一种3d纤维毡复合材料成型工装的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明属于零件成型工艺装备，涉及一种3D纤维毡复合材料成型工装。
【背景技术】
[0002]为提高运8飞机调整片使用寿命，并保证其重量较轻，强度较高的要求，经反复论证，运8某型机上的调整片采用了 3D纤维毡结构。3D毡系三维编织玻璃纤维立体织物，用其制造的复合材料制件具有重量轻、省工时、使用寿命长、性能优良等优点，而且投资小、成本低。3D毡是复合材料发展方向之一，但在国内航空领域属首次应用，应用难度较大。而飞机零件又对零件外形以及零件表面光洁度要求较高，3D纤维毡的成型工装成为了此次材料应用的主要难点，3D纤维毡的成型工装不仅要满足制件的外形等要求，更要考虑到3D纤维毡材料本身成型的特殊性，3D毡成型前自身柔性较强，成型时要采用胶液浸润，成型工装既要对样件进行压紧定位同时压紧力又不能太大，否则会影响胶液浸润样件从而影响样件质量。压紧件位置以及压紧形式的制定也要慎重，压紧件位置与形式的选择会影响样件局部受力情况，影响应力的传递。此项目需进行多次试验和技术攻关才能够掌握。通过试验，填补了3D毡制件工装的空白，提高了零件的表面质量，降低了返修率。
【发明内容】
[0003]本发明目的:本实用新型提供了一种3D纤维毡复合材料成型工装。
[0004]本发明技术方案:为了解决3D纤维毡成型技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的:根据零件成型的特殊性设计一种新的夹具来成型复杂型面，即变R的弧面，改变了以往简单的通过点或者平面压紧的形式，使夹具的成型型面符合零件成型工装，并保证限位块与模胎之间留有3mm的间隙，成型过程中因胶液浸润3D毡，限位块(I号件)压力不宜过大，压紧力过大会将胶液挤出，而压紧力过小会丧失该夹具预期的作用，因此通过3号件对限位块进行微调。为了避免各限位块之间压紧力的不同而导致胶液浸润的效果，将限位块设立成整体形式(附图1 )，有效地保证了产品成型后的质量。
[0005]本实用新型具体提供一种3D纤维毡复合材料成型工装，所述的工装包括模体、变R弧面压块I和压块连接组件;所述模体具有凸台；所述的压块连接组件包括调整件3、连接板4以及支撑座5;调整件3包括调整板和调整轴，调整轴与调整板的一个板面固定连接，调整轴通过定位销7定位在连接板4的定位孔中，连接板上具有多个定位孔，连接板与支撑座5连接固定，支撑座5固定连接在模体的凸台上;变R弧面压块I与调整板的另一个板面通过螺栓9和圆柱销连接，弧面压块为等截面结构，弧面与工件内形面相适应。
[0006]所述的压块连接组件为多个。
[0007]所述的支撑座5为叉耳式支撑座5。
[0008]所述模体上刻有工件位置刻线。
[0009]调整板与调整轴之间为焊接固定。
[0010]所述的弧面为变R弧面。
[0011]所述的3D纤维毡复合材料成型工装包括模体、弧面压块I和压块连接组件;所述模体具有凸台；所述的压块连接组件包括调整件3、连接板4以及支撑座5;调整件3包括调整板和调整轴，调整轴与调整板的一个板面固定连接，调整轴通过定位销7定位在连接板4的定位孔中，连接板上具有多个定位孔，连接板与支撑座5连接固定，支撑座5固定连接在模体的凸台上;弧面压块I与调整板的另一个板面通过螺栓9和圆柱销连接，弧面压块为等截面结构，弧面与工件内形面相适应
[0012]本发明有益效果:与现有技术相比，本发明的有益效果是:使零件形状完全符合设计要求，而且是一次成型，使零件表面质量明显提高，改善了原来靠返修达到要求的状况。
【附图说明】
[0013]附图1为本发明结构示意图(正视图)
[0014]附图2为本发明结构示意图(侧视图)
[0015]附图3为本发明模体示意图
[0016]附图4为本发明下模体示意图
[0017]附图5为本发明压块组件示意图(正视图)
[0018]附图6为本发明压块组件示意图(侧视图)
[0019]其中，I一变R弧面压块，2—模型面，3—调整件，4一连接板，5—支撑座，6 —弯柄园柱销，7、8 —圆柱销，9一螺栓，10—上模体，11 一工件
【具体实施方式】
[0020]具体提供一种3D纤维毡复合材料成型工装，所述的工装包括模体、变R弧面压块I和压块连接组件;所述模体具有凸台；所述的压块连接组件包括调整件3、连接板4以及支撑座5;调整件3包括调整板和调整轴，调整轴与调整板的一个板面固定连接，调整轴通过定位销7定位在连接板4的定位孔中，连接板上具有多个定位孔，连接板与支撑座5连接固定，支撑座5固定连接在模体的凸台上;变R弧面压块I与调整板的另一个板面通过螺栓9和圆柱销连接，弧面压块为等截面结构，弧面与工件内形面相适应。
[0021 ]所述的压块连接组件为多个。
[0022]所述的支撑座5为叉耳式支撑座5。
[0023]所述模体上刻有工件位置刻线。
[0024]调整板与调整轴之间为焊接固定。
[0025]所述的弧面为变R弧面。
[0026]压块组件:保证调整片在模体上成型时外形上R区始终与模体相切合，操作过程如下:
[0027]a)蒙皮的铺贴与浸胶。将3D纤维毡裁剪后放在模胎上(附图1中虚线部分)，用配制好的胶液浸润，晾置一段时间后将限位块压上，压块型面与模胎型面保持一致，保证材料与模胎贴合。压块型面与模胎型面间留有3mm间隙(通过附图3、附图4中3号件保证)，以防止压块由于自身重力对样件产生过大的压力，影响胶液浸润样件，对样件外形及表面产生影响。在其他复合材料成型过程中，变R角区域经常出现空洞，大部分零件都需要返修才能使用，本实用新型工装采用R角压块(附图1中1、2号件)，有效避免空洞的产生。而在样件其他过度平缓区域，经过多次试验发现，样件自身重量可以使样件与模胎良好贴合，故经过试验简化了压块的形式，最终形成了附图3、附图4所示样式结构；
[0028]b)将翼肋、梁和接头依据工装夹具刻线与上模样件螺接和沾接，调整支点接头位置；
[0029]c)上下蒙皮的胶合。
【主权项】
1.一种3D纤维毡复合材料成型工装，其特征在于:所述的工装包括模体、弧面压块(I)和压块连接组件;所述模体具有凸台;所述的压块连接组件包括调整件(3)、连接板(4)以及支撑座(5);调整件(3)包括调整板和调整轴，调整轴与调整板的一个板面固定连接，调整轴通过定位销(7)定位在连接板(4)的定位孔中，连接板(4)上具有多个定位孔，连接板(4)与支撑座(5)固定连接，支撑座(5)固定连接在模体的凸台上;弧面压块(I)与调整板的另一个板面通过螺栓(9)和圆柱销连接，弧面压块(I)为等截面结构，弧面与工件内形面相适应。2.根据权利要求1所述的一种3D纤维毡复合材料成型工装，其特征在于:所述的压块连接组件为多个。3.根据权利要求1所述的一种3D纤维毡复合材料成型工装，其特征在于:所述的支撑座(5)为叉耳式支撑座(5)。4.根据权利要求1所述的一种3D纤维毡复合材料成型工装，其特征在于:所述模体上刻有工件位置刻线。5.根据权利要求1所述的一种3D纤维毡复合材料成型工装，其特征在于:调整板与调整轴之间为焊接固定。6.根据权利要求1所述的一种3D纤维毡复合材料成型工装，其特征在于:所述的弧面为变R弧面。
【专利摘要】本实用新型公开了一种3D纤维毡复合材料成型工装，所述的工装包括模体、弧面压块(1)和压块连接组件；所述模体具有凸台；所述的压块连接组件包括调整件(3)、连接板(4)以及支撑座(5)；调整件(3)包括调整板和调整轴，调整轴与调整板的一个板面固定连接，调整轴通过定位销(7)定位在连接板(4)的定位孔中，连接板(4)上具有多个定位孔，连接板(4)与支撑座(5)固定连接，支撑座(5)固定连接在模体的凸台上；弧面压块(1)与调整板的另一个板面通过螺栓(9)和圆柱销连接，弧面压块(1)为等截面结构，弧面与工件内形面相适应。本实用新型使零件形状完全符合设计要求，而且是一次成型，使零件表面质量明显提高，改善了原来靠返修达到要求的状况。
【IPC分类】B29C70/54, B29C70/34
【公开号】CN205272631
【申请号】CN201520784741
【发明人】王铁练, 郭相如, 尹富成, 韩波, 孟涛, 张睿, 罗坤, 郭绍华, 於智良
【申请人】陕西飞机工业（集团）有限公司
【公开日】2016年6月1日
【申请日】2015年10月10日