一种复合材料热隔膜预成型设备的制作方法

1.本实用新型涉及复合材料技术领域，尤其涉及一种复合材料热隔膜预成型设备。


背景技术：

2.目前，复合材料已经大规模的应用在商用航空飞机上，利用先进复合材料高比强度、高比刚度以及可设计性等优点，大幅度减轻飞机整体结构重量；随着机器人自动铺丝和自动铺带技术的突破，越来越多的商用飞机大部件和复杂结构部件都开始使用复合材料进行设计和生产。
3.国内外复合材料制造供应商，同样也慢慢开始引进预浸料自动铺丝和自动铺带技术，从一开始单一的数控裁剪和手工铺贴转向机器人自动化，高效率、高质量稳定性和低错误率在大部件、简单几何结构和厚制件上尤其突出。
4.但是，对于较复杂的铺层复合材料，不能一次成型而需要两次或多次预成型，尤其是厚铺层复合材料，如何对这些复合材料进行预成型，成为了亟待解决的问题。


技术实现要素：

5.本实用新型为了解决较复杂的铺层复合材料，不能一次成型而需要两次或多次预成型的问题，本实用新型提供了一种复合材料热隔膜预成型设备，包括隔膜水箱、转运工作台、水箱和可视窗，所述隔膜水箱与所述水箱连通，所述水箱内设有加热装置，所述可视窗升降设置在所述隔膜水箱上方，所述可视窗能罩住所述隔膜水箱形成加热腔，所述可视窗上连通有与外界抽真空设备连通的气管，所述气管用于对所述加热腔内抽真空，所述转运工作台用于将复合材料运输至所述加热腔内，所述可视窗上还设有用于固定所述复合材料的工装，所述可视窗靠近所述加热腔的一侧还设有成型模具。
6.作为优选，所述隔膜水箱包括箱体和隔膜层，所述箱体与所述水箱连通，所述隔膜层设置在所述水箱的上方，并用于将所述水箱密封。所述隔膜层为柔性材质，比如耐高温硅橡胶，设置在水箱的上方，在可视窗吸真空后，可以挤压复合材料，使得复合材料向可视窗方向运动。
7.进一步地，所述箱体四周还设有密封圈。密封圈保证了可视窗和箱体形成的加热腔的密封性，确保了抽真空的稳定性。
8.作为优选，所述隔膜水箱一侧还固定有气缸，所述气缸的活塞与升降架连通，所述升降架的另一端固定在所述可视窗上。气缸的活塞带动升降架上下运动，从而带动可视窗上下运动。
9.进一步地，所述可视窗包括支架、设置在所述支架上下两端面的玻璃层、穿过所述玻璃层与加热腔连通的所述气管、穿过所述玻璃层设置的工装和设置在所述支架四周的侧面玻璃，所述升降架固定在所述玻璃层上，所述成型模具设置在所述玻璃层靠近所述加热腔的一侧。
10.作为优选，所述转运工作台包括固定架、设置在所述固定架四周的滚轮和设置在
所述固定架上的成型工装，所述成型工装上用于铺设所述复合材料。
11.有益效果：本实用新型采用热隔膜水箱内的热水给复合材料加热，热流体可以给复合材料提供更多的热量供应，更快速均匀的升温；热隔膜在真空负压的牵引压力下，向成型模具方向挤压复合材料，能快速完成预成型。
附图说明
12.图1为本实用新型整体结构示意图；
13.图2为本实用新型可视窗背面结构示意图；
14.图中：1、隔膜水箱；2、水箱；3、可视窗；4、气管；5、工装；6、成型模具；7、箱体；8、隔膜层；9、密封圈；10、气缸；11、升降架；12、支架；13、玻璃层；14、侧面玻璃；15、固定架；16、滚轮；17、成型工装；18、转运工作台。
具体实施方式
15.为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，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，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本实用新型保护的范围。
16.此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本实用新型至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“顶”、“底”、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，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”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的包括一个或者更多个该特征。而且，术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本实用新型的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。
17.实施例1
18.一种复合材料热隔膜预成型设备，包括隔膜水箱1、转运工作台18、水箱2和可视窗3，所述隔膜水箱1与所述水箱2连通，所述水箱2内设有加热装置，所述可视窗3升降设置在所述隔膜水箱1上方，所述可视窗3能罩住所述隔膜水箱1形成加热腔，所述可视窗3上连通有与外界抽真空设备连通的气管4，所述气管4用于对所述加热腔内抽真空，所述转运工作台18用于将复合材料运输至所述加热腔内，所述可视窗3上还设有用于固定所述复合材料的工装5，所述可视窗3靠近所述加热腔的一侧还设有成型模具6。
19.所述隔膜水箱1包括箱体7和隔膜层8，所述箱体7与所述水箱2连通，所述隔膜层8设置在所述水箱2的上方，并用于将所述水箱2密封。所述隔膜层8为柔性材质，比如耐高温硅橡胶，设置在水箱2的上方，在可视窗3吸真空后，可以挤压复合材料，使得复合材料向可视窗3方向运动。
20.所述箱体7四周还设有密封圈9。密封圈9保证了可视窗3和箱体7形成的加热腔的密封性，确保了抽真空的稳定性。
21.所述隔膜水箱1一侧还固定有气缸10，所述气缸10的活塞与升降架11连通，所述升降架11的另一端固定在所述可视窗3上。气缸10的活塞带动升降架11上下运动，从而带动可视窗3上下运动。
22.所述可视窗3包括支架12、设置在所述支架12上下两端面的玻璃层13、穿过所述玻璃层13与加热腔连通的所述气管4、穿过所述玻璃层13设置的工装5和设置在所述支架12四周的侧面玻璃14，所述升降架11固定在所述玻璃层13上，所述成型模具6设置在所述玻璃层13靠近所述加热腔的一侧。
23.所述转运工作台18包括固定架15、设置在所述固定架15四周的滚轮16和设置在所述固定架15上的成型工装17，所述成型工装17上用于铺设所述复合材料。
24.工作原理：
25.s1、所述水箱2加热，将热水输送至所述隔膜水箱1内；
26.s2、向上升所述可视窗3，将所述复合材料放置在所述转运工作台18上；
27.s3、移动所述转运工作台18，将所述转运工作台18推至所述可视窗3的下方，向下降所述可视窗3，可视窗3上的工装5将所述复合材料暂时性粘接，向上升起所述可视窗3，移出所述转运工作台18；
28.s4、向下降所述可视窗3，将所述可视窗3罩住所述隔膜水箱1形成所述加热腔，对加热腔内进行抽真空，所述隔膜水箱1上的隔膜上升，并向所述成型模具6挤压所述复合材料，所述隔膜水箱1的隔膜对所述复合材料进行加热；
29.s5、加热完成后，升起所述可视窗3，推入转运工作台18，所述复合材料自然空气降温，达到可操作的温度后，拆下所述复合材料，将所述复合材料放在所述转运工作台18上，预成型完成。
30.以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，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。