载体组装件34已经被放置在基本平坦的工具103上，所述工具103可被用于将层片载体组装件34运输到工具90的位置，并且也可以被用于帮助将层片30操控到弯曲工具表面90b上，正如箭头109所示。数字39指示具有曲率半径r的弯曲轴线或折弯线，在稍后论述的成型步骤中层片载体组装件34将绕着该曲率半径r被折叠或折弯。
[0070]图25说明了已经被操控到工具90的第一弯曲工具表面90b上并且与之符合的层片载体组装件34，并且其中层片30的法兰部分10b已经通过使用合适的夹紧设备103a和105所示的夹紧力被夹紧到弯曲工具表面90b。在法兰部分10b被夹紧到弯曲工具表面90b的情况下，层片30的剩余腹板部分10a被成型到第二弯曲工具表面90a上，如箭头101所示。在该第二成型步骤中，腹板部分10a被推动到折弯线39上，以产生“L”形状的载体薄膜32和层片的腹板部分100a，正如图25所示，同时层片30的法兰部分10b仍然被夹紧到第一弯曲工具表面90b。该第二成型步骤之后，零度层片30被完全成型到弯曲工具表面90a上，如图26所示。然后，如图27所示，载体薄膜32可以从层片30中移除。在每一个上述成型步骤期间，当带33被剪切到弯曲工具表面90a、90b上时，载体薄膜32可以被拉伸或另外地变形以便改变纤维40的取向(图21)。
[0071]如前所述，当在工具90上被剪切到位时，载体薄膜32起到稳定层片30的作用，并且在成型过程期间可以通过拉伸变形，以帮助控制带33内纤维40的取向(图21)，从而使它们以期望的方式变形并且重新呈现期望取向，该期望取向使得加强件100展现出期望的性能特性。
[0072]当层片30被层叠到载体薄膜32上时，可以修剪层片30的一个或多个边缘以便实现完成零件上的期望的边缘轮廓。例如，参考图28，由单向预浸带成型的零度层片30包含腹板部分10a和法兰部分100b。在将层片30放置在载体薄膜32上之前，腹板部分10a的外部边缘可以通过切割被修剪以成型波状外形的边缘107。在层片30在图23-27所示的波状外形工具90上成型之后，完成的加强件100包含具有如图28和29所示的波状外形边缘107的腹板100a。在其他的配置中，可以通过在层片30被放置在载体薄膜32上之后切割层片30和载体薄膜32来成型波状外形的边缘107。
[0073]现将注意力转向图30，其说明了制作具有复合曲线或外形的例如图19和29所示的加强件100的复合结构的方法的完整步骤。在111，层片30通过在113提供一定长度的单向预浸带，如果需要则在115勾画带的边缘轮廓以及然后在步骤117应用并且压缩载体薄膜32上的带而被层叠。在119，载体薄膜32和层片30的第一边或法兰部分10b被成形到第一弯曲工具表面90b上，正如结合图25和26在前面描述的。接下来，在121，载体薄膜32和预浸带层片30的第二边或腹板部分10a被成型到第二弯曲工具表面90a上(见图26和27)。成型工艺的该第二步骤可以通过绕折弯线39 (图25)折叠或折弯带层片30的第二边或腹板部分10a而执行，同时如通过拉伸使载体薄膜32处于变形中，以便在成型工艺期间控制纤维角度。步骤121之后，载体薄膜32可以被从成型的预浸料中移除，如123所示。最后，在125，成型的预浸料可以被固化。
[0074]参考图31和32，本公开的配置可以被用在图31所示的飞行器制造和维护方法102和图32所示的飞行器104的背景中。在生产前，示例性方法102可以包含飞行器104的规格和设计106以及材料采购108。在生产期间，进行飞行器104的组件和子组装件制造110和系统集成112。在步骤110期间，所公开方法和装置可以被运用以便制作例如机身框架区段和加强件的复合零件，所述机身框架区段和加强件接着在步骤112处被组装。之后，飞行器104可以经历检验和交付114，以便投入使用116。当由顾客使用时，飞行器104可以被安排进行日常维修和维护118 (其也可以包含改进、重新配置、翻新等等)。
[0075]示例性方法102的每个过程可以由系统集成商、第三方和/或经营者(比如，顾客)进行或完成。为了本说明书的目的，系统集成商可以无限制地包含任何数量的飞行器制造商和主系统转包商；第三方可以无限制地包含任何数量的销售商、转包商以及供应商；并且经营者可以是航空公司、租凭公司、军方实体、服务组织等。
[0076]如图32所示，由示例方法102生产的飞行器104可以包含具有多个系统122和内部124的机身120。所公开方法和装置可以被运用以便制作成型部分机身120的框架区段和加强件。高级系统122的示例包含推进系统126、电气系统128、液压系统130以及环境系统132中的一个或多个。任何数量的其他系统可以被包含。尽管显示的是航空航天示例，但是本公开的原理可以被应用到其他工业，例如汽车工业。
[0077]在此公开的装置可以被运用在生产和维护方法102的任何一个或多个阶段期间。例如，与生产过程I1对应的组件或子组装件可以被用与飞行器104使用时生产组件和子组装件的方式相似的方式制作或制造。同样，一种或多种装置配置可以在生产阶段110和112期间被利用，以便例如充分地加快飞行器104的组装或减小飞行器104的成本。相似地，一种或多种装置配置可以被利用在飞行器104处于使用之时，例如且不限于，以便维修和维护118。
[0078]尽管本公开的配置已经通过参考某些示例配置被描述，但是应该理解到具体配置的目的是说明而不是限制，因为其他变化将发生在本领域技术人员中。
【主权项】
1.一种制作具有至少两个弯曲边的弯曲复合结构的方法，所述方法包括: 提供具有单向加强纤维的一定长度的复合预浸带，所述单向加强纤维具有基本零度的纤维取向； 将所述带接合到薄膜； 通过在成型工具的第一弯曲表面之上成型所述薄膜和所述带的宽度的第一部分而成型所述结构的第一边； 通过在所述成型工具的第二弯曲表面上成型所述薄膜和所述带的所述宽度的第二部分而成型所述结构的第二边； 从已成型的所述带中移除所述薄膜；以及 固化已成型的所述带。2.根据权利要求8所述的方法，其中成型所述第二边是通过按压所述薄膜并且围绕弯曲折弯线将所述带的所述宽度的所述第二部分剪切到所述工具的所述第二弯曲表面上而执行的。3.根据权利要求8所述的方法，其中在所述工具的所述第二弯曲表面上成型所述薄膜包含使所述薄膜变形。4.根据权利要求8所述的方法，其进一步包括: 沿着所述带的长度勾画所述带的至少一个边缘的轮廓。5.根据权利要求12所述的方法，其中勾画所述带的所述边缘的轮廓是通过沿着所述边缘切割所述带进行的。6.一种制作具有弯曲腹板和至少一个弯曲法兰的复合加强件的方法，其包括: 将基本笔直长度的单向预浸带放置在载体上； 通过使用所述载体以将所述带的第一部分操控到第一弯曲工具表面上而成型所述至少一个弯曲法兰；以及 通过使用所述载体以使所述带的第二部分成型到第二弯曲工具表面上而成型所述弯曲腹板。7.根据权利要求14所述的方法，其中成型所述弯曲腹板包含当所述带的所述第二部分正被成型到所述第二弯曲工具表面上时，变形所述载体。8.根据权利要求14所述的方法，其中: 操控所述带的所述第一部分包含操控所述带的宽度的第一部分；以及 成型所述带的所述第二部分包含成型所述带的所述宽度的第二部分。9.根据权利要求14所述的方法，其中单一宽度的所述带被用于成型所述至少一个弯曲法兰和所述弯曲腹板。10.根据权利要求14所述的方法，其中成型所述弯曲腹板包含围绕弯曲折弯线将所述带的部分宽度剪切到所述第二工具表面上。11.根据权利要求14所述的方法，其进一步包括: 在所述弯曲腹板和所述至少一个弯曲法兰已被成型后，从所述带移除所述载体；以及 固化所述带。12.根据权利要求14所述的方法，其进一步包括: 抵靠所述第一弯曲工具表面夹紧所述至少一个弯曲法兰；以及 其中成型所述弯曲腹板是在当所述至少一个弯曲法兰被抵靠所述第一工具表面夹紧时进行的。13.根据权利要求14所述的方法，其中将所述带放置在所述载体上包含通过在所述载体上顺序成型所述带的偏移片段而在所述载体上成型带的重叠片段。14.根据权利要求22所述的方法，其中将所述带放置在所述载体上包含使所述片段重置。15.根据权利要求20所述的方法，其进一步包括: 在所述至少一个弯曲法兰和所述弯曲腹板被成型之前，沿着所述带的长度勾画所述带的边缘的轮廓。
【专利摘要】提供了制作具有弯曲腹板和至少一个弯曲法兰的复合加强件的方法。基本笔直长度的单向预浸带(30)被放置在载体(32)上。至少一个弯曲法兰是通过使用载体以将带的第一部分操控到第一弯曲工具表面上而成型的。弯曲腹板是通过使用载体以将带的第二部分成型到第二弯曲工具表面上而成型的。
【IPC分类】B29C70/30, B29C70/54, B29L31/00, B29C70/20, B64C1/06
【公开号】CN104903081
【申请号】CN201380069595
【发明人】D·R·史密斯, A·E·莫丁, E·迪帕斯, D·C·达罗, M·克莱微亚达
【申请人】波音公司
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2013年11月20日
【公告号】CA2890761A1, EP2941345A1, WO2014107241A1