[发明专利]分体式复合材料成型工装及其使用方法

说明书

分体式复合材料成型工装及其使用方法，属于复合材料加工成型技术领域。分体式复合材料成型工装，包括工装底板、定位销、活动块、安装孔和吊环；活动块和底板的长度一致，需根据零件实际长度设计，底板呈U型，型面等厚；活动块为中空结构，壁厚与底板厚度一致；活动块通过底板两端的锥形的定位销与底板组装定位，两者组合后活动块上表面应与底板U型结构的上表面在同一高度。活动块的上表面设置安装孔，便于在零件固化结束后，将吊环通过安装孔孔拧入活动块两端，方便将活动块与底板进行分离。通过该结构的工装形式可以在保证该类工装使用优势的条件下，进一步提高复合材料零件的质量及生产稳定性。

技术领域

本发明属于复合材料加工成型技术领域，涉及一种复合材料成型工装的具体结构。

背景技术

目前在复合材料加工成型领域，为了使用匀压气囊或者保证长桁的轴线准确，常用的一种成型工装为在工装型面上开槽，将长桁放置在槽中，然后再铺叠蒙皮，最后进行固化，此种工装由于长桁在工装型腔内部成型，可以很好的满足气囊的使用要求，同时由于开槽的位置及深度都是由数控机床加工，因此长桁的轴线位置较为准确，几乎达到了数控加工级，但此种类型工装也存着一定的局限性，首先，长桁卧在工装凹槽内成型，零件固化后会与工装壁存在较大的剪切作用力，导致脱模困难，严重时可能损伤零件造成故障甚至报废，其次，开槽部位的工装的型面势必要进行增厚处理，可能导致工装型面厚度不一致，进而影响零件固化过程中的温度均匀性，造成零件固化度不一致的问题，本发明提供了一种针对性的工装形式，可以在保留此种类型工装制造优势的条件下，解决零件脱模困难及固化度不一致的问题，进一步提高产品的质量及稳定性。

发明内容

本发明要解决的技术问题是通过发明一种分体式的复合材料成型工装，解决零件的脱模困难问题及固化度不一致的问题。工装的具体结构如图1所示。

分体式复合材料成型工装，包括工装底板1、定位销2、活动块3、安装孔4和吊环5；活动块3和底板1的长度一致，需根据零件实际长度设计，底板1呈U型，型面等厚；活动块3为中空结构，壁厚与底板1厚度一致；活动块3通过底板1两端的锥形的定位销2与底板1组装定位，两者组合后活动块3上表面应与底板1U型结构的上表面在同一高度。活动块3的上表面设置安装孔4，便于在零件固化结束后，将吊环5通过安装孔4孔拧入活动块3两端，方便将活动块3与底板1进行分离。

底板1的型面厚度为12-16mm。

分体式复合材料成型工装的使用方法，具体步骤如下：

(1)首先将活动块3与底板1进行使用前处理及准备，然后将两者按照定位销2进行组合，检查两者之间的间隙，确保活动块3底面与底板1之间的间隙不超过0.1mm。

(2)将铺叠好的净尺寸长桁6放入到工装内部，此时净尺寸长桁6边缘的外形应与工装边缘形状一致，以工装缘形状为基准，将长桁6放入工装内部，长桁6的高度需大于工装深度0.1-0.2mm。

(3)铺叠蒙皮7至全部铺层结束。

(4)在活动块3中空部分穿入筒状真空袋9，长桁6的一侧放入空心气囊8，并将整个工装封装真空袋，需保证筒状真空袋9和空心气囊8的两端开口部位与大气连通，固化时热压罐内的气体充入筒状真空袋9中对活动块3内部进行加热，同时热压罐内的气体通过空心气囊8对零件进行加压和加热。

(5)固化完成后拆除工装上的筒状真空袋9和空心气囊8，在活动块3两个端头拧入吊环5，利用吊车等装置起吊，将工装上的活动块3及零件取下，并将活动块3与零件分开，完成零件脱模工序。

本发明的有益效果：

(1)通过将工装活动块制成中空的结构，有效的减薄了活动块的工装厚度，通过内置筒状真空袋传热的方式有效的保证了工装型面温度的均匀。