损坏或破碎。如果纤维已经在特定特征件周围和/或上方形成并且随后在空腔大小由于工具闭合在一起而空腔减小时被迫进入另一个特征件中，则很可能造成损坏。说明性实施例意识并考虑到，可以使用真空成型将复合预成型件拉向凸模具。说明性实施例意识并考虑到，由于与更复杂零件的现有真空成型或热褶皱成型(例如，桥接、起皱或半径减薄)不一致，用于复合加强杆的现有真空成型方法限于C形截面。说明性实施例意识并考虑到，双隔膜成型可用于使C形横截面成型。双隔膜成型利用简化的初始的平坦(或单弯曲)装料铺叠。双隔膜成型提供了一种成型技术，该技术可以更好地控制或防止不一致，并减少会增加人工成本的人工操作。说明性实施例意识并考虑到，将导致将已知的隔膜成型方法应用于Z形横截面。说明性示例提供了模制系统和方法，以实现更复杂的横截面形状的隔膜成型的优点。说明性示例提供了比以前可能的构造更复杂的双隔膜成型工艺的优点。现在转向图1，其示出了可以实现说明性实施例的制造环境的框图的图示。制造环境100是模制系统102用于使结构106的特征件104成型的环境。在一些说明性示例中，结构106采用复合结构107的形式。模制系统102被配置为使复合结构107成型。模制系统102包括第一工具108和第二工具110。第一工具108包括第一真空凹槽112、第一槽114和第一模制表面120，第一槽114具有被配置为使复合结构107的第一弯曲部118成型的第一边缘116。第二工具11本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种被配置为使复合结构成型的模制系统，所述模制系统包括：/n第一工具，其包括第一真空凹槽、第一槽和第一模制表面，所述第一槽具有被配置为使所述复合结构的第一弯曲部成型的第一边缘；以及/n第二工具，其包括第二真空凹槽、第二槽和第二模制表面，所述第二槽具有被配置为使所述复合结构的第二弯曲部成型的第二边缘。/n

【技术特征摘要】
20200102 US 16/732,7421.一种被配置为使复合结构成型的模制系统，所述模制系统包括：
第一工具，其包括第一真空凹槽、第一槽和第一模制表面，所述第一槽具有被配置为使所述复合结构的第一弯曲部成型的第一边缘；以及
第二工具，其包括第二真空凹槽、第二槽和第二模制表面，所述第二槽具有被配置为使所述复合结构的第二弯曲部成型的第二边缘。


2.根据权利要求1所述的模制系统，其中所述第一真空凹槽具有围绕所述第一槽的一部分延伸的C形。


3.根据权利要求1所述的模制系统，其中所述第二真空凹槽具有围绕所述第二槽的一部分延伸的C形。


4.根据权利要求1所述的模制系统，进一步包括：
第一装袋层，其在所述第一真空凹槽和所述第一槽之间被密封至所述第一工具，使得所述第一装袋层在所述第一槽上方延伸；以及
第二装袋层，其被密封至所述第一工具，使得所述第二装袋层在所述第一真空凹槽和所述第一槽上方延伸。


5.根据权利要求4所述的模制系统，其中所述第二工具被密封至所述第一工具的所述第一模制表面上方的所述第二装袋层。


6.根据权利要求5所述的模制系统，其中所述第二工具被密封至所述第二装袋层，使得所述第二槽面向所述第一模制表面。


7.根据权利要求4所述的模制系统，其中所述第一装袋层和所述第一工具形成第一真空腔室、第一空腔和第三真空腔室。


8.根据权利要求7所述的模制系统，其中所述第二装袋层和所述第二工具形成第二真空腔室、第二空腔和第二真空凹槽空间。


9.根据权利要求8所述的模制系统，其中所述第一工具、所述第一装袋层和所述第二装袋层形成压实区域。


10.一种使结构成型的方法，所述方法包括：
通过至少部分地抽空第一工具和预成型件之间的第一真空腔室，将所述预成型件拉到所述第一工具的第一特征件上方，从而将所述结构的横截面的第一弯曲部成型到所述预成型件中；...

【专利技术属性】
技术研发人员：M·斯卡夫，P·J·洛克特，
申请(专利权)人：波音公司，
类型：发明
国别省市：美国;US