碳纤维复合材料成型工装.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN104626606A(43)申请公布日2015.05.20(21)申请号201510001392.8(22)申请日2015.01.04(71)申请人哈尔滨飞机工业集团有限责任公司地址150066黑龙江省哈尔滨市平房区友协大街15号(72)发明人刘建波赵红卫王明凯赵薇薇尹荣颖董克华徐天宇黄兴孙金凤(74)专利代理机构中国航空专利中心11008代理人杜永保(51)Int.Cl.B29C70/34(2006.01)B29C70/54(2006.01)B29C33/00(2006.01)B26F1/16(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图1页(54)发明名称碳纤维复合材料成型工装(57)摘要本发明属于飞机装配工装技术，涉及一种碳纤维复合材料成型工装。解决大尺寸、复杂型面碳纤维复合材料飞机构件成型时，由于产品与工装的热膨胀系数差异大造成的产品外形与设计不符的问题。本发明采用薄壳式结构，主要由模体和框架两个部分组成。本发明由结构1模体，结构2用于钻制装配协调定位孔，结构3用于制定位孔，结构4防滑带，结构5框架，结构6轮子，共6个部分组成。本发明解决了大尺寸、复杂型面碳纤维复合材料飞机构件成型时，由于产品与工装的热膨胀系数差异大造成的产品外形与设计不符的问题，同时，因瓦刚具有优异的尺寸稳定性，提高了工装的使用寿命，降低了生产成本。CN104626606ACN104626606A权利要求书1/1页1.碳纤维复合材料成型工装，其特征在于，其包括模体[1]，用于钻制装配协调定位孔的结构[2]，用于制定位孔的结构[3]，防滑带[4]，框架[5]，轮子[6]；模体[1]为成型工装主体，位于工装的最上部，模体[1]的材料为10mm-14mm的因瓦钢等厚钢板，模体[1]分工作区域和非工作区域两部分，模体[1]工作区域为凹模结构，模体[1]工作区的凹陷形状与产品数字模型的凸侧形状相同，使用时产品按凸侧外形被放置在模体[1]的凹模工作区中间；模体非工作区包括过渡区和水平模体，在模体[1]凹模工作区外，先按工作区的凹侧形状延伸一部分外形作为过渡区，再在长度方向上做大于100mm的水平模体便于布置复合材料成型工装必需的热电偶孔、基准孔；结构[2]用于钻制装配协调定位孔，结构[2]包括钻套、圆柱形堵块和钻模，定位孔的位置与产品后续使用的装配夹具和切割工装上的定位孔位置一致，定位孔直径大于等于6mm；选用内径为定位孔直径的钻套，钻套放入内部带有圆柱形凹槽的圆柱形堵块中，堵块材料为因瓦钢，堵块外直径比钻套大至少20mm，堵块内部圆柱形凹槽深至少10mm，凹槽底部至少10mm厚；模体[1]上留有与圆柱形堵块外径尺寸相同的通孔，堵块被嵌入到模体[1]中，堵块上表面与模体[1]平齐，堵块下表面比模体[1]长出至少10mm，通过周圈焊接的方式将堵块焊接在模体[1]上，焊接后保证整体结构的气密性；按照定位孔的位置和直径制作钻模，钻模通过螺钉、销钉连接到模体[1]上；结构[3]用于制定位孔，结构[3]由衬套、聚四氟乙烯销钉和圆柱形堵块构成，定位孔的作用是防止曲率复杂的复合材料产品在加热成型过程中，材料剧烈收缩导致产品位置变化发生，定位孔数量2个，分布在产品曲率变化较大方向的对角上；选用内径为定位孔直径的衬套，衬套放入内部带有圆柱形凹槽的圆柱形堵块中，堵块材料为因瓦钢，堵块外直径比衬套大至少20mm，堵块内部圆柱形凹槽深至少10mm，凹槽底部至少10mm厚；模体[1]上留有与圆柱形堵块外径尺寸相同的通孔，堵块被嵌入到模体[1]中，堵块上表面与模体[1]平齐，堵块下表面比模体[1]长出至少10mm，然后通过周圈焊接的方式将堵块焊接在模体[1]上，焊接后要保证整体结构的气密性；聚四氟乙烯销钉直径与定位孔直径相同，长度大于圆柱形凹槽深度，使用时将聚四氟乙烯销钉插入到钻套中；复合材料铺层后进热压罐固话前，先抽真空袋，防滑带[4]的作用是抑制抽真空过程中，蜂窝随真空袋收缩而发生移动。防滑带[4]为带凸点的铝片，裁剪成宽x厚为10mmx1mm铝条，按产品边界放大100mm的外形粘贴在模体[1]的上表面；结构[5]是框架，框架位于模体[1]下方，与模体[1]通过局部焊接方式焊接在模体下表面；框架按纵向间距350mm，横向间距430mm焊接成网格状结构；每张型板都要进行开洞设计，开洞原则是保证工装进入热压罐后，热气流能够顺利流通，使工装升温均匀，开洞时最窄处要大于70mm；轮子[6]包括耐高温的活动轮和固定轮，轮子[6]通过[4]个螺钉连接到框架的下方。2CN104626606A说明书1/3页碳纤维复合材料成型工装技术领域[0001]本发明属于飞机装配工装技术，涉及一种碳纤维复合材料成型工装。背景技术[0002