热压罐及飞机生产设备的制作方法

文档序号:14975621发布日期:2018-07-20 19:07阅读:157来源:国知局

本实用新型涉及机械制造技术领域,具体而言,涉及一种热压罐及飞机生产设备。



背景技术:

热压罐是复合材料进行热压成型的关键设备。广泛应用于航空、航天、电子、汽车、风力发电等高端技术行业。热压罐成型是生产热固性塑料高强度构件的重要方法,它的工艺主要是将复合材料及相关辅助材料放入模具内,置于热压罐中,在真空(或非真空)状态下,依次经过升温、加压、保温、降温和减压过程,制成满足需要的制品。

在航空复合材料领域,航空复合材料零件制造中,常将零件置于工装上,再将带有零件的工装置于热压罐中使零件固化,例如飞机机翼、垂尾和前机身、大型运载火箭的壳体、卫星星体、飞船返回舱等。在飞机机翼制造过程中,每一种机翼的盒段部件制造都需要配有专用盒段型板架。在盒段型板架上铺贴制件的复合材料毛坯,然后封装,进热压罐加温加压固化成型。热压罐成型过程中成型材料经常出现受热不均的现象,导致成型材料不能按设计的固化参数固化。



技术实现要素:

本实用新型的目的在于提供一种热压罐,其能够提高热压腔内的温度均匀性,提高材料固化成型后的质量。

本实用新型的另一目的在于提供一种飞机生产设备,其能够提高飞机各零部件的生产质量,缩小各产品的实际质量参数与预设质量参数的差值。

本实用新型的实施例是这样实现的:

一种热压罐,包括罐体以及分别设置于罐体两端的封头和罐盖。罐体的内壁形成热压腔,封头用于封闭热压腔,罐盖用于打开或封闭热压腔。罐体安装有加热系统,加热系统包括安装于内壁的加热板。内壁安装有导轨,第一导热管一端与加热板连接,另一端延伸至与第一散热板相连,导轨与第一散热板相邻。

在本实用新型的一种实施例中,第一导热管包括导热层和隔热层,隔热层将导热层包裹。导热层一端与加热板连接,另一端和第一散热板连接。导热层主要负责导热,隔热层能够防止导热层在导热过程中出现大量的热量散失。

在本实用新型的一种实施例中,导热层主要以石墨和/或石墨烯作为导热材料。石墨类的材料具有优良的导热能力,尤其是石墨烯,其是目前发现的最薄、强度最大、导电导热性能最强的一种新型纳米材料。

在本实用新型的一种实施例中,第一散热板设置支撑架。支撑架一端与内壁连接,另一端与第一散热板连接。散热板位于导轨上方。

在本实用新型的一种实施例中,第一散热板与支撑架滑动连接,以调整第一散热板与导轨的相对高度。

在本实用新型的一种实施例中,导轨包括相对设置的第一导轨与第二导轨。第一散热板安装于内壁并位于第一导轨与第二导轨之间。

在本实用新型的一种实施例中,导轨包括相对设置的第一导轨与第二导轨。第一导轨远离第二导轨的一侧与第一散热板相连,第二导轨远离第一导轨的一侧与第二散热板相连。第二导热管一端与第二散热板连接,另一端与加热板连接。第一散热板与第二散热板相对设置。

在本实用新型的一种实施例中,第一散热板与第一导轨转动连接,第二导轨与第二散热板转动连接。

在本实用新型的一种实施例中,罐体的外壁设置用于支撑罐盖的支撑杆,避免罐盖长期打开时,由于其自身质量较大,造成的下坠。

一种飞机生产设备,包括上述任意一种热压罐。

本实用新型实施例的有益效果是:

本实用新型实施例提供一种热压罐,主要用于材料的固化成型。传统的热压罐普遍存在温度场不均匀的现象,导致成型材料不能按设计的固化参数固化,最终导致产品的质量出现偏差。本实用新型实施例提供的热压罐,包括罐体以及分别设置于罐体两端的封头和罐盖。罐体的内壁形成热压腔,是材料进行热压固化的场所。封头用于封闭热压腔,罐盖用于打开或封闭热压腔。罐体安装有加热系统,加热系统包括安装于内壁的加热板。加热板上连接有第一导热管,第一导热管另一端延伸至与第一散热板相连,将加热板上的热量及时导至第一散热板。第一散热板与内壁上的导轨相邻。热压罐工作时,导轨上将放置物料运送车,其上放置有待成型的材料。由于内壁上一般只会有一侧设置加热板,导致待成型材料不能全方位受热均匀。与导轨相邻的第一散热板能够及时对材料的受热死角进行热传导,提高材料的受热均匀性。

本实用新型实施例还提供一种飞机生产设备,包括上述热压罐。其能够提高飞机各零部件的生产质量,缩小各产品的实际质量参数与预设质量参数的差值。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,应当理解,以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例,因此不应被看作是对范围的限定,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本实用新型实施例1提供的热压罐的结构示意图;

图2为本实用新型实施例1提供的运输车滑入热压腔后热压罐的结构示意图;

图3为本实用新型实施例1提供的导轨与散热板的结构示意图;

图4为本实用新型实施例1提供的罐盖与罐体相对打开时的结构示意图;

图5为本实用新型实施例2提供的散热板的结构示意图;

图6为本实用新型实施例3提供的第一散热板与第二散热板的结构示意图。

图标:100-热压罐;102-运输车;104-物料;110-罐体;112-内壁;114-热压腔;116-加热板;118-导轨;120-散热板;122-第一导轨;124-第二导轨;126-导热管;128-支撑杆;150-封头;170-罐盖;200-散热板;202-支撑架;204-导热管;300-第一散热板;302-第二散热板;304-第一导热管;306-第二导热管。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本实用新型实施例中的附图,对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此,以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围,而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本实用新型保护的范围。

应注意到:相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项,因此,一旦某一项在一个附图中被定义,则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本实用新型实施例的描述中,需要说明的是,若出现术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系,仅是为了便于描述本实用新型和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本实用新型的限制。此外,术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述,而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型实施例的描述中,还需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,若出现术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

实施例1

请参照图1,图1所示为热压罐100的结构示意图。本实施例提供一种热压罐100,主要用于对材料进行热压固化成型。

热压罐100包括罐体110以及分别设置于罐体110两端的封头150和罐盖170,罐盖170、罐体110以及封头150依次连接。封头150用于封闭罐体110,罐盖170用于打开或封闭罐体110。

罐体110的内壁112形成热压腔114,封头150用于封闭热压腔114,罐盖170用于打开或封闭热压腔114。罐体110还安装有加热系统,加热系统包括安装于内壁112上的加热板116。加热板116一般只安装于内壁112上的一侧,本实施例中加热板116安装于热压腔114的顶部。

由于热压腔114是材料进行固化成型的场所,因此,在内壁112的底部设有导轨118,便于物料车由导轨118滑入,节省人力。一般来说,加热板116就安装于物料车上方,即导轨118上方,也就是图1所示的热压腔114的顶部。请参照图2,图2所示即为运输车102滑入热压腔114后热压罐100的结构示意图。物料104置于运输车102上方,与加热板116相对。物料104的最上方由于靠近加热板116其受热最多,物料104越靠近运输车102的一侧其受热越少。且靠近运输车102的物料104基本只能依靠上层物料104将热传递下来,造成上层物料104固化程度过大,下层物料104固化程度过小,最终导致成型材料不能按设计的固化参数固化。

为解决上述问题,请参照图3,图3所示为导轨118与散热板120的结构示意图。导轨118包括相对设置的第一导轨122与第二导轨124,散热板120安装于内壁112并位于第一导轨122与第二导轨124之间。散热板120连接有导热管126,导热管126一端与散热板120连接,另一端与加热板116连接,以将加热板116的热量及时传递至散热板120。在与导轨118相邻的内壁112上设置散热板120,均可以增加材料受热的均匀性。散热板120具体位置的不同,其对材料受热均匀性的贡献稍有不同。运输车102位于导轨118上时,物料104最下层正好与散热板120相对,此时散热板120能够更好地为最下层的物料104提供热量。

导热管126包括导热层和隔热层,内层为导热层,外层为隔热层,隔热层将导热层包裹。导热层一端与加热板116连接,另一端和散热板120连接。导热层主要负责导热,隔热层能够防止导热层在导热过程中出现大量的热量散失。

为了实现更好的导热效果,使加热板116的热量快速导至散热板120上,导热层主要以石墨或石墨烯作为导热材料,当然也可以是两者的混合物。石墨的导热性超过钢、铁、铅等金属材料,且价格低廉。石墨烯是目前发现的最薄、强度最大、导电导热性能最强的一种新型纳米材料,但价格相对较贵,因此可以选用石墨和石墨烯的混合物作为主要导热材料。该设置能够更好地保证物料104上层和下层的同步加热,提高物料104的受热均匀性。隔热层例如可以选用石棉、玻璃纤维等,以阻滞热流在导热管126径向上的传递,使热流更快到达散热板120。

导热管126的数量可以根据具体情况进行选择,例如可以是3根、6根等,本实施例不作具体限定。

罐盖170与罐体110可转动连接,便于打开或关闭热压腔114。请参照图4,图4所示为罐盖170与罐体110相对打开时的结构示意图。罐盖170长期打开时,可能会出现罐盖170下坠的情况。即再将罐盖170盖合在罐体110上时,无法直接对准罐体110的开口,必须依靠外力将错位的地方与罐体110的开口对准,大大增加了操作人员的操作难度。为解决该问题,在罐体110上设置了支撑杆128。当罐盖170与罐体110相对打开时,罐盖170的底部刚好位于支撑杆128上,支撑杆128对罐盖170起支撑作用,防止罐盖170在其自身的重力作用下发生下坠。

本实施例中未具体提及的结构,请参照市购热压罐结构。例如市购热压罐一般还包括风机系统、加压系统、排气系统、真空系统、冷却系统、自动化控制系统等等。

热压罐100的工作原理是:

打开罐盖170,将带有物料104的运输车102由第一导轨122和第二导轨124推入热压腔114中。开启热压罐100的相关工作系统,设置好相应工作参数,开始物料104的热压固化。物料104上方的加热板116与上层物料104之间直接进行热对流。加热板116的温度一旦开始升高,其热流将通过导热管126及时传递至散热板120上。散热板120与下层物料104相对,两者可直接进行热对流,大大提高了下层物料104的升温速率,从而使物料104整体的受热更均匀,使物料104各部位的固化速率趋于一致。

本实施例还提供一种飞机生产设备,包括热压罐100。其能够提高飞机各零部件的生产质量,缩小各产品的实际质量参数与预设质量参数的差值。

实施例2

请参照图5,图5所示为散热板200的结构示意图。散热板200上设置有支撑架202,支撑架202一端与内壁112连接,另一端与散热板200连接。散热板200位于第一导轨122和第二导轨124的上方。当运输车102进入热压腔114中时,散热板200刚好位于运输车102下方,且相比实施例1,散热板200与物料104的距离更近。该种方式下的散热板200能够与下层物料104进行更快的热对流,是物料104整体受热更均匀。散热板200上还连接有导热管204,其结构可参考实施例1中的导热管126的结构。

进一步地,散热板200还可以与支撑架202滑动连接,以调整散热板200与第一导轨122和第二导轨124的相对高度。

实施例3

请参照图6,图6所示为第一散热板300与第二散热板302的结构示意图。

导轨118包括相对设置的第一导轨122与第二导轨124。第一导轨122远离第二导轨124的一侧与第一散热板300相连。第二导轨124远离第一导轨122的一侧与第二散热板302相连。第一散热板300上还连接有第一导热管304,第一导热管304一端与第一散热板300连接,另一端与加热板116相连。第二散热板302上还连接有第二导热管306,第二导热管306一端与第二散热板302连接,另一端与加热板116连接。第一散热板300与第二散热板302相对设置。该种设置下,第一散热板300与第二散热板302能够共同对物料104的下层以及左右两侧均进行加热,进一步提高物料104各部位的受热均匀性。

进一步地,还可以将第一散热板300与第一导轨122转动连接,第二导轨124与第二散热板302转动连接。调整两个散热板的加热角度,能够与物料104达到不同的热对流效果。

以上仅为本实用新型的优选实施例而已,并不用于限制本实用新型,对于本领域的技术人员来说,本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本实用新型的保护范围之内。

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