飞机用复合材料精准成型工装的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种飞机用复合材料精准成型工装。
【背景技术】
[0002]现阶段复合材料零件的成型方法多采用热压罐固化成型，其制造过程一般为根据产品数据模型设计制造成型模具；再利用该模具制造复合材料产品。按照该工艺，复合材料制件的精度质量在很大程度上取决于成型模具的精度质量和复合材料本身热成型特点，而由于复合材料成型过程中，影响其精度的因素较多，设计模具时若没有相应的数据支撑，很难合理设计模具型面，导致复合材料产品与原始数模存在较大误差，影响其使用，而飞机的生产属于大型件单件生产，无法通过批量生产获得复合材料零件的变形规律，而制造复合材料零件工装也属于大型件单件生产，也无法通过批量生产获得对复合材料成型影响的变形规律，因此，现阶段模具制造及复合材料制件生产过程中，这些因素对制件精度的影响并未得到很好的解决，影响了复合材料制件精度。
【发明内容】
[0003]本实用新型所要解决的技术问题是针对在飞机用复合材料成型过程中，影响其尺寸精度的因素较多，且影响机理复杂，如模具材料与结构、复材铺层角度、层数及固化工艺等，而且飞机用复合材料和制造复合材料工装都属于大型件单件生产，无法通过批量生产获得复合材料零件的变形规律，因此，现阶段模具制造及复合材料零件生产过程中，这些因素对零件精度的影响并未得到很好的解决，影响了复合材料零件制造精度，本实用新型提供了一种飞机用复合材料精准成型制造工装，通过试片数据修正产品数模，可以补偿复合材料制件制造过程的变形量，又采用薄壳模具型面，又有效的减小了模具热容量，有利于优化固化反应，又降低了模具制造成本，提高复合材料产品尺寸精度，达到精准成型的目的。
[0004]本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是:
[0005]一种复合材料精准成型工装，由试片制备专用模具(I)、复合材料试片(2)、操作台底座(3)、简易成型模具(4)、薄壳模具(5)、填充物(4-12)组成，其特征在于:所述试片制备专用模具⑴与操作台底座⑶刚性联接，试片制备专用模具⑴的型面由凸圆弧面、凹圆弧面、斜度面、平面组成，试片制备专用模具(I)的具体型面根据所有复合材料零件数据模型要求制备；所述复合材料试片(2)的铺层角度、层数、固化工艺等参数与需要制备的复合材料制件数据模型的原始数据一致，均与需要制备的复合材料零件相同，以保证试片与复合材料制件的相似性；所述简易成型模具⑷由U向筋板(4-1)、V向筋板(4-2)、模具底座(4-3)和工艺耳孔底座(4-4)组成并相互之间刚性联接，U向筋板(4-1)与V向筋板(4-2)组成网格状的刚性联接，U向筋板(4-1)和V向筋板(4-2)分别与模具底座(4-3)焊接刚性联接，在网格槽内部注入填充物(4-12)，填充好的上表面按工艺原始数据型面进行刮型；所述薄壳模具(5)型面由需要制备的复合材料制件数据模型决定，采用厚度规格为10?12mm板材经过型面补偿修型、起皱处预处理板、材加热合模成型、冷却、补焊、数控抛光精加工成型和修型，形成厚度值至少为4mm薄壳工装。
【附图说明】
[0006]图1是本实用新型的试片制备专用模具示意图。
[0007]图2是本实用新型的简易成型模具结构示意图(其中，图2-1是本实用新型的简易成型模具结构示意图，图2-2是本实用新型的焊接联接方式的网格结构示意图，图2-3是本实用新型的插入联接方式的网格结构示意图)。
[0008]图3是本实用新型的薄壳模具结构示意图(其中，图3-1是本实用新型的薄壳模具结构示意图，图3-2是本实用新型的简易模具上贴膜试验示意图，图3-3是本实用新型的薄壳模具型面原材料起褶皱处的切割处理示意图，图3-4是本实用新型的合模成型的示意图)。
[0009]1-试片制备专用模具、2-复合材料试片、3-操作台底座、4-简易成型模具、4-1-U向筋板、4-2-V向筋板、4-3-模具底座、4-4-工艺耳孔底座、4-5-凸形型面、4-6-支撑体、4-7-开槽、4-8-凸形型面、4-9-支撑体、4-10-开槽、4_11_网格空槽、4_12_填充物、
4-13-工艺耳孔座支撑体、4-14-工艺定位孔、5-薄壳模具、5-1-塑料布、5_2_起褶皱处、
5-3-去除起褶皱部位的薄壳模具原材料、5-4-切割处理起褶皱处的切口缝隙、5-5-凹模、5-6-凸模。
【具体实施方式】
[0010]本技术方案还可以通过以下技术措施来实现并下面结合附图对本发明作进一步的描述:
[0011]图1是本实用新型的试片制备专用模具示意图，主要由试片制备专用模具(1)、复合材料试片(2)、操作台底座(3)组成，其特征在于:所述试片制备专用模具(I)与操作台底座(3)刚性联接，试片制备专用模具(I)的型面由凸圆弧面、凹圆弧面、斜度面、平面组成，试片制备专用模具(I)的型面具体数据模型由所有复合材料零件的要求决定；所述复合材料零件试片(2)的铺层角度、层数、固化工艺等参数与需要制备的复合材料制件数据模型的原始数据一致，均与需要制造的复合材料制件相同，以保证试片与复合材料制件的相似性。
[0012]图2是本实用新型的简易成型模具结构示意图(其中，图2-1是本实用新型的简易成型模具结构示意图，图2-2是本实用新型的焊接联接方式的网格结构示意图，图2-3是本实用新型的插入联接方式的网格结构示意图)，主要由U向筋板(4-1)、V向筋板(4-2)、模具底座(4-3)、工艺耳孔底座(4-4)、凸形型面(4-5)、支撑体(4-6)、开槽(4_7)、凸形型面(4-8)、支撑体(4-9)、开槽(4-10)、网格空槽(4-11)、填充物(4_12)、工艺耳孔座支撑体(4-13)、工艺定位孔(4-14)组成，其特征在于:主要由U向筋板(4-1)、V向筋板(4_2)、模具底座(4-3)组成一个网格状的低成本简易成型模具，所用材料为普通钢材，采用同等间隔距离的网格，间隔尺寸为200?300mm的间隔，网格数量由复合材料尺寸决定，在成型模具的每个网格之间的网格空槽(4-11)之间注入填充物(4-12)，填充物(4-12) —般选择水泥作为填充物，用于模具强度的提高和快速散热，并将填充好上表面按模具型面进行刮型；所述工艺耳孔底座(4-4)由工艺耳孔座支撑体(4-1