用于在成形在成形心轴上期间保持复合填料的夹紧系统的制作方法

本公开总体涉及复合制造，并且更具体地涉及一种用于在成形心轴上成形期间保持复合填料的夹紧系统。

背景技术：

由于复合结构提供的较高强度重量比，复合材料越来越多地用于结构应用中。例如，在飞行器构建中，复合材料的使用量不断增加，用以形成机身、机翼、垂直尾翼、水平稳定器及其他部件。可通过将多个长形复合纵梁共同固化或共同粘合到复合机翼蒙皮来生产机翼面板。每个复合纵梁的制造过程可包括铺设未固化的复合层片的堆叠以形成可具有近似平坦配置的复合填料。每个复合层片均可由浸渍有聚合物基质材料(例如，环氧树脂)的增强纤维(例如，碳纤维)组成。在铺设之后，复合填料可成形在长形的成形心轴上，使得复合填料呈现与成形心轴的横截面形状对应的成角度配置。在成形之后，复合填料可与其他复合部分(诸如复合蒙皮)共同固化或共同粘合。

在使复合填料成形在长形的成形心轴上期间，复合填料的相对两端必须相对于成形心轴的相应相对两端精确地保持到位。另外，纵向张力必须在成形过程期间施加到复合填料以减少或防止复合填料中出现褶皱。随着复合填料从近似平坦配置过渡到成角度配置，必须连续施加纵向张力。此外，优选地，复合填料在成形过程期间维持与成形心轴的对中关系。在成形之后，复合填料必须能从成形心轴容易地去除以允许高生产率。上述要求不应理解可从已知成形系统中获得。

可以看出，本领域需要一种用于将复合填料相对于成形心轴精确地保持到位的系统和方法，使得允许在从平坦配置过渡到成角度配置期间在复合填料中连续施加纵向张力，并且优选地提供一种用于保持复合填料在成形心轴上对中并允许在成形之后容易去除复合填料的手段。

技术实现要素：

本公开具体解决并缓解了与使复合填料成形到成形心轴上关联的上述需要，本公开提供了一种用于相对于成形心轴将复合填料紧固到位的夹紧系统。该夹紧系统包括上游铰链夹具和下游铰链夹具，所述上游铰链夹具和所述下游铰链夹具被配置成，在使用包层组件使所述复合填料成形到所述成形心轴上期间相对于心轴上游端和心轴下游端将所述复合填料的相对两端分别夹紧并保持到相应位置，在所述包层组件沿着所述成形心轴平移期间所述复合填料滑过的所述包层组件。所述铰链夹具中的每一者均被配置成在使所述复合填料成形到所述成形心轴上期间将所述复合填料的对应端围绕铰链轴线从大致近似平坦配置折叠到成角度配置。

还公开了一种用于使复合填料成形到成形心轴上的成形系统。该成形系统包括成形心轴，所述成形心轴具有心轴上游端、心轴下游端和由心轴顶部互连的相对的心轴侧表面。另外，该成形系统包括上游铰链夹具和下游铰链夹具，所述上游铰链夹具和所述下游铰链夹具被配置成在，在使用包层组件将所述复合填料成形到所述成形心轴上期间相对于所述心轴上游端和所述心轴下游端将复合填料的相对两端分别夹紧并保持到相应位置，在包层组件沿着所述成形心轴的纵向方向平移期间所述复合填料滑过所述包层组件。所述铰链夹具被配置成在使所述复合填料成形到所述成形心轴上期间，将所述铰链夹具和所述复合填料的对应端围绕至少一个铰链轴线从大致近似平坦配置折叠到成角度配置。所述铰链轴线中的至少一个近似平行于所述复合填料的折叠轴线取向。所述折叠轴线靠近所述心轴顶部与所述心轴侧表面中的至少一个心轴侧表面的交叉处。

还公开了一种使复合填料成形到成形心轴上的方法。该方法包括：将复合填料的相对两端中的至少一端夹紧到位于成形心轴的心轴端处的铰链夹具。另外，该方法包括：使所述复合填料成形到所述成形心轴上；以及在使所述复合填料成形到所述成形心轴上期间将所述铰链夹具从近似平坦配置折叠到成角度配置。

已讨论的特征、功能和优点可以在本公开的各种实施方式中独立实现，或者可在其他实施方式中组合实现，其进一步细节可以参考以下描述和下面的附图。

附图说明

参照附图，本公开的这些及其他特征将变得更明显，其中相同的附图标记始终表示相同的部分，并且其中：

图1是具有复合机翼的飞行器的立体图，复合机翼均包括由多个复合纵梁加固的复合机翼面板；

图2是l形纵梁的实例的立体图，两个l形纵梁可按照以背对背关系组装以形成t形复合纵梁，并且其中每个l形纵梁均可形成在成形心轴上并且使用本文中公开的铰链夹具在复合填料的相对两端的每端处被保持到位；

图3是成形系统的实例的立体图，所述成形系统用于在复合填料滑过包层组件并分别使用上游铰链夹具和下游铰链夹具在心轴上游端和心轴下游端处保持到位的同时通过使热包层组件沿着成形心轴平移而使复合填料成形到成形心轴上；

图4是在使复合填料成形到成形心轴上之前的图3的成形系统的分解立体图；

图5是复合填料以及用于相对于相应的心轴上游端和心轴下游端将复合填料保持到位的上游铰链夹具和下游铰链夹具的立体图；

图6是在使复合填料成形到成形心轴上之前的成形系统的分解侧视图；

图7是图6的成形系统的组装侧视图；

图8是图7的成形系统的俯视图；

图9是用于相对于心轴上游端保持复合填料的上游铰链夹具的实例的顶部局部剖视图；

图10是下板、上板以及包括有上游铰链夹具和下游铰链夹具的弹簧夹的侧视图；

图11是安装在下板和上板上的弹簧夹的实例的立体图；

图12是在安装弹簧夹之前将复合填料夹在其间而组装的下板和上板的侧视图；

图13是示出将复合填料夹紧在下板和上板夹之间的弹簧夹的侧视图；

图14是由铰链安装支架联接到心轴上游端的上游铰链夹具的侧视图；

图15是处于近似平坦配置的上游铰链夹具的端视图，并且以虚线示出了上游铰链夹具变成成角度配置的可枢转性；

图16是用于相对于心轴下游端保持复合填料的下游铰链夹具的实例的俯视图；

图17是处于近似平坦配置的下游铰链夹具的端视图，并且以虚线示出了下游铰链夹具变成成角度配置的可枢转性；

图18是联接到向前延伸元件的下游铰链夹具的侧视图，向前延伸元件用于在成形到成形心轴上期间将纵向张力施加到复合填料；

图19是成形心轴的侧视图，示出了在心轴上游端处处于成角度配置的上游铰链夹具和复合填料，并且示出了处于近似平坦配置的下游铰链夹具和复合填料；

图20是沿着图19的线20截取的成形系统的剖视图，并且图示了由包层组件的一对楔形元件的前部区段支撑的包层组件和复合填料的近似平坦配置；

图21是沿着图20的线21截取的复合填料的一个横向侧面的放大剖视图(为了清楚起见省略包层组件)，并且图示了复合填料的初始近似平坦配置；

图22是沿着图19的线22截取的成形系统的剖视图，并且图示了由于在使复合填料渐进成形时施加了由上加热包层施加到复合填料的包层成形压力而在复合填料的横向相对两侧的每侧中形成z形轮廓；

图23是沿着图22的线23截取的复合填料的一个横向侧面的放大剖视图，并且图示了位于心轴侧表面与楔形元件顶侧的接合处的横向向外移动的滑动区域(为了清楚起见省略包层组件)，并且在使包层组件沿着成形心轴平移期间，构成复合填料的复合层片相对于彼此在横向向外移动的滑动区域内层间滑动，并且进一步示出了楔形元件维持复合填料的横向外侧部分与心轴顶部的水平切线成平行关系(例如，水平)；

图24是沿着图19的线24截取的成形系统的剖视图，并且图示了在楔形元件的锥形区段的后部位置处挤压到成形心轴的复合填料的每个横向侧；

图25是沿着图24的线25截取的复合填料的一个横向侧面的放大剖视图，并且图示了挤压到成形心轴的心轴侧表面的复合填料；

图26是具有包括在使用分别相对于心轴上游端和心轴下游端将复合填料保持到位的上游铰链夹具和下游铰链夹具使复合填料成形到成形心轴上的方法中的一个或更多个操作的流程图；

图27是成形系统的侧视图，示出了在将成形装置施加到包层组件上之前安装在成形心轴上的包层组件和复合填料，并且示出了处于近似平坦配置的上游铰链夹具、下游铰链夹具和复合填料；

图28是成形系统的侧视图，示出了在锥形区段的前端处安装到包层组件上的成形装置以使复合填料初始渐进成形到心轴侧表面和楔形元件；

图29是成形系统的侧视图，示出了在包层后延伸部上保持静止的成形装置，还示出了在心轴上游端处处于成角度配置的上游铰链夹具和复合填料；

图30是成形系统的侧视图，示出了在使复合填料渐进成形为成形心轴的横截面形状期间将纵向张力施加到填料下游端的同时使包层组件和成形装置作为一个单元朝向心轴下游端平移；

图31是成形系统的侧视图，示出了位于心轴下游端处的包层组件和成形装置，并且示出了处于成角度配置的上游铰链夹具、下游铰链夹具和复合填料；

图32是成形系统的侧视图，示出了从成形心轴去除包层组件和成形装置，并且图示了挤压为成形心轴的横截面形状的复合填料。

具体实施方式

现在参照附图，其中出于图示本公开的优选和各种实施方式的目的来示出，图1示出了可结合一个或更多个复合结构102的飞行器100，复合结构102可使用目前公开的填料夹紧系统300(图3)和成形方法(图26)来制造。飞行器100可包括具有尾翼的机身104，尾翼包括一个或更多个水平尾翼108和竖直尾翼110。另外，飞行器100可包括从机身104向外延伸的一对机翼106。机身104、机翼106、水平尾翼108、竖直尾翼110及其他部件可包括由多个长形的复合纵梁112加固的复合蒙皮(未示出)。复合纵梁112可各自通过使未固化的复合填料500成形在成形心轴202(图3)上进行制造。

在目前公开的成形系统200(图3)和方法600(图26)中，任何成形技术都可实施，只要在使复合填料500成形在成形心轴202上的过程中，随着复合填料500从近似平坦配置332(图3)过渡到成角度配置334(图3)，将纵向张力460(图8)施加到复合填料500，作为减少或防止在复合填料500中出现褶皱的手段。就此而言，使用目前公开的夹紧系统300相对于成形心轴202的相应相对两端将复合填料500的相对两端精确地保持到位。随着复合填料500从近似平坦配置332过渡到成角度配置334(图3)，连续施加纵向张力460。在目前公开的系统200和方法600中，在成形过程期间维持复合填料500与成形心轴202成对中关系，在此之后将复合填料500从成形心轴202去除。在一个实施方式中，可使用被称为通用拉伸离散挤压(glide)成形(本文中被称为滑移成形)的技术使未固化的复合填料500成形在成形心轴202上。在使未固化的复合填料500滑移成形在成形心轴202上期间，随着复合填料500在包层组件400之间滑动，目前公开的夹紧系统300相对于成形心轴202的相应相对两端将复合填料500的相对两端紧固到位，同时使包层组件400沿着成形心轴202平移。图2是可形成在成形心轴202上的l形纵梁114的实例的立体图。

图3示出了成形系统200的实例，在复合填料500在包层组件400的上加热包层404和下加热包层406之间滑动的同时，成形系统200通过使包层组件400沿着成形心轴202的纵向方向平移而使复合填料500滑移成形在成形心轴202上。成形心轴202具有心轴上游端214和心轴下游端216。复合填料500具有分别使用目前公开的夹紧系统300的上游铰链夹具302和下游铰链夹具304分别相对于心轴上游端214和心轴下游端216夹紧和保持到位的填料上游端506和填料下游端508。

不论成形技术如何，随着复合填料500从近似平坦配置332过渡到成角度配置334，诸如在使包层组件400沿着成形心轴202纵向平移时进行滑移成形期间，上游铰链夹具302和下游铰链夹具304有利地允许将纵向张力460(图8)连续施加到复合填料500。另外，上游铰链夹具302和下游铰链夹具304允许在成形心轴202上成形期间精确地定位并可靠地夹紧复合填料500的相应端506、508，还允许在使复合填料500成形在成形心轴202上之后快速地释放复合填料500的对应端506、508。此外，随着包层组件400沿着成形心轴202平移，下游铰链夹具304被配置成在施加纵向张力460(图8)期间允许横向操纵462(图8)复合填料500以维持填料中心线502(图4)在成形心轴202上对齐或对中。

参照图3，上游铰链夹具302和下游铰链夹具304各包括铰链324，铰链324被配置成使铰链夹具302、304和复合填料500的对应端506、508围绕至少一个铰链轴线330(图9和图16)折叠。上游铰链夹具302和下游铰链夹具304各被配置成在近似平坦配置332和成角度配置334之间折叠或枢转。铰链夹具302、304的成角度配置334可对应于成形心轴202的横截面形状，成形心轴202具有将一对心轴侧表面212互连的心轴顶部204。优选地，每个铰链轴线330均与复合填料500的折叠轴线336近似平行(例如，30度内)和/或一致地取向。折叠轴线336(图21)被限定在心轴顶部204(图21)，或位于水平切线208(图21)与成形心轴202的至少一个相对的心轴侧表面212的交叉处或靠近它。在具有倒v形横截面(如图21至图25所示)的成形心轴202的实例中，心轴顶部204可描述为将倒v形横截面的心轴侧表面212互连的圆角顶点206。然而，在未示出的其他成形心轴实施方式中，将心轴侧表面212互连的心轴顶部可不一定具有可能优选的半径的横截面轮廓，反而可具有非圆角拐角(未示出)(诸如复合曲率轮廓或尖角)的横截面轮廓。

虽然图15、图17和图20至图25示出了形成锐角的倒v形横截面的心轴侧表面212，但是心轴侧表面212可按照各个角度中的任何一个角度取向，这取决于由成形心轴202形成的纵梁的腿之间的角度。例如，心轴侧表面212可形成锐角、钝角或直角。此外，虽然在使复合填料500成形到具有带圆角顶点206(将如图所示的一对倾斜的相对心轴侧表面212互连)的倒v形横截面的成形心轴202上的背景下描述目前公开的铰链夹具302、304，但是可以设想的是，铰链夹具302、304可被配置成使复合填料500成形在具有各种其他横截面形状的任何一个横截面形状(包括具有超过一个折叠轴线336的横截面形状)的成形心轴202上。例如，虽然未示出，但是铰链夹具302、304可被配置成使复合填料500成形在具有梯形或矩形(例如，ω形)横截面(未示出)的成形心轴上，以产生具有将一对竖直或倾斜腹板互连的水平盖的帽截面纵梁(未示出)，每个腹板均终止于水平基部凸缘。这样的梯形或矩形成形心轴(未示出)可具有分别位于每个心轴侧表面与可大致平坦的水平心轴顶部的交叉处的一对间隔的折叠轴线。每个心轴侧表面与水平心轴顶部的交叉可呈现圆角。在这样的实施方式中，复合填料的每端均可由一对并排铰链夹具(未示出)保持到位，每个铰链夹具的铰链轴线均大致平行于将心轴侧表面与心轴顶部相连的半径之一的轴线取向。

在图3中，复合填料500被定位在上加热包层404和下加热包层406之间，每个加热包层均具有包层前端408(例如，热包层入口)和包层后端410(例如，热包层出口)。上加热包层404和下加热包层406各具有包层宽度，包层宽度优选地不宽于复合填料500的宽度。上加热包层404和/或下加热包层406可各包括用于加热复合填料500的至少一个加热元件432(图4)。来自上加热包层404和/或下加热包层406的热量434(图27)可降低复合填料500中的树脂粘性，以便于使复合填料500成形在成形心轴202的横截面形状上。

参照图3至图4，包层组件400包括一对楔形元件436，所述一对楔形元件436能定位在下加热包层406的下侧与成形心轴202的相应心轴侧表面212之间。可选地，一对楔形元件436可以是可弹性压缩的，并且可永久地或以能去除的方式附接至下加热包层406。每一个楔形元件436均包括锥形区段442(图4和图6至图7)，复合填料500沿着锥形区段442从锥形区段442的前部位置处的初始近似平坦配置332过渡到锥形区段442的后部位置处的成角度配置334，在此复合填料500被挤压为成形心轴202的横截面形状。随着包层组件400沿着成形心轴202平移，上加热包层404的重量将包层成形压力424(图27至图30)施加在复合填料500上，以使复合填料500抵靠心轴侧表面212和楔形元件顶侧438(例如，图4、图6、图7、图20和图23)渐进成形。就此而言，包层成形压力424在复合填料500的横向相对两侧的每侧中形成具有横向向外移动的滑动区域512(图23)的z形轮廓510(图22至图23)，横向向外移动的滑动区域512位于每个心轴侧表面212与楔形元件顶侧438的接合处，并且由于来自上加热包层404和/或下加热包层406的热量434致使复合填料500中的树脂粘性降低而促进复合层片504(图23)相对于彼此在横向向外移动的滑动区域512内进行层间滑动。树脂粘性的降低减小了复合层片504之间的层间摩擦，这便于复合层片504相对于彼此进行层间滑动。

可选的质量元件426(图4)可施加在上加热包层404上或者包括有上加热包层404，以至少沿着锥形区段442的长度增加复合填料500上的包层成形压力424。质量元件426可以是由均匀地分布在上加热包层404上的柔性材料制成的质量层428(图4)。另选地或另外，质量元件426可以是一对离散的质量条430(图3)，所述一对离散的质量条430安装到上加热包层404并且分别沿着一对对角凹口422定位。对角凹口422分别在楔形元件顶侧438和成形心轴202的心轴侧表面212的接合处形成在成形心轴202的相对横向侧面上。

在图3至图4和图6至图8中，成形系统200包括成形装置450，成形装置450被支撑在包层组件400的包层后延伸部420上。就此而言，在复合填料500大致成形在成形心轴202的半径上的位置处将成形装置450定位在楔形元件436上游。成形装置450可以是可弹性压缩的，以将成形装置压力452(图19和图28至图31)均匀地施加到复合填料500，使复合填料500成形为成形心轴202的横截面形状。成形装置450的可弹性压缩特性适应沿着成形心轴202的纵向方向的横截面形状变化。在一个实施方式中，成形装置450可以是可膨胀气囊。例如，成形装置450可以是具有轴456的可滚动元件454。诸如机器人装置368(图8)之类的平移机构366可接合至轴456，以控制可滚动元件454的移动。就此而言，平移机构366可在楔形元件436的前端(例如，参见图28)将可滚动元件454最初施加在锥形区段442上，并且在朝向包层后延伸部的上游方向上使可滚动元件454沿着锥形区段442滚动(例如，参见图29)，在此之后，可滚动元件454在包层后延伸部上保持静止(即，不滚动)。如上所述，平移机构366可被配置成在包层组件400和成形装置450作为一个单元由相同或分离的平移机构366沿着成形心轴202平移时造成成形装置450将成形装置压力452(图28至图31)施加在包层后延伸部420上，以将复合填料500挤压为成形心轴202的横截面形状，如图29至图31所示和下文所述。

在图3至图4中，如上文指出的，复合填料500可在成形为与成形心轴202的横截面形状对应的成角度配置334之前最初具有近似平面或平坦配置332。复合填料500可按照堆叠形式铺设为多个复合层片504(图21)。复合层片504可由纤维增强的聚合物基质材料组成。例如，复合层片504可以是纤维增强的聚合物基质材料(诸如碳纤维增强的环氧树脂材料)，并且可设置为预浸料热固性材料或预浸料热塑性材料。然而，纤维增强的聚合物基质材料可含有由包括金属、玻璃、陶瓷或其他纤维组合物的任何材料形成的纤维。基质材料可以是任何类型的热固性基质材料或热塑性基质材料。

参照图4至图5，上游铰链夹具302由位于紧邻心轴上游端214上游的位置处的铰链安装支架358固定地联接到心轴上游端214。铰链安装支架358可附接至支撑成形心轴202的框架或固定装置(未示出)。如上所述，上游铰链夹具302被配置成夹紧到复合填料500的填料上游端506上。上游铰链夹具302相对于成形心轴202是静止的，并且仅围绕铰链轴线330枢转。下游铰链夹具304被定位在心轴下游端216处并被配置成夹紧到复合填料500的填料下游端508上。下游铰链夹具304未附接至心轴下游端216，并被配置成相对于心轴下游端216将填料下游端508保持到位。在示出的实例中，下游铰链夹具304联接到向前延伸元件364，向前延伸元件364又联接到填料张紧机构458(图8)，填料张紧机构458被配置成将纵向张力460(图8)施加到复合填料500。填料张紧机构458可以是机器人装置368(图8)、高架门架(未示出)或者用于从填料下游端508将纵向张力460(图8)施加到复合填料500的各种其他装置中的任何一个装置。

仍然参照图4至图5，上游铰链夹具302和下游铰链夹具304均包括铰链324，铰链324具有由至少一个铰链销328以能枢转的方式联接到一起的一对铰链半部326。例如，上游铰链夹具302包括铰链半部326能绕其枢转的单个铰链销328，如图9所示和下文更详细描述。下游铰链夹具304包括铰链半部326能分别绕其枢转的一对铰链销328，如图16所示和下文更详细描述。上游铰链夹具302和下游铰链夹具304各包括一对下板306，所述一对下板306彼此以并排关系布置并且位于铰链轴线330的相对两侧上并分别联接到一对铰链半部326。另外，上游铰链夹具302和下游铰链夹具304各包括一对上板308，所述一对上板308被配置成分别安装在一对下板306之上。上游铰链夹具302和下游铰链夹具304各包括一对可去除的夹紧装置338，所述一对可去除的夹紧装置338被配置成分别安装在一对上板308和下板306上以在铰链夹具302、304的每个相对横向侧面上将复合填料500夹紧在上板308和下板306之间。如上所述，上游铰链夹具302和下游铰链夹具304各被配置成围绕至少一个铰链轴线330旋转或枢转，以在使复合填料500渐进成形到成形心轴202上期间允许复合填料500从近似平坦配置332(图3至图9)过渡到成角度配置334(图3)。

图6是成形系统200的分解侧视图，示出了位于上加热包层404和下加热包层406之间的复合填料500。上加热包层404和下加热包层406各具有在包层前端408和包层后端410之间延伸的包层长度。优选地，上加热包层404和下加热包层406在包层前端408和包层后端410处近似(例如，25mm内)相互对齐。可去除保护层412(例如，聚酯、尼龙、氟化乙烯丙烯)可包括在上加热包层404和复合填料500之间以及下加热包层406和复合填料500之间，以防止在成形过程期间污染复合填料500。复合填料500的相对两端506、508延伸经过相应的心轴上游端214和心轴下游端216。填料上游端506被紧固到上游铰链夹具302，上游铰链夹具302在心轴上游端214处固定地联接到铰链安装支架358。填料下游端508联接到向前延伸元件364，向前延伸元件364在心轴下游端216处联接到填料张紧机构458(图8)。

参照图6至图7，上述一对楔形元件436各具有沿着锥形区段442和前部区段444延伸的楔形元件顶侧438(图20)。在使包层组件400沿着成形心轴202平移期间，楔形元件顶侧438支撑包层组件400和复合填料500的越过楔形元件436的部分。楔形元件内侧面440(图20)抵靠相对的心轴侧表面212。楔形元件436的前部区段444支撑处于近似平坦配置332(例如，图20至图21)的复合填料500，并且提供这样的位置，即在复合填料500越过锥形区段442之前，随着包层组件400沿着成形心轴202平移，上加热包层404和下加热包层406可加热复合填料500以降低树脂粘性。每个楔形元件436的锥形区段442从锥形区段442的前端向锥形区段442的后端渐缩或高度减小。在复合填料500越过锥形区段442时，复合填料500上的包层成形压力424致使复合填料500从近似平坦配置332渐进过渡到成角度配置334(挤压为成形心轴202的横截面形状)，如图20至图25所示和下文更详细描述。

参照图3至图4和图6至图8，上加热包层404和下加热包层406在包层前端处各包括刚性元件414，诸如棒、板或杆。每个刚性元件414均可由平移机构366(图8)接合，以使包层组件400沿着成形心轴202平移。例如，平移机构366可以是机器人装置368(图8)，机器人装置368能沿着轨道系统372移动并且具有配置成抓握或接合刚性元件414的末端执行器370。机器人装置368的末端执行器370可被配置成将上加热包层404和下加热包层406的刚性元件414推向彼此，以在包层前端408处的复合填料500上生成包层入口夹紧压力418。由于包层成形压力424，通过平移机构366拉动包层组件400会至少在复合填料500的位于包层前端408和成形装置450之间的部分中导致纵向张力460(图8)。通过吸收或容纳将由于在越过锥形区段442的复合填料500的横向相对两侧中形成上述z形轮廓510(图22至图23)而以其他方式累积的过量复合填料材料(未示出)，纵向张力460(图8)减少或防止复合填料500中出现大致纵向褶皱(未示出)和/或折痕(未示出)。

参照图8，纵向张力460也可在填料下游端508处由填料张紧机构458(图8)施加到复合填料500，填料张紧机构458经由向前延伸元件364联接到下游铰链夹具304。填料张紧机构458可在成形过程期间将恒定的纵向张力460施加到复合填料500，作为在包层组件400沿着成形心轴202平移期间吸收可能以其他方式产生于复合填料500中的松弛的手段。另外，填料张紧机构458可充当横向操纵462机构，以在包层组件400沿着成形心轴202平移时，通过在横向方向上横向操纵462填料下游端508来保持填料中心线502与成形心轴202(例如，在包层前端408的即时位置处)对齐和/或对中，如下面更详细描述的。

参照图9，图9示出了用于相对于心轴上游端214保持复合填料500的上游铰链夹具302的自顶向下局部剖视图。如上所述，上游铰链夹具302包括一对铰链半部326，所述一对铰链半部326由铰链销328以能枢转的方式联接到一起。另外，上游铰链夹具302包括一对下板306，所述一对下板306彼此以并排关系布置并且分别联接到一对铰链半部326。在示出的实例中，每一个下板306均具有主要部分310和柄脚部分312。主要部分310包括内夹紧表面314，内夹紧表面314被配置成与复合填料500对接。柄脚部分312从主要部分310纵向地延伸并且机械地紧固到铰链半部326之一。然而，在未示出的实施方式中，每个下板306和铰链半部326可一体地形成为整体结构。在图9中，一对上板308能分别安装在一对下板306上。填料上游端506被定位在上板308和下板306之间。上游铰链夹具302另外包括一对夹紧装置338，所述一对夹紧装置338能分别安装在一对上板308和下板306上以分别将填料上游端506夹紧在上板308和下板306之间，如下面更详细描述的。

在图9至图12中，上板308和/或下板306可包括一个或更多个板对齐元件318，板对齐元件318用于将上板308和下板306定位成相对于彼此对齐。在示出的实例中，板对齐元件318可设置为固定地安装到每个下板306的一对对齐销320。例如，一对对齐销320可压配合到形成于下板306中的孔(未示出)中。另选地，对齐销320可与(例如，机加工、铸造，等)下板306一体地形成。对齐销320可被配置成以能滑动的方式接收在形成于对应上板308中的间隙配合孔322(例如，比对齐销直径大0.15mm)内。另选地，一对对齐销320可固定地安装到每个上板308以接收在形成于对应下板306中的间隙配合孔322内。有利地，对齐销320提供了一种在夹紧复合填料500期间将上板308与下板306快速而容易地对齐的手段。在图9至图19中，上游铰链夹具302优选地具有至少与复合填料500一样宽的总宽度303。可从一个上板308或下板306的位于铰链夹具的一个横向侧面上的外边缘到相对上板308或下板306的位于铰链夹具的对置横向侧面上的外边缘来测量上游铰链夹具302的宽度303。铰链324、铰链销328、上板308和下板306可由金属材料(诸如铝、钛，钢或其他金属材料)形成。另外或另选地，铰链324、铰链销328、上板308和下板306可由诸如包括纤维增强的聚合物材料(诸如碳纤维增强塑料(例如，石墨-环氧树脂))的复合材料之类的非金属材料形成。

上板308和下板306可以是大致平面的，并且可各具有形成在内夹紧表面314上的机械抓握元件316，机械抓握元件316用于在复合填料500被夹紧在上板308和下板306之间时抓握复合填料500。在示出的实例中，机械抓握元件316可包括沿着横向于复合填料500的纵向方向的方向取向的锯齿或凹槽。然而，机械抓握元件316可包括任何大小、形状、取向和配置的机械特征。例如，机械抓握元件316可包括但不限于：锯齿、凹槽、脊、凹部、突起、钉和/或能够在使复合填料500成形为成形心轴202的横截面形状的过程中机械地接合复合填料500并且防止复合填料500在上板308和下板之间滑动的各种其他特征中的任何一个特征。

参照图9至图12，示出了夹紧装置338的实例，夹紧装置338被配置为能在图9中示出的上游铰链夹具302的每个横向侧上安装在上板308和下板306上的单件式弹簧夹340(图10)。弹簧夹340具有带相对自由端342的长形c形横截面，如图11所示。为了将弹簧夹340装设在上板308和下板306上，弹簧夹340的自由端342可展开，如图12所示，以在复合填料500被夹紧在上板308和下板306之间时使弹簧夹340中的开口大到足以供弹簧夹340越过上板308和下板306。如图13所示，弹簧夹340的自由端342可释放到上板308和下板306上，致使弹簧夹340将通过上板308和下板306均匀分布的板夹紧力344施加到复合填料500上。

参照图10至图13，弹簧夹340可由弹性柔性材料形成，弹性柔性材料可以是诸如弹簧钢之类的金属材料和/或诸如纤维增强的聚合物基质材料(例如，石墨-环氧树脂)之类的非金属材料。考虑到弹簧夹340的几何形状(包括自由端342之间的间距)、弹簧夹材料的厚度以及可被优化成当复合填料500在铰链夹具302、304的每侧上被夹紧在上板308和下板306之间时在复合填料500上提供期望的板夹紧力344的其他参数，弹簧夹340可按照在复合填料500上提供期望的板夹紧力344的方式进行制造。优选地，板夹紧力344使得当复合填料500在纵向张力460(图8)的作用下被夹紧在上板308和下板306之间时，复合填料500的端部不能移动。优选地，弹簧夹340具有相对较低的轮廓或高度，以最小化当在下游铰链夹具304和向前延伸元件364(位于心轴下游端216处)上拉动包层组件400时上加热包层404和下加热包层406必须要展开和越过的总厚度，如图31所示。

简要参照图9至图11，弹簧夹340和上板308和/或下板306可包括弹簧夹对齐特征346。弹簧夹对齐特征346可便于使弹簧夹340相对于上板308和下板306对中，使得上板308和下板306可使板夹紧力344均匀分布到复合填料500上。就此而言，通过使弹簧夹340相对于上板308和下板306对中，纵向张力460(图8)可横跨复合填料500的宽度均匀分布。在弹簧夹对齐特征346的实施方式中，弹簧夹340可各包括凹口348(图11)，凹口348形成在弹簧夹340的每个自由端342中。上板308和/或下板306可包括采取对中标记350(图9)的形式的弹簧夹对齐特征346，弹簧夹对齐特征346可包括纵向取向标记和/或横向取向标记。对中标记350可以是压花、划线、涂漆、雕刻、机加工、铸造或者任何方式形成在上板308和/或下板306的外表面上。在一个实施方式中，对中标记350可包括横向延伸的凹槽351(图10、图12至图13)，凹槽351可形成(例如，机加工)到上板308和下板306的外表面中。这样的凹槽351可通过接合每个弹簧夹340的自由端342(图10至图13)的内边缘将弹簧夹340的装设引导到位。进一步就此而言，对中标记350(例如，凹槽)的交叉点通常可表示上板308或下板306的几何中心。通过定位弹簧夹340使得当弹簧夹340从如图9所示的自顶向下方向观察时，纵向取向标记和横向取向标记的交叉点透过凹口348可见，弹簧夹340可在上板308和下板306上大致对中。

参照图14至图15，示出了由上述铰链安装支架358将上游铰链夹具302联接到心轴上游端214的实例。虽然铰链安装支架358示出为直接安装到心轴上游端214，但是铰链安装支架358可附接至可支撑成形心轴202的固定装置(未示出)。上游铰链夹具302可包括上游铰链支撑件352，上游铰链支撑件352联接到铰链销328并且能相对于成形心轴202安装。在示出的实例中，上游铰链夹具302的上游铰链支撑件352包括u形支架，u形支架的相对两端分别联接到铰链324的相对两端。就此而言，铰链销328延伸穿过u形支架的相对两端。u形支架的下部可诸如通过机械紧固、焊接或任何其他合适的附接手段附接至铰链安装支架358。上游铰链支撑件352以避免妨碍上游铰链夹具302的相对横向侧面从近似平坦配置332(图15中以实线示出)枢转到成角度配置334(图15中以虚线示出)的方式被配置并安装到铰链安装支架358。上游铰链夹具302相对于成形心轴202配置并定位，使得当上游铰链夹具302处于近似平坦配置332时，心轴上游端214处的复合填料500不高于心轴顶部204，并且优选地略低于(例如，不超过13mm)心轴顶部204。以这种方式，复合填料500与心轴顶部204接触，而不管复合填料500处于近似平坦配置332或成角度配置334。

图16是用于相对于心轴下游端216将复合填料500保持到位的下游铰链夹具304的实例的俯视图。下游铰链夹具304类似于上述上游铰链夹具302进行配置。例如，下游铰链夹具304包括各联接到铰链半部326的并排的一对下板306。一对上板308能分别安装在一对下板306上并且可使用一个或更多个板对齐元件318(诸如上述对齐销320)使彼此对齐。下游铰链夹具304另外包括一对夹紧装置338，诸如图10至图13中图示的上述弹簧夹340，并且所述一对夹紧装置338能分别安装在一对上板308和下板306上以将填料下游端508分别夹紧在上板308和下板306之间。

参照图16至图17，下游铰链夹具304具有平行的一对铰链销328，铰链销328具有对应的铰链轴线330，随着铰链324从近似平坦配置332(图17中以实线示出)过渡到成角度配置334(图17中以虚线示出)，铰链半部326能分别围绕铰链轴线330枢转。上游铰链夹具302可包括下游铰链支撑件354，下游铰链支撑件354联接到铰链销328并且能相对于成形心轴202进行安装。在示出的实例中，下游铰链支撑件354包括倒u形支架，倒u形支架的相对两端分别联接到铰链324的相对两端。平行的一对铰链销328各延伸穿过倒u形支架的相对两端。倒u形支架的上部经由机械紧固件附接至向前延伸元件364。一对间隔件356被夹在倒u形支架的上部和向前延伸元件364之间。间隔件356可在间隔件356与向前延伸元件364进行物理接触的位置处倾斜。通过为下游铰链夹具304配置有上游铰链夹具302的一对平行的铰链轴线330而不是单个铰链轴线330，向前延伸元件364可在包层组件400朝向心轴下游端216平移时维持复合填料500的近似平坦部分处于相对水平或水平的取向。

参照图16至图18，下游铰链夹具304可以能枢转的方式联接到填料张紧机构458(图8)。例如，下游铰链夹具304的下游铰链支撑件354可包括枢转销360，枢转销360具有近似垂直(例如，竖直取向)于铰链轴线330取向的枢转轴线362。枢转销360将下游铰链支撑件354以能枢转的方式联接到向前延伸元件364，向前延伸元件364联接到填料张紧机构458。如图8所示，填料张紧机构458可被配置为具有末端执行器370的高架门架(未示出)或机器人装置368，末端执行器370被配置成抓住向前延伸元件364的下游端并且将纵向张力460(图8)施加到复合填料500。有利地，随着包层组件400接近心轴下游端216，下游铰链夹具304与向前延伸元件364的可枢转连接允许下游铰链夹具304枢转，以适应填料下游端508的角取向变化。下游铰链夹具304围绕竖直枢转轴线362枢转的能力确保纵向张力460保持平行于复合填料500的纵向方向取向，从而避免复合填料500的扭矩可能由于纵向张力460横跨复合填料500的横向宽度的非均匀分布而不期望地导致复合填料500的褶皱。

参照图8和图16至图19，如上所述，填料张紧机构458包括这样的能力，即：在包层组件400沿着成形心轴202的纵向方向平移期间，随着使复合填料500渐进成形到成形心轴202上，横向操纵复合填料500，使得填料中心线502在心轴中心线210(图4)上保持对中。有利地，横向操纵复合填料500的能力可在纵向张力460(图8)恒定地施加到复合填料500的同时允许复合填料500成形在非直线成形心轴202(未示出)上。就此而言，填料张紧机构458可充当用于维持复合填料500相对于心轴中心线210对中的填料操纵机构，而不管当从自顶向下方向观察时与成形心轴202的直线形状存在任何曲率或偏差。有利地，上游铰链夹具302和下游铰链夹具304从近似平坦配置332(图3)枢转到成角度配置334(图3)的能力允许在将复合填料500渐进挤压为成形心轴202的横截面形状的同时将纵向张力460连续施加到复合填料500。

参照图19至图25，楔形元件436的配置还在复合填料500越过楔形元件436的锥形区段442时通过维持复合填料500的相对的横向外侧部分516处于水平取向来减少或防止复合层片504沿着复合填料500的内角出现褶皱或皱曲。沿着每个锥形区段442，当从图19所示的侧面观察成形心轴202时，楔形元件顶侧438相对于心轴顶部204向下倾斜或斜放。随着复合填料500越过锥形区段442，复合填料500从近似平坦配置332(图19至图20)过渡到成角度配置334(图24至图25)，如下面更详细描述的。图19还示出了倒v形成形板464，可选地，倒v形成形板464可在成形装置450的后部位置处安装在包层后延伸部420上。成形板464可将复合填料500进一步挤压为成形心轴202的横截面形状。

图20是图19的成形系统200的剖视图，示出了由一对楔形元件436的前部区段444(图19)支撑在成形心轴202上的复合填料500。复合填料500最初具有近似平坦配置332。成形心轴202具有相对于将心轴侧表面212互连的顶点206的水平切线208。在示出的实例中，水平切线208水平取向。

图21是处于初始近似平坦配置332的图20的复合填料500的一个横向侧面的放大视图。为了清楚起见省略包括楔形元件436包层组件400。复合填料500由多个复合层片504组成。为了说明复合层片相对于彼此在滑动区域512(图23)内的滑动，图21还示出了彼此等间隔的一系列竖直虚线。

图22是图19的成形系统200的剖视图，示出了z形轮廓510在复合填料500的横向相对两侧的每侧中的形成。由于由上加热包层404和可选的质量元件426(图3至图4)施加在复合填料500上的包层成形压力424，复合填料500大致成形为z形轮廓510。然而，如上文指出的，成形装置使复合填料500成形为成形心轴202的形状。在图22中，每个z形轮廓510均具有横向向外移动的滑动区域512(图23)，滑动区域512位于每个心轴侧表面212与楔形元件顶侧438(例如，沿着对角凹口422，图3)的接合处。

图23是图22的复合填料500的一个横向侧面的放大视图，示出了复合层片504的z形轮廓510，并且其中为了清楚起见省略包层组件400和楔形元件436。由于上加热包层404和/或下加热包层对复合填料500加热致使树脂粘性降低，包层成形压力424造成复合层片504相对于彼此在滑动区域512内进行层间滑动。如上所述，树脂粘性的降低减小了复合层片504之间的层间摩擦，这便于复合层片504相对于彼此进行层间滑动。可以看出，滑动区域512内的之前竖直虚线(图21)现在不是竖直取向(图23)。非滑动区域514出现在滑动区域512的每侧上。在非滑动区域514内，复合层片504相对于彼此是静止或非滑动的。复合填料500的横向外侧部分516是非滑动区域514。复合填料500的倾斜部分也是非滑动区域514和先前滑动区域。

有利地，楔形元件顶侧438支撑复合填料500的横向外侧部分516，横向外侧部分516与相对于成形心轴202的顶点206的水平切线208(例如，近似水平)成近似平行关系(例如，也是水平的)，这防止复合层片504在横向外侧部分516内滑动，并且维持滑动区域512处于相对较窄的宽度。维持滑动区域512处于相对较窄的横向宽度减少了层间剪切量，否则这在复合填料500的每个横向侧抵靠心轴侧表面212一次成形的情况下将发生在相邻的复合层片504之间。有利地，层间剪切的减少允许复合层片504相对于彼此滑动，使得减少或最小化复合层片504中的压缩力累积，从而防止复合层片504出现局部褶皱或皱曲，否则这会降低复合填料的固化强度和/或刚度。

图24是图19的成形系统200的剖视图，示出了在楔形元件436的后部位置处挤压到成形心轴202的复合填料500的每侧。在可选地包括有包层组件400的包层后延伸部420内截取截面。

图25是图26的复合填料500的放大剖视图，示出了挤压到成形心轴202的心轴侧表面212的复合填料500。为了清楚起见省略包括上加热包层404和下加热包层406的包层组件400。图20至图25中的图示示出了复合填料500挤压到成形心轴202而不会沿着复合填料500的内角形成褶皱、折痕和/或皱曲(否则将发生在通过将复合填料500的相对横向侧面折叠在成形心轴202上使复合填料500一次成形的情况下)的顺序。

现在参照图26并且另外参照图27至图32，其示出了具有包括在使用分别相对于心轴上游端214和心轴下游端216将复合填料500保持到位的目前公开的上游铰链夹具302和下游铰链夹具304使复合填料500成形到成形心轴202上的方法600中的一个或更多个操作的流程图。该方法最初包括：将下加热包层406安装在成形心轴202上；以及将一对楔形元件436分别定位在相对的心轴侧表面和下加热包层406的下侧之间。该方法另外包括：将复合填料500定位在下加热包层406上，使得复合填料500的相对两端506、508分别至少延伸到成形心轴202的心轴上游端214和心轴下游端216。

方法600的步骤602包括：将复合填料500的相对两端506、508的至少一个夹紧到位于心轴端214、216中的一个心轴端处的铰链夹具302、304。例如，该方法包括：将填料上游端506夹紧到上游铰链夹具302，以相对于心轴上游端214将填料上游端506保持到位；以及将填料下游端508夹紧到下游铰链夹具304，以相对于心轴下游端216将填料下游端508保持到位。如上所述和图中所示，上游铰链夹具302可使用如图7和图14所示和上文描述的铰链安装支架358联接到心轴上游端214。下游铰链夹具304可经由如图8和图18所示和上文描述的向前延伸元件364联接到填料张紧机构458。复合填料500以及因此上游铰链夹具302最初具有近似平坦配置332。

简要参照图9至图17，填料上游端506和填料下游端508可通过将复合填料500的端部定位在一对下板306上而分别夹紧到上游铰链夹具302和下游铰链夹具304，如图7和图16所示。一对上板308可分别安装在一对下板306上，并且复合填料500被夹在它们之间。该方法可包括：使用一个或更多个板对齐元件318将每一个上板308与对应一个下板306对齐，如图10所示。在示出的实例中，板对齐元件318可以是固定地安装到上板308或下板306的一对对齐销320。对齐销320可被配置成以能滑动的方式接收到形成在上板308和下板306中的对应的一对间隙孔中。可通过可包括在上板308和/或下板306的内夹紧表面314上的机械抓握元件316(锯齿、凹部、突起、凹槽、脊，等)来方便抓握复合填料500。

简要参照图10至图13，该方法可包括：在复合填料500的相对横向侧面上将一对夹紧装置338分别装设在一对上板308和下板306上。例如，该方法可包括：将单件式弹簧夹340安装在上板308和下板306的每一者上。如图12所示，弹簧夹340具有相对的自由端342，自由端342展开以在弹簧夹340中提供足够大的开口，以使弹簧夹340在上板308和下板306上穿过并将复合填料500夹紧在它们之间，在此之后把自由端342释放到上板308和下板306上，致使弹簧夹340施加通过上板308和下板306分布到复合填料500上的板夹紧力344，如图13所示。该方法可包括：将弹簧夹340的弹簧夹对齐特征346与上板308和/或下板306的弹簧夹对齐特征346对齐。例如，该方法可包括：将形成在弹簧夹340的自由端342中的凹口348(图9和图16)与包括在上板308和/或下板306中的一组对中标记350(图9和图16)对齐。

参照图27，在复合填料500处于近似平坦配置332并被夹紧到上游铰链夹具302和下游铰链夹具304的情况下，该方法可包括：将上加热包层404定位在复合填料500上，使得包层前端408与下加热包层406的包层前端408近似对齐。该方法可另外包括：使用上加热包层404和/或下加热包层406将热量434施加到复合填料500，以降低复合填料500中的树脂粘性，便于使复合填料500成形在成形心轴202上。该方法可包括：使用机器人装置368(图8)在锥形区段442的前端处将成形装置450(诸如可滚动元件454)降低到包层组件400上。

图28图示了使可滚动元件454沿着成形心轴202的上游方向在包层组件400和复合填料500的覆盖锥形区段442的部分上滚动(例如，通过机器人装置368)，作为将复合填料500的该部分渐进挤压到成形心轴202的横截面形状的手段。随着复合填料500被渐进挤压为成形心轴202的横截面形状，使可滚动元件454在锥形区段442上滚动和由上加热包层404施加的包层成形压力424会在复合填料500的横向相对两侧中形成z形轮廓510(图22至图23)，而不会在复合填料500的内角中形成褶皱，如上所述。可滚动元件454可滚动到包层后延伸部420上，在此之后，可滚动元件454相对于包层组件400保持静止。如图9所示，随着可滚动元件454(图28)将复合填料500的上游区段渐进挤压(图20至图23)为成形心轴202的横截面形状(图24至图25)，上游铰链夹具302和复合填料500有利地从近似平坦配置332过渡到成角度配置。

参照图29至图31，该方法包括：使包层组件400和成形装置450作为一个单元沿着成形心轴202的纵向方向平移，并且使复合填料500从中从包层前端408滑动到包层后端410。可通过使用机器人装置368(图8)接合和拉动在包层前端408处分别联接到上加热包层404和下加热包层406的一对刚性元件414来执行使包层组件400平移的步骤。该方法包括：随着包层组件400和成形装置450沿着成形心轴202平移，使用上加热包层404将包层成形压力424施加到复合填料500上。在包层组件400和成形装置450平移期间，上加热包层404和下加热包层406的刚性元件414可被推向彼此，以在复合填料500上生成上述包层入口夹紧压力418。将刚性元件414推向彼此的步骤可包括：使用联接到刚性元件414的弹簧机构416(图19)，诸如夹紧弹簧。在包层入口夹紧压力418施加到复合填料500的情况下，当包层组件400沿着成形心轴202平移时将纵向张力460(图8)施加到复合填料500的位于包层前端408和成形装置450之间的部分。如上所述，纵向张力460减少或防止形成褶皱和/或折痕，否则这将在复合填料500越过锥形区段442时发生于复合填料500中。

方法600的步骤604包括：在包层组件400平移期间，随着复合填料500在上加热包层404和下加热包层406之间滑动，使复合填料500成形到成形心轴202上。参照图22至图23，该方法包括：在复合填料500的横向相对两侧的每侧中形成具有横向向外移动的滑动区域512的z形轮廓510，滑动区域512位于每个心轴侧表面212与楔形元件顶侧438的接合处，并且在因加热使复合填料500中的树脂粘性降低而促进层间摩擦减小的情况下使复合层片504相对于彼此在滑动区域512内进行层间滑动。该方法包括：在复合填料500于上加热包层404和下加热包层406之间滑动时，在复合填料500的每个横向相对侧面支撑z形轮廓510的横向外侧部分516(与心轴顶部204的水平切线208(例如，水平的)成近似平行(例如，也是水平的))。该方法另外包括：使用在锥形区段442后面安装到包层组件400上的成形装置450(以及可选的成形板464，图19)使复合填料500抵靠成形心轴202(例如，抵靠心轴侧表面212)成形，如上所述。

方法600的步骤606包括：在使复合填料500成形到成形心轴202上期间，将铰链夹具302、304从近似平坦配置332折叠到成角度配置334。例如，由于在可滚动元件454沿上游方向在锥形区段442上滚动时可滚动元件454将复合填料500的上游部分渐进挤压为成形心轴202的横截面形状，随着上游铰链夹具302和复合填料500从图27中示出的近似平坦配置332过渡到图28中示出的成角度配置334，上游铰链夹具302围绕铰链轴线330(图9和图15)枢转。同样，由于包层组件400平移到心轴下游端216，随着下游铰链夹具304和复合填料500从图30中示出的近似平坦配置332过渡到图31中示出的成角度配置334，下游铰链夹具304围绕一对铰链轴线330(图16至图17)枢转。

如上所述，该方法包括：将下游铰链夹具304联接到位于填料下游端508处的填料张紧机构458；以及在使复合填料500成形为成形心轴202的横截面形状期间，使用填料张紧机构458将纵向张力460(图8)施加到复合填料500。如上文指出的，填料张紧机构458可以是机器人装置368(图8)、高架门架(未示出)或用于拉动从填料下游端508纵向向下延伸的向前延伸元件364(图16至图19和图27至图31)的其他装置。在图8的实例中，机器人装置368可包括末端执行器370，末端执行器370可接合到向前延伸元件364。机器人装置368可被配置成随着成形装置450沿着成形心轴202平移而将恒定的纵向张力460施加到复合填料500。

简要参照图8和图16至图19，如上所述，下游铰链夹具304可由枢转销360以能枢转的方式联接到填料张紧机构458。在这样的布置中，该方法可包括：在横向方向(图8)上操纵填料下游端508，使得随着包层组件400从心轴上游端214平移到心轴下游端216，填料中心线502(图3)维持与心轴中心线210(图4)近似对齐(例如，约25mm内)。横向操纵复合填料500的能力提供了随着包层组件400沿着成形心轴202平移用于容纳成形心轴202(例如，当从自顶向下方向观察时)的曲率的手段。有利地，填料张紧机构458可在横向操纵复合填料500的同时将纵向张力460(图8)连续施加到填料下游端508。

图32示出了在包层组件400沿着成形心轴202的整个长度平移之后从成形心轴202去除包层组件400和成形装置450。复合填料500的整个长度被示出为在上游铰链夹具302和下游铰链夹具304处于成角度配置334的情况下挤压为成形心轴202的横截面形状。可通过去除弹簧夹340(图10至图13)并将上板308从下板306(图10)分离，将填料上游端506和填料下游端508从上游铰链夹具302和下游铰链夹具304松开。成形的复合填料500可从成形心轴202去除，并被固化。另选地，成形的复合填料500可与另一复合填料500组装，诸如形成可固化然后与另一复合部分(诸如复合蒙皮)共同粘合或共同固化的t形横截面(未示出)。

进一步，本公开包括如以下列举条款中描述的实例：

条款1、一种用于相对于成形心轴将复合填料紧固到位的夹紧系统，所述成形心轴具有由心轴顶部互连的相对的心轴侧表面，该夹紧系统包括：上游铰链夹具和下游铰链夹具，其被配置成在使所述复合填料成形到所述成形心轴上期间相对于成形心轴的心轴上游端和心轴下游端将复合填料的相对两端分别夹紧并保持到相应位置；所述铰链夹具中的每一者均被配置成在使所述复合填料成形到所述成形心轴上期间围绕铰链轴线从近似平坦配置折叠到成角度配置；并且所述铰链夹具中的至少一者的所述铰链轴线近似平行于所述复合填料的折叠轴线取向，并且所述折叠轴线靠近所述心轴顶部与所述心轴侧表面中的至少一个的交叉处。

条款2、根据条款1所述的夹紧系统，其中，在所述心轴上游端的紧邻上游位置处由铰链安装支架将所述上游铰链夹具固定地联接到所述心轴上游端。

条款3、根据条款1所述的夹紧系统，其中，所述上游铰链夹具和所述下游铰链夹具均包括：铰链，其具有能围绕所述铰链轴线枢转的一对铰链半部；一对下板，其分别联接到所述一对铰链半部；一对上板，其分别能安装在所述一对下板之上；一对夹紧装置，其分别被配置成将所述复合填料夹紧在所述下板和所述上板之间；并且所述一对铰链半部被配置成围绕所述铰链轴线旋转，以在使所述复合填料成形到所述成形心轴上期间使所述复合填料从所述近似平坦配置过渡到所述成角度配置。

条款4、根据条款3所述的夹紧系统，其中，所述夹紧装置中的至少一个是能安装在上板和下板上的弹簧夹。

条款5、根据条款4所述的夹紧系统，其中，所述弹簧夹包括用于使所述弹簧夹在上板和下板上对中的弹簧夹对齐特征。

条款6、根据条款4所述的夹紧系统，其中，所述弹簧夹具有带相对自由端的c形横截面；并且所述上板和所述下板中的至少一者包括凹槽，所述凹槽形成在所述上板和所述下板的外表面中以接合所述弹簧夹的所述自由端的至少一个自由端。

条款7、根据条款3所述的夹紧系统，其中，所述上板和所述下板中的至少一者具有内夹紧表面，所述内夹紧表面具有用于抓握所述复合填料的机械抓握元件。

条款8、根据条款3所述的夹紧系统，其中，所述上板和下板中的至少一者包括一个或更多个板对齐元件，所述一个或更多个板对齐元件用于保持所述上板中的至少一个与所述下板中的一个对齐。

条款9、一种用于使复合填料成形到成形心轴上的成形系统，该成形系统包括：成形心轴，其具有心轴上游端、心轴下游端和由心轴顶部互连的相对的心轴侧表面；上游铰链夹具和下游铰链夹具，其被配置成在使用包层组件将所述复合填料成形到所述成形心轴上期间相对于所述心轴上游端和所述心轴下游端将复合填料的相对两端分别夹紧并保持到相应位置，在包层组件沿着所述成形心轴的纵向方向平移期间所述复合填料滑过所述包层组件；所述铰链夹具中的每一者均被配置成在使所述复合填料成形到所述成形心轴上期间围绕至少一个铰链轴线折叠，以使所述铰链夹具和所述复合填料的对应端从近似平坦配置过渡到成角度配置；并且所述铰链夹具中的至少一者的所述铰链轴线近似平行于所述复合填料的折叠轴线取向，所述折叠轴线靠近所述心轴顶部与所述心轴侧表面中的至少一个的交叉处。

条款10、根据条款9所述的成形系统，其中，由铰链安装支架将所述上游铰链夹具固定地联接到所述心轴上游端。

条款11、根据条款9所述的成形系统，其中，所述上游铰链夹具和所述下游铰链夹具中的至少一者包括：铰链，其具有能围绕所述至少一个铰链轴线枢转的一对铰链半部；一对下板，其分别联接到所述一对铰链半部；一对上板，其分别能安装在所述一对下板之上；以及一对夹紧装置，其分别被配置成安装在所述一对上板和下板之上以将所述复合填料夹紧在所述一对上板和下板之间。

条款12、根据条款9所述的成形系统，其中，所述下游铰链夹具在所述心轴下游端处以能枢转的方式联接到填料张紧机构，所述填料张紧机构被配置成在使所述复合填料成形到所述成形心轴上期间在所述复合填料中施加纵向张力。

条款13、根据条款9所述的成形系统，其中，以在所述复合填料中维持纵向张力的同时允许填料张紧装置横向操纵所述复合填料的方式将所述下游铰链夹具以能枢转的方式联接到所述填料张紧装置。

条款14、一种使复合填料成形到成形心轴上的方法，该方法包括以下步骤：将复合填料的相对两端的至少一端夹紧到位于成形心轴的心轴端处的铰链夹具；

使所述复合填料成形到所述成形心轴上；以及

在使所述复合填料成形到所述成形心轴上期间将所述铰链夹具从近似平坦配置折叠到成角度配置。

条款15、根据条款14所述的方法，其中，将复合填料的相对两端的至少一端夹紧到铰链夹具的步骤包括：

将所述复合填料的填料上游端夹紧到上游铰链夹具，将所述上游铰链夹具配置成相对于心轴上游端将所述填料上游端保持到位；以及

将所述复合填料的填料下游端夹紧到下游铰链夹具，将所述下游铰链夹具配置成相对于心轴下游端将所述填料下游端保持到位。

条款16、根据条款14所述的方法，其中，使所述复合填料成形到所述成形心轴上的步骤包括：使用包层组件和成形装置使所述复合填料成形到所述成形心轴上，所述包层组件具有上加热包层和下加热包层，在所述包层组件沿着所述成形心轴的纵向方向平移期间所述复合填料滑过上加热包层和下加热包层，所述成形装置定位在包层后延伸部上并且将成形装置的成形装置压力施加到抵靠所述成形心轴的心轴侧表面的所述复合填料上。

条款17、根据条款14所述的方法，其中，所述方法进一步包括：将所述铰链夹具联接到位于所述复合填料的下游端处的填料张紧装置；以及在将所述铰链夹具从所述近似平坦配置折叠到所述成角度配置期间，使用所述填料张紧装置将纵向张力施加到所述复合填料。

条款18、根据条款17所述的方法，其中，由枢转销将所述铰链夹具以能枢转的方式联接到所述填料张紧装置，该方法进一步包括以下步骤：使用所述填料张紧装置横向操纵所述填料下游端，使得在使所述复合填料成形到所述成形心轴上期间维持填料中心线与心轴中心线对齐。

条款19、根据条款14所述的方法，其中，所述铰链夹具包括：铰链，其具有能围绕铰链轴线枢转的一对铰链半部，所述铰链轴线平行于折叠轴线取向，所述折叠轴线靠近心轴顶部与相对的心轴侧表面中的至少一个的交叉处；一对下板，其分别联接到所述一对铰链半部；一对上板，其分别安装在所述一对下板上；以及一对夹紧装置，其分别被配置成安装在所述上板和下板上，将复合填料的相对两端的至少一端夹紧到铰链夹具的步骤包括：将所述复合填料的端部定位在所述一对下板上；将一对上板分别安装在所述一对下板上，并且将所述复合填料定位在所述一对上板和所述一对下板之间；以及将一对夹紧装置分别装设在所述一对上板和下板上。

条款20、根据条款19所述的方法，其中，将一对夹紧装置分别装设在所述一对上板和下板上的步骤包括：将一对弹簧夹分别安装在所述一对上板和下板上。

受益于在前面的描述和相关附图中呈现的教导，本公开所属领域的技术人员将会想到本公开的许多修改和其他配置。本文中描述的配置意在是说明性的，而不是限制性的或穷举性的。虽然本文中采用了特定的术语，但是它们仅用于一般性和描述性的意义，而不是为了限制的目的。