复合件制造方法技术

本发明专利技术涉及一种制造面板的方法和设备，所述面板包括复合蒙皮（４０）与至少一个复合加强件（４１），该方法包括：将第一和第二心轴定位在所述加强件的相对两侧上；将第一和第二压实模具（２０，４５）定位在所述蒙皮的相对两侧上；以及通过使所述压实模具中的一个或两个运动而压实所述第一和第二压实模具之间的所述蒙皮；其中，所述压实模具的运动使得所述第一和第二心轴沿倾斜路径朝所述加强件运动，从而压实所述心轴之间的该加强件。

【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制造复合层压面板和复合层压件的方法以及相关设 备。所述复合部件通常但不排它地用于形成飞行器部件。
技术介绍
现代客机的机翼或尾翼结构通常为强化的蒙皮构造。蒙皮与翼梁和 翼肋 一起形成抵抗外部负载的抗扭箱。在机身情况下，弯曲的强化蒙皮面板与机身框架一起形成强化外壳。 这些蒙皮传统上由铝合金制成，但随着飞行器性能变得越来越重要，复 合蒙皮面板在飞行器的主要结构构造中也变得越来越受欢迎。主要结构中的强化复合面板可用于水平尾翼、垂直尾翼和/或中央翼 盒构造中。所有这些结构(除中央翼盒外)都是从气动表面或外表面开 始制造蒙皮。由于部件的厚度公差较小，这会在最后组装中产生附加成 本，因为在最后组装中必需用合适的方法填充或调节蒙皮、翼肋与翼梁 之间产生的间隙和/或失配以保持整个抗扭箱的气动公差。如果蒙皮厚度公差能够保持足够精确而使得重要位置中的外型线 (流线形)和内型线(例如翼梁和翼肋底部、主起落架区域)的公差可 得到控制，则能够实现最后组装阶段的明显节约和全新的抗扭箱设计。US4683018描述了一种复合材料制造过程的方法，在该方法中，将 层叠件放置在面向上的阴模上，然后用阳液压机冲压。
技术实现思路
本专利技术的第一方面提供一种制造面板的方法，所述面板包括复合蒙 皮与至少一个复合加强件，该方法包括-将第一和第二心轴定位在所述加强件的相对两侧上；将第一和第二压实模具定位在所述蒙皮的相对两侧上；以及通过使所述压实模具中的一个或两个运动而压实所述第一和第二压 实模具之间的所述蒙皮；其中，所述压实模具的运动使得所述第一和第二心轴沿倾斜路径朝 所述加强件运动，从而压实所述心轴之间的该加强件。通常，所述心轴在朝向所述加强件运动时抵靠其中一个压实模具的 倾斜表面滑动。通常，其中一个压实模具具有槽，所述槽具有基部以及 均从所述基部向外倾斜的第一壁和第二壁；所述心轴在朝向所述加强件 运动时抵靠所述第一壁和第二壁滑动。本专利技术的第二方面提供一种用于制造复合面板的设备，该设备包括第一心轴和第二心轴，各心轴均具有一对倾斜表面；第一压实模具；以及第二压实模具，其具有与所述第一心轴接合的第一倾斜表面和与所 述第二心轴接合的第二倾斜表面。本专利技术的第三方面提供一种用于制造面板的方法，所述面板包括复 合蒙皮与至少一个复合加强件，该方法包括在心轴上成形所述加强件；将所述加强件与所述心轴运送到结合站，在所述运送步骤中所述心 轴支撑所述加强件的重量；以及在所述结合站处将所述加强件结合至所述蒙皮。在运送步骤中利用心轴支撑所述加强件的重量使得操纵成本最小化 并使得对所述加强件的损害最小化，否则将不得不转移至单独的运送工 具。通常该方法还包括在所述结合站处将所述蒙皮铺设在所述心轴上的 加强件上，在所述铺设步骤中所述心轴支撑所述加强件的重量。本专利技术的第四方面提供一种用于制造复合面板的方法，该方法包括穿过所述面板装配一控制件；穿过压实模具装配一插塞；使所述控制件与所述插塞接合；使所述插塞与所述压实模具的基准面接合；6利用所述压实模具压实所述面板；以及在所述面板被压实后，使所述插塞脱离所述控制件。 本专利技术的第四方面使得能通过成形压实模具、插塞和控制件而将面 板的厚度精确控制到期望公差。所述控制件可留在面板中的合适位置， 或在后继步骤中移除。通常，所述压实模具包括模具主体以及装配在所 述模具主体的孔中的引导插入件。所述模具主体，或者更加优选地，所述引导插入件提供所述基准面。通常，所述引导插入件具有与所述模具 主体的外表面接合的凸缘，所述插塞具有在其与所述控制件接合时与所 述引导插入件的所述凸缘接合的凸缘。本专利技术的第五方面提供一种用于制造复合面板的设备，该设备包括控制件；用于压实所述面板的压实模具；以及插塞，其尺寸设定为穿过所述压实模具并与所述控制件接合，并且 在所述面板被压实之后可脱离所述控制件，其中所述压实模具具有在所述插塞穿过所述压实模具时与所述插塞 接合的基准面。通常，所述控制件为柱状销，并由碳或与形成所述面板的材料相容 的某些其它材料形成。通常，所述插塞与所述控制件具有在所述插塞穿过所述压实模具时 彼此接合的凸部和凹部。通常，所述凸部向内成锥形，所述凹部向外张 开。这使得这些部分能够以一角度脱离。优选的是，所述凸部从所述面 板的外侧或气动侧伸出。本专利技术的第六方面提供一种制造复合层压件的方法，所述方法包括将所述复合层压件放置在面向上的阳模上，由此所述复合层压件在 其与所述阳模接合的种子区域处被局部压縮，并在重力作用下在该种子区域的相对两侧下垂；以及使所述层压件变形以使所述层压件在所述种子区域的相对两侧上抵 靠所述阳模而被模制。本专利技术第六方面的方法与US4683018中所述的布置相颠倒，即使7阳模面向上而不是面向下。所产生的构造使得所述层压件能够在所述种子区域的相对两侧上容易地变形而不起皱。相比之下，在US4683018的 布置中，层叠件的与阴型模接合的两边缘首先被压縮，其中央在重力作 用下下垂。这限制了层叠件在其边缘不起皱的情况下变形的能力。通常，所述阳模在其与所述复合层压件接合的区域(g卩，种子区域) 局部弯曲，并具有位于所述种子区域相对两侧的倾斜表面。本专利技术的方法可用于形成用于多种用途的复合部件，最常用的是作 为飞行器部件。该部件可以是例如强化面板、或强化面板的纵梁。附图说明下面将参照附图描述本专利技术的实施方式，附图中 图1至图3为形成预制件的三个步骤的侧剖视图； 图4为下压实模具的侧剖视图5为在适当位置处的具有六个纵梁和心轴的下压实模具的侧剖视 图； '图6为在适当位置处的上压实模具和具有六个纵梁和心轴的下压实 模具的侧剖视图7为图6的组件的局部放大图8示出了导向孔的形成；图9示出了位于合适位置的销和插塞；图IO示出了插塞的细节；图11为示出了压实过程中心轴的运动的下压实模具的侧剖视图； 图12和图13是在利用阴冲压模形成预制件时的两个步骤的侧剖视图。具体实施例方式图1至图3示出了形成L形的纵梁预制件的方法。在第一步骤中， 将预浸料坯层叠件安装在"定型框(picture frame)"支撑组件中。在图1 中，为了例示目的，示出了预浸料坯层叠件的两个层片4、 5，但应理解通常可使用任何数量的层片。各层片均包括一排用树脂浸渍过的单轴向 纤维。该纤维可由任何合适的材料形成，例如碳、玻璃或芳族聚酸胺和 硼。相邻层片中的纤维以不同角度延伸例如一个层片中的纤维可以与 纵梁轴线成0°地延伸，下一层片中的纤维可以与纵梁轴线成45°地延伸，下一层片中的纤维可以与纵梁轴线成135。地延伸(纵梁轴线为横交 于图1-3的截面的轴线)。定型框支撑组件包括一组绕层叠件外周布置的弹簧加载滚子。图1是穿过层叠件的剖视图，因此仅示出四个滚子6-9。除了使用定型框支撑 组件外，还可使用任何合适方法来支撑层叠件。具有一对倾斜表面2、 3的阳心轴1与层叠件接触，并移除定型框支 撑组件。将层叠件加热到通常为90'C至120'C范围内的温度。该热量可通过 加热/冷却心轴1而施加，或通过用红外线加热器加热层叠件然后在其温 度明显降低之前快速进行成形而施加。如图2所示，层叠件上还铺设有单个膜片12，膜片与心轴之间的空腔被排空以使层叠件抵靠心轴变形。任选地，在层叠件与心轴之间还可 铺本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种制造面板的方法，所述面板包括复合蒙皮与至少一个复合加强件，该方法包括：　将第一和第二心轴定位在所述加强件的相对两侧上；　将第一和第二压实模具定位在所述蒙皮的相对两侧上；以及　通过使所述压实模具中的一个或两个运动而压实所 述第一和第二压实模具之间的所述蒙皮；　其中，所述压实模具的运动使得所述第一和第二心轴沿倾斜路径朝所述加强件运动，从而压实所述心轴之间的该加强件。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：里斯托卡利宁，
申请(专利权)人：空中客车英国有限公司，
类型：发明
国别省市：GB[英国]