一种C型工字梁用填角料生产工装的制作方法

一种c型工字梁用填角料生产工装
技术领域
1.本实用新型属于复合材料制造领域，具体而言，涉及一种c型工字梁用填角料生产工装。


背景技术：

2.大曲率h型复合材料工字梁是一种典型的航空复合材料承力结构的基本形式，广泛应用在翼身和机身等部位。
3.现有的大曲率h型复合材料工字梁，其结构如图1所示，包括上翼面、下翼面和两个c型钢，制作时，将两个c型钢与上翼面、下翼面一体化成型，成型后的h型复合材料工字梁的剖切面呈h型。由于两个c型钢与上翼面、下翼面一体成型时，两个c型钢与上翼面、两个c型钢与下翼面之间均会形成一个三角区域，该三角区域一般需采用复合材料进行充填。
4.为了实现对上述三角区域的填充，现有的填充方式是直接采用直条形的填角料条进行填充，由于填角料条的外型曲率与零件的外型曲率并不匹配，因此，在填充时需施加外力进行挤压，使填角料条变形填充满三角区域，但此过程中会导致填角料条产生褶皱，最终影响h型复合材料工字梁的力学性能。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的在于提供一种c型工字梁用填角料生产工装，通过该工装能生产出与h型复合材料工字梁上三角区域形状适配的填角料条，使填角料条在填充时不需要施加外力挤压，有效避免填角料条产生褶皱，使h型复合材料工字梁的力学性能得到保证。
6.为实现本实用新型目的，采用的技术方案为：一种c型工字梁用填角料生产工装，包括上底板和下底板，上底板的下表面两侧和下底板的上表面两侧均开设有倒角，且上底板上的倒角与下底板上的倒角一一对应，两个相互对应的倒角形成r区域，上底板侧面和下底板侧面共同安装有对r区域封闭的盖板。
7.进一步的，所述上底板、下底板和盖板均呈“凸”字型。
8.进一步的，所述上底板的台阶面和下底板的台阶面均为斜面，上底板的台阶面由外至内逐渐向下倾斜，下底板的台阶面由外至内向上倾斜，且盖板上还具有分别与上底板的台阶面、下底板的台阶面配合的配合面。
9.进一步的，还包括压紧两个盖板的压紧机构。
10.进一步的，所述压紧机构包括共同对上底板、下底板和盖板罩设的真空袋。
11.进一步的，所述真空袋四周还设有密封条。
12.进一步的，所述上底板与下底板固定，且上底板和下底板上还设置有导向轴，盖板上设有与导向轴滑动配合的导向套。
13.本实用新型的有益效果是,
14.本实用新型通过在上底板和下底板上设置倒角，并通过上底板上的倒角与下底板上的倒角配合形成一个r区域，并通过盖板对r区域封闭，使r区域形成一个三角形的压制型
腔，该压制型腔与h型复合材料工字梁上的三角形区域形状曲率相同，而在盖板对r区域封闭之前，通过将预制料条放入到该r区域内，通过压紧盖板，使预制料条被挤压形成与压制型腔适配的填角料条。由于预制料条在被挤压时受到的挤压力与预制料条的轴线方向垂直，因此，预制料条在被挤压时，预制料条并不会产生长度方向的变形，使最终成型的填角料条上不会存在折皱；同时，由于成型后的填角料条形状与h型复合材料工字梁上的三角形区域适配，使填角料条后期填充在h型复合材料工字梁上的三角形区域内时不会变形或产生折皱，使h型复合材料工字梁的力学性能得到保证。
附图说明
15.附图示出了本实用新型的示例性实施方式，并与其说明一起用于解释本实用新型的原理，其中包括了这些附图以提供对本实用新型的进一步理解，并且附图包括在本说明书中并构成本说明书的一部分。
16.图1是本实用新型提供的现有h型复合材料工字梁的结构示意图；
17.图2是本实用新型提供的c型工字梁用填角料生产工装的结构示意图；
18.图3是图2中上底板与下底板的结构示意图；
19.图4是图2中盖板的结构示意图。
20.附图中标记及相应的零部件名称：
21.1、上底板，2、下底板，3、倒角，4、r区域，5、压制型腔，6、台阶面，7、盖板，8、配合面，9、真空袋，10、密封条。
具体实施方式
22.下面结合附图和实施方式对本实用新型作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于解释相关内容，而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本实用新型相关的部分。
23.需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施方式及实施方式中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施方式来详细说明本实用新型。
24.如图2、图3、图4所示，本实用新型提供的一种c型工字梁用填角料生产工装，包括上底板1和下底板2，上底板1安装在下底板2上，上底板1下表面与下底板2上表面贴合，使上底板1下表面与下底板2上表面之间无间隙，因此，在不考虑加工难度的情况下，上底板1和下底板2也可设置成一体结构。所述上底板1和下底板2上均开设有倒角3，上底板1上的倒角3位于上底板1下表面与上底板1侧面的衔接处，下底板2上的倒角3位于下底板2上表面与下底板2侧面的衔接处，且上底板1上的倒角3与下底板2上的倒角3相互对应，在上底板1下表面与下底板2上表面贴合的情况下，上底板1上的倒角3与下底板2上的倒角3共同形成一个r区域4；同时，上底板1的侧面和下底板2的侧面还共同安装有盖板7，盖板7共同盖设在上底板1的侧面和下底板2的侧面上，使r区域4被盖板7封闭形成一个与h型复合材料工字梁上的三角形r区域4形状相同的压制型腔5，此时，若将预制料条放入到该r区域4内，通过盖板7的挤压，使预制料条被压制成与压制型腔5相同的填角料条。
25.在本实用新型中，上底板1上的倒角3和下底板2上的倒角3均可为两个，此时，上底板1上的倒角3对称设置，下底板2上的倒角3也呈对称设置，而上底板1在安装时，上底板1上
的两个倒角3与下底板2上的两个倒角3一一对应，即形成两个r区域4；同时，设置两个盖板7，两个盖板7分别与两个r区域4对应，使两个盖板7分别对两个r区域4盖设，从而形成两个压制型腔5，此时，本实用新型则可一侧压制两个填角料条，能有效提高填角料条的生产效率。
26.在需要对填角料条生产时，将两个盖板7向外移动，使压制型腔5呈打开状，然后将预制料条分别放入到两个r区域4内，盖上盖板7，盖板7在盖上的同时对r区域4内的预制料条进行挤压，当盖板7完全贴合在上底板1的侧面和下底板2的侧面上时，预制料条被挤压充满压制型腔5，预制料条被压制形成填角料条，最后，盖板7向外侧移动，将成型的填角料条取下即可。
27.由于预制料条在被挤压时受到的挤压力与预制料条的轴线方向垂直，因此，预制料条在被挤压时，预制料条并不会产生长度方向的变形，使最终成型的填角料条上不会存在折皱；同时，由于成型后的填角料条形状与h型复合材料工字梁上的三角形r区域4适配，使填角料条后期填充在h型复合材料工字梁上的三角形r区域4内时不会变形或产生折皱，使h型复合材料工字梁的力学性能得到保证。
28.作为本实施方式更进一步的改进，所述上底板1、下底板2和盖板7均呈“凸”字型，使上底板1、下底板2和盖板7上均具有台阶面6，具体的，上底板1上部的宽度大于上底板1下部的宽度，下底板2下部的宽度大于下底板2上部的宽度，盖板7外侧的宽度大于盖板7内侧的宽度，在对填角料条进行加工时，盖板7内侧能插入到上底板1上的台阶面6与下底板2上的台阶面6之间，使盖板7在对r区域4盖设时，盖板7能通过上底板1上的台阶面6与下底板2上的台阶面6配合实现导向，使盖板7安装时位置更加精准，使填角料条的质量得到保证。
29.作为本实施方式更进一步的改进，所述上底板1的台阶面6和下底板2的台阶面6均为斜面，上底板1的台阶面6由外至内逐渐向下倾斜，下底板2的台阶面6由外至内向上倾斜，使上底板1上的台阶面6与下底板2上的台阶面6共同形成一个宽度渐变的通道，该通道靠近上底板1中心的一端宽度小于该通道远离上底板1中心一端的宽度；同时，将盖板7上与上底板1上台阶面6配合的配合面8、盖板7上与下底板2上台阶面6配合的配合面8也设置成斜面，使盖板7在盖设时，上底板1的台阶面6和下底板2的台阶面6能起到引导作用，不仅方便盖板7的盖设更加快速方便，且使盖板7的位置精度得到保证，使填角料条的生产更加方便，生产效率更高。
30.作为本实施方式更进一步的改进，为了便于对盖板7的盖设，本实用新型还包括能对两个盖板7压紧的压紧机构，通过该压紧机构为盖板7提供压紧力，不仅使盖板7的盖设更加方便，且使盖板7在受力后能作用到r区域4内的预制料条上，使预制料条能被压制形成填角料条，使填角料条的生产更加方便，生产效率更高。
31.作为本实施方式更进一步的改进，所述压紧机构包括共同对上底板1、下底板2和盖板7罩设的真空袋9，具体的，真空袋9为尼龙材质，且真空袋9为一次性使用，真空袋9上具有方便与抽真空设备连接的抽气嘴，而真空袋9在未使用时呈一块薄膜状，当真空袋9在实际安装时，真空袋9的边缘密封固定安装在用于安装下底板2的工作台上，通过抽真空设备与真空袋9上的抽气嘴连接，抽真空设备对真空袋9抽真空，使真空袋9收缩，真空袋9在收缩时会推动盖板7盖设在r区域4上，从而使放入到r区域4内的预制料条被压制形成填角料条，当填角料条成型后，将抽真空设备与真空袋9上的抽气嘴松开，将真空袋9从安装下底板2的
工作台上撕下，然后人工将盖板7取出，然后将成型的填角料条取出即可。
32.为了方便真空袋9边缘密封固定在用于安装下底板2的工作台上，可在真空袋9边缘设置粘接层，使真空袋9在安装时直接将真空袋9边缘粘贴固定在用于安装下底板2的工作台上即可，在保证真空袋9安装稳固性的同时又能保证真空袋9安装后的密封性。
33.作为本实施方式更进一步的改进，所述真空袋9四周还设有密封条10，此时，可将粘接层设置在密封条10上，使真空袋9四周安装在用于安装下底板2的工作台上时，真空袋9与用于安装下底板2的工作台之间具有密封条10，有效避免真空袋9四周产生泄漏，使真空袋9的密封性得到保证。
34.在实际使用过程中，也可直接将密封条10固定安装在用于安装下底板2的工作台上，并直接将粘接层设置在真空袋边缘，此时，真空袋9在安装时直接将真空袋9边缘粘贴在密封条10上即可，此种情况下使密封条10能重复使用，可降低真空袋9的生产成本。
35.作为本实施方式更进一步的改进，所述上底板1与下底板2固定，上底板1与下底板2的固定的方式可直接通过焊接或销钉固定；同时，为了使盖板7的盖设更加精准，还可在上底板1的侧壁和下底板2的侧壁上均安装导向轴，导向轴向盖板7延伸，并在盖板7上设置与导向轴滑动配合的导向套，通过导向套和导向轴的配合，使盖板7在盖设或拆卸时，盖板7始终在同一直线上运动，使盖板7盖设时位置精度更高。
36.在需要对填角料条生产时，将两个盖板7向外移动，使压制型腔5呈打开状，然后将预制料条分别放入到两个r区域4内，盖上盖板7，将真空袋9共同罩设在上底1板、下底板2和两个盖板7上，并将真空袋9边缘通过密封条10贴附在安装下底板2的工作台上，将真空袋9上的抽气嘴与抽真空设备连接，通过真空设备对真空袋9内抽真空，真空袋9收缩，真空袋9收缩的同时推动盖板7运动，使盖板7对r区域4内的预制料条进行挤压，当盖板7完全贴合在上底板1的侧面和下底板2的侧面上时，预制料条被挤压充满压制型腔5，预制料条被压制形成填角料条，最后，真空袋9上的抽气嘴与抽真空设备松开，将真空袋9将安装下底板2的工作台上撕下，工作人员将盖板7向外侧移动，将成型的填角料条取下即可。
37.在本实用新型中，盖板7为薄钢板，且由于预制料条具有一定的粘性，因此，当盖板7通过人为压紧并共同盖设在上底板1、下底板2同一侧后，盖板7并不会直接掉落；同时，为了避免真空袋9在收缩的过程中盖板7和上底板1的棱边、棱角对真空袋造成破坏，此时可在盖板7和上底板1上共同盖设透气毡，并在盖设透气毡后再罩设真空袋9，在保证真空袋9收缩的同时有效防止真空袋9在抽真空时因受到破坏而漏气。由于需要生产的填角料条的长度不大于1m，因此，本实用新型能满足对填角料条的生产。
38.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例/方式”、“一些实施例/方式”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例/方式或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本技术的至少一个实施例/方式或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例/方式或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例/方式或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例/方式或示例以及不同实施例/方式或示例的特征进行结合和组合。
39.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者
隐含地包括至少一个该特征。在本技术的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
40.本领域的技术人员应当理解，上述实施方式仅仅是为了清楚地说明本实用新型，而并非是对本实用新型的范围进行限定。对于所属领域的技术人员而言，在上述公开的基础上还可以做出其它变化或变型，并且这些变化或变型仍处于本实用新型的范围内。