用于减小工具芯轴的后固化拔出力的方法和装置与流程

本公开大体涉及复合结构的制造，且更具体地，涉及用于减小在复合层压板的固化周期之后从复合层压板腔体去除工具芯轴所需要的拔出力的方法和装置。

背景技术：

复合结构的制造可以包括在固化周期期间对复合层压板的热和压实压力的施加。一些复合层压板可以包括在压实压力的施加期间必须支撑的腔体。为此，可以在复合层压板腔体内部提供工具芯轴。例如，多个复合板层可以围绕工具芯轴搁置以形成复合层压板，复合层压板然后可以经受固化周期，其中，工具芯轴在复合层压板内部。在复合层压板固化之后，可以通过在芯轴端部上施加拔出张力以将工具芯轴从复合层压板腔体拉出来去除工具芯轴。

在一些情况下，可能存在于工具芯轴与复合层压板腔体之间的交界面处的高粘(high-stick)摩擦可以阻挡工具芯轴从复合层压板的去除。这种高粘摩擦可以在固化期间作为工具芯轴的外表面与复合层压板腔体的内表面之间的树脂沉积的结果而加强。在工具芯轴上施加大的拔出力来克服高粘摩擦对于固化的复合结构或者工具芯轴而言可能不是理想的。

可以看出，该领域中需要一种用于减小在复合层压板的固化之后从复合层压板腔体去除工具芯轴所需要的拔出力的量值的装置和方法。

技术实现要素：

以上提到的与从复合层压板腔体去除工具芯轴相关联的需要通过提供了用于复合层压板腔体的具有芯轴本体的工具芯轴的本公开而得以专门解决和缓解。芯轴本体可以包括使流体介质经过芯轴本体的流体通道网。流体通道网可以具有成形为增进流体介质与工具芯轴之间的热传导并且引起芯轴横截面形状的变化以促进工具芯轴从复合层压板腔体的去除的通道横截面面积。

在另一实施方式中，公开了一种包括芯轴本体的工具芯轴，具有形成在芯轴本体中的流体通道网。工具芯轴可以包括可操作地耦接至芯轴本体以用于将流体介质从流体源供给至流体通道网的流体连接器(interface，接口)。流体通道网可以具有成形为增进流体介质与工具芯轴之间的热传递并且引起芯轴横截面形状的变化以促进工具芯轴从腔体的去除的通道横截面面积。

另外，公开了一种从复合层压板腔体拔出工具芯轴的方法。该方法可以包括加工具有位于复合层压板腔体中的工具芯轴的复合层压板。工具芯轴可以具有流体通道网。该方法可以进一步包括控制工具芯轴的热收缩。另外，该方法可以包括响应于控制工具芯轴的热收缩而破坏工具芯轴与复合层压板腔体之间的高粘摩擦。

已经论述的特征、功能以及优点可以单独地在本公开的各种实施方式中实现或者可以在其他实施方式中相结合，其进一步的细节可以参考以下说明及附图来了解。

附图说明

在参照附图后本公开的这些及其他特征将变得更加显而易见，其中，通篇相同标号指代相似部件并且其中：

图1是用于减小从复合结构的复合层压板腔体去除工具芯轴所需要的拔出力的系统的功能框图的图示；

图2是包括可以使用工具芯轴的一个或多个实例和在此公开的方法制造的一个或多个复合结构的加强复合蒙皮面板的立体图图示；

图3是沿着图2的线3截取的加强复合蒙皮面板的一部分的端视图图示并且示出了耦接至复合蒙皮的三角形剖面复合加强件；

图4是沿着图3的线4截取的复合加强件的端视图图示并且示出了三角形剖面复合加强件；

图5是装配有一对半径填充件的由V形主层压板、三角状包装层压板、以及平面基底层压板组成的图4的复合加强件的分解图示；

图6是定位在固化之前的安装于固化工具中并真空袋装的图5的复合加强件的复合层压板腔体内的本公开的工具芯轴的实例的端视图图示；

图7是在固化之后且在芯轴拔出之前的图6的复合加强件的端视图图示并且示出了芯轴的每个顶点与复合层压板腔体的相应内半径之间的顶点间隙；

图8是具有位于第一芯轴端部上的流体连接器和位于第二芯轴端部上的回路(return，回行管道)配件的工具芯轴的实例的立体图图示；

图9是沿着图8的线9截取的剖面图并且示出了位于第二芯轴端部上的回路配件流体地耦接两个以上的主流动通道使得至少一个主流动通道中的流体介质与另一个主流动通道中的流体介质相反地流动；

图10是图8和图9的工具芯轴的概略图示，示出了流体介质流入和流出第一芯轴端部处的流体连接器；

图11是具有位于第一芯轴端部和第二芯轴端部中的每个上的流体连接器的工具芯轴的实例的立体图图示；

图12是沿着图11的线12截取的剖面图并且示出了安装至第一芯轴端部的流体连接器和安装至第二芯轴端部的流体连接器；

图13是图11和图12的工具芯轴的概略图示，示出了流体介质流入第一芯轴端部中并且从第二芯轴端部流出；

图14是具有位于紧邻工具芯轴的顶点定位的主流动通道并且具有带有弯曲构造的副流动通道的工具芯轴的实例的图示；

图15是具有带有灯泡状部分的副流动通道的工具芯轴的实例的图示；

图16是具有包括横向于副流动通道定向的一系列平行凹槽的副流动通道的工具芯轴的实例的图示；

图17是在固化之前的位于复合加强件的复合层压板腔体内部的工具芯轴的实例的图示并且示出了紧邻工具芯轴的中心部分定位的主流动通道并且包括朝向工具芯轴的每个顶点延伸的副流动通道；

图18是在固化之后且在芯轴拔出之前的图17的工具芯轴和复合加强件的图示并且示出了芯轴的每个顶点与相应的复合层压板腔体的内半径之间的顶点间隙；

图19是在固化之前的工具芯轴的图示并且具有耦接一对主流动通道的流体流动狭槽；

图20是沿着图19的线20截取的工具芯轴的一部分的放大图示并且示出了从流体流动狭槽横向地延伸的多个第三狭槽；

图21是在固化之后且在芯轴拔出之前的图19的工具芯轴和复合加强件的图示并且示出了工具芯轴的每个顶点处的顶点间隙和非顶点部分处的非顶点间隙；

图22是沿着图21的线22截取的工具芯轴的一部分的放大图示并且示出了工具芯轴的顶点与复合层压板腔体的内半径之间的顶点间隙；

图23是在固化之前的位于帽形剖面复合加强件内部的工具芯轴的实例的图示；

图24是在固化之后且在芯轴拔出之前的图23的工具芯轴的图示并且示出了每个顶点与相应的复合层压板腔体的内半径之间的顶点间隙；

图25是具有可以包括在从复合层压板腔体拔出工具芯轴的方法中的一个或多个操作的流程图的图示；

图26是包括可以使用工具芯轴的一个或多个实例和/或在此公开的方法制造的一个或多个复合结构的飞机的图示；

图27是飞机制造及保养方法的流程图的图示；并且

图28是飞机的框图的图示。

具体实施方式

现在参考附图，其中，为了说明本公开的各种实施方式的目的而示出附图，图1中示出了用于减小从复合结构100的复合层压板腔体130去除工具芯轴300的拔出力的系统的功能框图的图示。在一些实例中，复合结构100可以配置为由如下所述的多个复合板层120(图3)形成的复合层压板118。然而，在其他实例中，复合结构100可以配置为非层压复合结构(未示出)，诸如可以使用围绕工具芯轴300缠绕的单层纤维预成型件(未示出)形成并且其可以用基体材料(未示出)预浸或者被提供为干燥织物(未示出)以用于在固化之前用基体材料(未示出)浸泡。

图1示出了定位在蒸压器204内的复合层压板118。复合层压板118可以包括复合层压板腔体130。工具芯轴300可以位于复合层压板腔体130内。工具芯轴300可以包括芯轴本体302。流体通道网326可以形成在芯轴本体302内以用于使流体介质400经过芯轴本体302。流体通道网326可以包括一个或多个主流动通道330。流体通道网326可以进一步包括一个或多个副流动通道332。在一些实例中，主流动通道330和/或副流动通道332可以紧邻工具芯轴300的顶点310定位。

仍然参考图1，流体介质400可以提供至流体通道网326。流体介质400可以包含在流体源452内，流体源452可以通过流体管道454流体地耦接至流体连接器410。用于10的流体连接器可以安装至工具芯轴300。通过流体控制器450可以控制流体介质400流入流体通道网326中。流体介质400可以是气体404、液体402、相变材料406、或者可以促进工具芯轴300与流体介质400之间的热传递的任何其他类型的流体介质400。

在图1中，包含工具芯轴300的复合层压板118可以抵靠用于固化复合层压板118的固化工具200定位。在一些实例中，复合层压板118可以在蒸压器204内部固化。真空袋210可以使用边缘密封剂214将复合层压板118密封至固化工具200。真空源216可以使用真空管道218流体地耦接至真空袋210以将真空(未示出)施加至真空袋210以促进对复合层压板118的蒸压器压力208的施加。还可以施加热206以促进复合层压板118在高温下的固化。

在复合层压板118的固化之后，流体介质400可以被引入工具芯轴300的流体通道网326中，诸如经由流体连接器410。流体通道网326可以具有通道横截面面积328，该面积的尺寸和形状设定为促进流体介质400与工具芯轴300之间的热传导(例如，热传递)。由于工具芯轴300的热收缩或者热膨胀，流体介质400与工具芯轴300之间的热传递可以引起芯轴横截面形状306的变化。例如，在复合层压板118的固化之后，流体介质400可以在低于工具芯轴300的温度的温度下被引入流体通道网326中。从工具芯轴300至流体介质400的热传递可以引起芯轴横截面形状306的热收缩，该热收缩可以促进工具芯轴300从复合层压板腔体130的拔出，如以下更详细描述的。

在其他实例中，流体介质400(图1)可以在高于工具芯轴300(图1)的温度的温度下被引入流体通道网326中(图1)。例如，在固化之前或者在固化期间，流体介质400可以被引入工具芯轴300中以用于在内部加热工具芯轴300以引起芯轴横截面形状306(图1)的热膨胀。芯轴横截面形状306的热膨胀可以促进或者增进对复合层压板的压实压力(未示出)的施加并且这可以促进或者加强在固化期间对复合层压板118(图1)的蒸压器压力208的施加。

在另一个未示出的实例中，流体介质400(图1)可以是被配置为在由于诸如在炉子(未示出)或者蒸压器204(图1)中将复合层压板118(图1)外部加热至固化温度(未示出)所导致的相变材料406的升温后从液态(未示出)变为固态或者半固态(未示出)的相变材料406(图1)。鉴于此，相变材料406可以在固化周期之前或者期间被引入工具芯轴300(图1)的流体通道网326(图1)中。由于蒸压器204中的外部加热所导致的相变材料406的温度增加可以引起相变材料406利用相变材料406在流体通道网326内的相应热膨胀从液态转变至固态或者半固态。相变材料406在流体通道网326内的热膨胀可以引起工具芯轴300的外表面增大压实压力(未示出)，该压实压力可以在固化期间诸如经由复合层压板118上的蒸压器压力(图1)从外部施加于复合层压板118(图1)。

在固化之后，复合层压板118的外部加热(未示出)可以中断，造成复合层压板118和相变材料406的温度降低。相变材料406可以利用相变材料406的相应热收缩从固态或者半固态(未示出)转变回至液态(未示出)。工具芯轴300和包含在工具芯轴300内的相变材料406的热收缩可以促进或者允许工具芯轴300从复合层压板118(图1)的复合层压板腔体130(图1)的拔出。

图2是具有可以使用在此公开的工具芯轴300(图1)和/或方法500(图25)制造的一个或多个复合结构100的加强复合蒙皮面板102的立体图图示。加强复合蒙皮面板102可以包括复合蒙皮104和可以耦接至复合蒙皮104的多个复合加强件106。复合加强件106可以沿着复合蒙皮104的纵向方向116(图2)延伸。在示出的实例中，每个复合加强件106形成为具有三角状的复合层压板腔体130的三角形剖面108复合层压板118。然而，应注意到，本文中公开的工具芯轴300(图1)和/或方法500(图25)可以实施为用于制造任何横截面尺寸、形状、以及构造的复合结构100，该复合结构具有在复合结构100的压紧和固化期间需要支撑的腔体。

图3是图2的加强复合蒙皮面板102的一部分的端视图图示，示出了复合加强件106耦接至复合蒙皮104。复合加强件106可以共同粘结或者共同固化至复合蒙皮104。在示出的实例中，复合蒙皮104可以形成为复合板层120的层压板。同样地，复合加强件106可以形成为复合板层120的层压板。

图4是从复合蒙皮104(图3)去除的图3的复合加强件106的端视图图示并且示出了复合加强件106形成为三角形剖面108复合层压板118。在示出的实例中，复合层压板118可以包括从一对相对的凸缘112向下延伸并且定义复合层压板腔体130的一对腹板110。腹板110可以在腹板110的相交处彼此相交而形成内半径132。内半径132还可以形成在每个腹板110和凸缘112的相交处。复合层压板腔体130可以包括在内半径132之间延伸的平面134。

在本公开中，复合层压板腔体130(图1)可以成形为各种不同尺寸、形状、以及构造中的任何一种，取决于工具芯轴300(图1)的几何形状。鉴于此，复合层压板腔体130可以包含任意数量的内角(未示出)或者内半径132(图4)和任意数量的平面134(图4)或者非平面部分(未示出)。例如，图4的三角形剖面108复合层压板118具有包含相对于平面134形成三个(3)锐角的三个(3)顶点310的复合层压板腔体130。在另一实例中，帽形剖面114复合层压板118(图23)可以具有梯形横截面形状，该梯形横截面形状具有如在图23至24中所示和如下所述的相对于平面134(图23)形成两个(2)锐角和两个(2)钝角的四个(4)顶点310(图23)。由于在锐角处可能存在于工具芯轴300的顶点310与内半径132(图4)之间的高粘摩擦，锐角可能在复合层压板118的固化之后从复合层压板腔体130去除工具芯轴300中存在挑战。有利地，目前公开的工具芯轴300提供了用于工具芯轴300诸如在顶点310中的热收缩以减小或者消除锐角处的高粘摩擦并且从而促进用减小的拔出力(未示出)将工具芯轴300从复合层压板腔体130拔出的装置。

图5是图4的由装配有半径填充件128(例如，面条)的由V形主层压板122、三角状包装层压板124、以及平面基底层压板126组成的三角形剖面108复合层压板118的分解图示。工具芯轴300(为了清楚起见省去–参见图6)可以实施为用于搁置包装层压板124。例如，由未固化的、预浸的纤维增强热固性或者热塑性聚合物基体材料(例如，预浸材料-未示出)形成的多个复合板层120可以搁置在工具芯轴300上以形成包装层压板124。同样地，复合板层120可以搁置在固化工具腔体202(参见图6)上以形成主层压板122。一堆复合板层120可以搁置在平面工具(未示出)上以形成基底层压板126。半径填充件128可以由复合板层120、捆扎的单向纤维束或者粗纱(未示出)、或者其他材料形成。复合层压板118(例如，主层压板122、包装层压板124、和/或基底层压板126)还可以由干燥纤维材料(未示出)形成，该干燥纤维材料可以在固化之前随后注入有树脂(未示出)。

图6是在固化之前的图5的装配好的复合层压板118的实例的端视图图示。在示出的实例中，复合层压板118安装在固化工具200的固化工具腔体202中。然而，在其他未示出的实施方式中，复合层压板118可以安装在缺少固化工具腔体202的固化工具200上。鉴于此，目前公开的工具芯轴300可以包括在复合层压板118的复合层压板腔体130中以用于在平面固化工具(未示出)或者弯曲固化工具(未示出)上固化。如上所述，复合层压板118包括工具芯轴300，在一些实例中，工具芯轴300可以实施为用于在装配有基底层压板126(图5)、主层压板122(图5)、以及半径填充件128(图5)之前搁置包装层压板124(图5)。在一个实例中，工具芯轴300可以配置为沿着复合加强件106的纵向方向116(图2)延伸的一件式工具芯轴300。然而，在未示出的实施方式中，工具芯轴300可以被提供为具有首尾相连地结合的纵向区段(未示出)以沿着工具芯轴(图6)的纵向方向116(图2)形成连续的流体通道网326(图6)的多件式装置(未示出)。

仍然参考图6，三角状工具芯轴300可以包括对应于复合层压板腔体130的三个(3)内半径132的三个(3)顶点310。复合层压板腔体130的每个内半径132可以将尺寸和形状设计为与工具芯轴300的顶点310的尺寸和形状互补。鉴于此，作为将包装层压板124(图5)搁置在工具芯轴300之上的结果，复合层压板腔体的横截面尺寸和形状可以与芯轴横截面形状306匹配。鉴于此，在固化之前和/或在将流体介质400提供至芯轴本体302中的流体通道网326之前，工具芯轴300的外表面(未示出)可以与复合层压板腔体130的内表面(未示出)密切接触。如以上所指出的，芯轴本体302包括可以沿着芯轴本体302的纵向方向116(图2)延伸的流体通道网326。流体通道网326可以包括一个或多个主流动通道330，主流动通道330中的一个或多个可以包括副流动通道332，如以下更详细描述的。

工具芯轴300可以通过各种不同的制造工艺中的任何一种形成。例如，芯轴横截面形状306(图1)和工具芯轴300内的流体通道网326(图6)可以通过挤压工艺(未示出)形成。这种挤压工艺可以沿着工具芯轴300的纵向方向116(图2)形成主流动通道330和/或副流动通道332。在一些实例中，芯轴本体302可以沿着纵向方向116(图2)具有大体恒定的芯轴横截面形状306(图1)。然而，在其他实例中，芯轴本体302可以具有非恒定的横截面形状(未示出)。

在图6中，工具芯轴300可以包括紧邻每个顶点310定位的主流动通道330。虽然主流动通道330被示出具有圆形横截面形状，但是主流动通道330可以被提供为替代的横截面形状(例如，矩形、三角形、正方形、椭圆形等)。另外，虽然每个主流动通道330被示出具有类似的尺寸，但是一个或多个主流动通道330可以被提供为与其他主流动通道330不同的尺寸、形状、和/或构造。一个或多个主流动通道330可以包括与主流动通道330流体连通的副流动通道332。在示出的实例中，每个副流动通道332可以从主流动通道330朝向工具芯轴300的顶点310延伸。副流动通道332可以增大主流动通道330的通道横截面面积328，这可以导致工具芯轴300与包含在主流动通道330和/或副流动通道332内或者沿着主流动通道330和/或副流动通道332流动的流体介质400之间的热传导(例如，热传递)的增加。鉴于此，副流动通道332可以增大暴露于流体介质400(图1)以促进从工具芯轴300(图1)至流体介质400的更快速的热传递的表面面积，与通过散热片(未示出)、线圈(未示出)提供的增大的表面面积或者制冷单元(未示出)上的扩大的表面面积(未示出)相似。

在图6中，副流动通道332被示出具有从主流动通道330朝向顶点310以直线延伸的狭槽形状334。一个或多个副流动通道332可以选择性地包括另外的几何形状以促进副流动通道332中的工具芯轴300与流体介质400之间的热传递。例如，图6中的副流动通道332可以包括菱形部分338以用于局部地增大副流动通道332的通道横截面面积328。如可以理解的，副流动通道332可以被提供为各种替代的横截面形状中的任何一种，副流动通道332的非限制实例在图14至18中图示并且在以下描述。而且，主流动通道330可以包括从主流动通道330向外延伸的两个以上的副流动通道332(未示出)。

在一些实施方式中，如上所述，主流动通道330和/或副流动通道332可以以引起芯轴横截面形状306相对于复合层压板腔体130的热收缩的方式来促进从工具芯轴300至流体介质400的热传递。例如，处于低于工具芯轴300的温度下的流体介质400可以在复合层压板118的固化之后被引入流体通道网326中。从工具芯轴300至流体通道网326的主流动通道330和/或副流动通道332中的流体介质400的热传递可以引起芯轴横截面形状306的热收缩，芯轴横截面形状的热收缩可以减小或者消除工具芯轴300与复合层压板腔体130之间的高粘摩擦(未示出)，诸如在形成如上所述的锐角的顶点310的位置处。高粘摩擦(未示出)的减小或者消除可以促进用减小的拔出力(未示出)从复合层压板腔体130去除工具芯轴300。然而，在其他实施方式中，处于高于工具芯轴300的温度下的流体介质400可以被引入流体通道网326中，诸如在复合层压板118的固化之前或者期间。从流体介质400至工具芯轴300的热传递可以引起芯轴横截面形状306的热膨胀以促进在包围工具芯轴300的复合层压板118的复合板层120上的压实压力(未示出)的施加。

仍然参考图6，芯轴本体302可以由弹性材料304(图1)(诸如硅、橡胶、或者其他材料)形成。在复合层压板118的压实和/或固化期间，芯轴本体302的弹性材料304可以允许芯轴本体302使复合层压板118符合可能存在于固化工具200的轮廊(未示出)中的局部变化(未示出)。另外，芯轴本体302的符合可以促进可能存在于复合层压板118中的空隙(未示出)或者气泡的去除，并且由于工具芯轴300的热膨胀使复合板层120中的纤维(未示出)变直可以另外地促进(未示出)从复合板层120的折皱的去除。然而，芯轴本体302还可以由非弹性材料(未示出)(诸如复合材料(例如，石墨环氧)、不锈钢、铝、不胀钢^TM、或者其他材料)形成。

参考图6，芯轴本体302可以由可以促进对复合层压板118的压实压力(未示出)的施加的任何材料形成。另外，芯轴本体302可以由为工具芯轴300在多个搁置和固化周期期间的使用提供耐用性的材料形成。在一些实例中，芯轴本体302可以由对于复合层压板118的固化温度(未示出)具有与复合层压板118的CTE(未示出)和/或固化工具200的CTE(未示出)兼容的热膨胀系数(CTE)(未示出)的材料形成。仍然在其他实例中，芯轴本体302可以由这样的材料形成，即，该材料在被加热到复合层压板118的固化温度时提供预定量的热生长(未示出)以在复合层压板118的固化期间提供额外的压实压力(未示出)，并且其可以改善复合层压板118的强度和/或刚度特征(未示出)(例如，由于增大的纤维体积分数、减小的孔隙容积等)。

仍然参考图6，真空袋210可以使用边缘密封剂214(例如，真空密封胶带–未示出)将复合层压板118密封至固化工具200以便为复合层压板118的压实和/或固化作准备。例如，除了沿着复合层压板118的相对端(未示出)之外，边缘密封剂214可以沿着复合层压板118的纵向方向116(图2)施加于固化工具200以将复合层压板118密封至固化工具200。真空袋210可以包括一层或多层材料(未示出)以促进对复合层压板118的加工(例如，压实和/或固化)。例如，可以包括排放层(未示出)以吸收过量树脂(未示出)和/或可以包括透气层212以促进夹带的湿气(未示出)和气体(例如空气、挥发物)的排出和/或允许在复合层压板118的压实和/或固化期间的均匀压实压力(未示出)的施加。

图6示出了定位在用于施加热206(图1)和蒸压器压力208(图1)的蒸压器204内以使复合层压板118固化的真空袋装的复合层压板118、工具芯轴300、以及固化工具200。真空管道218可以将真空袋210流体地耦接至可以位于蒸压器204内部或者外部的真空源216。然而，目前公开的工具芯轴300和方法500(图25)还可以使用大气压力(未示出)在非热压罐固化工艺(未示出)中实施，该大气压力可以通过向真空袋210施加真空(未示出)产生。1在一些实例中，热206(图1)可以通过将真空袋装的复合层压板118、工具芯轴300、以及固化工具200定位在炉子(未示出)中施加。

图7是在固化之后且在工具芯轴300的拔出之前的图6的复合加强件106的端视图图示。在固化之后，流体介质400(图1)可以被引入工具芯轴300的流体通道网326中。流体可以流过主流动通道330和/或副流动通道332的一个或多个。如以上所指出的，在一个实施方式中，流体介质400可以处于低于工具芯轴300的温度的温度下引起从工具芯轴300至流体介质400的热传递。工具芯轴300的温度的降低可以引起芯轴横截面形状306的热收缩。

例如，图7示出了作为从工具芯轴300至流过主流动通道330和/或副流动通道332的流体介质400的热传递的结果在工具芯轴300的每个顶点310与复合层压板腔体130的相应内半径132之间产生的顶点间隙312。在图7的实例中，由于主流动通道330和副流动通道332紧邻每个顶点310的定位，热收缩可以在工具芯轴300的三个(3)顶点310中的每个处局部化。工具芯轴300的更加远离主流动通道330和/或副流动通道332的其他部分的热收缩可以相对于顶点310处的热收缩减小。例如，在图7中，可以在芯轴侧面308的非顶点部分314与复合层压板腔体130的平面134之间产生相对小的非顶点间隙316。在一些实例中，一个或多个芯轴侧面308可以保持与复合层压板腔体130接触，而工具芯轴300的其他部分由于从工具芯轴300至流体介质400的热传递而热收缩。例如，一个或多个芯轴侧面308可以保持在芯轴侧面308的切线318与复合层压板腔体130接触，芯轴侧面308可以由于工具芯轴300的顶点310处的局部热收缩而呈现弯曲形状。

仍然参考图7，可以选择芯轴材料(未示出)，流体介质400(图1)的类型和流速、以及主流动通道330(图1)和副流动通道332(图1)的尺寸、形状、以及位置以实现芯轴横截面形状306(图1)的期望变化。在一个实例中，芯轴材料(未示出)可以具有可以比复合层压板118(图1)的CTE(未示出)高的CTE(未示出)以实现工具芯轴300(图1)的增加的热收缩量以及工具芯轴300与复合层压板腔体130(图1)之间的相对于使用具有与复合层压板118的CTE基本上相似的CTE的工具芯轴300能实现的分离量的更大的分离量。在另一个实例中，可以选择液体402(图1)(例如，水)作为流体介质400以提供高于气体404(图1)(例如，空气、氮气)的导热性以在工具芯轴300和流过主流动通道330和/或副流动通道332的流体介质400(图1)之间产生相对较高的传热速率。通过液体402(图1)提供的相对较高的传热速率可以引起每个顶点310(图7)处的相对大的顶点间隙312，这可以进一步促进工具芯轴300从复合层压板腔体130的拔出。

在又一个实例中，流体介质400(图1)可以是相变材料406(图1)，相变材料406可以从室温时(未示出)的液态(未示出)转换至复合层压板118(图1)的固化温度或以上时的相对不可压缩流体(未示出–例如，半固态)。在一些实例中，流体通道网326(图1)可以填充有液体相变材料406，然后可以密封流体通道网326并且可以将相变材料406加热至复合层压板118的固化温度或以上的温度使得相变材料406转换至半固态(未示出)或者固态(未示出)使得工具芯轴300具有与缺少流体通道网的固体芯轴(未示出)大致相同的不可压缩性(未示出)级别。这种相变材料406可以提供增加的压实压力(未示出)级别以促进复合层压板118的压实和固化。在另外的其他实例中，流体介质400可以是当被加热到压实和/或固化复合层压板118所需要的高温时保持在不可压缩状态(诸如液态(未示出))的相对不可压缩流体(未示出)(诸如水(未示出)或者基于水的溶液(未示出))。

图8是具有位于第一芯轴端部322上的流体连接器410和位于第二芯轴端部324上的回路配件424的工具芯轴300的实例的立体图图示。流体连接器410可以被配置为安装在第一芯轴端部322上并且可以将流体介质400(图1)提供至流体通道网326。另外，图8中的流体连接器410可以被配置为将流体介质400从流体通道网326排出。在一些实例中，流体连接器410可以具有可以与工具芯轴300的横截面形状基本上相似或等同的横截面形状，并且可以被配置为利用工具芯轴300安装在复合层压板腔体130内部。然而，在未示出的其他实施方式中，流体连接器410可以具有不同于工具芯轴300的横截面形状并且可以被配置为流体地耦接至工具芯轴300，但是可以位于复合层压板腔体130的外部。

在图8中，流体连接器410可以具有相对的端壁412。流体连接器410的一个端壁412可以被配置为与第一芯轴端部322接合或者配合。面向第一芯轴端部322的端壁412可以包括一些连接件416以用于插入可以形成在芯轴本体302中的对应数量的主流动通道330内。流体连接器410的相对的端壁412还可以包括可以起到流入端口418和流出端口420的作用的一个或多个连接件416。流入端口418和流出端口420可以接合至流体管道454(图10)以分别从流体源452(图10)向工具芯轴300提供流体介质400(图10)、以及将流体介质400从工具芯轴300排出到流体收集器456(图10)中。连接件416可以设置有一个或多个接合特征(未示出)，诸如倒钩(未示出)以机械地接合主流动通道330和/或流体管道454(图10)的内表面(未示出)。在一些实例中，流体连接器410可以利用工具芯轴300永久性地装配。例如，流体连接器410的端壁412可以使用粘合密封胶(未示出)粘附地粘结至第一芯轴端部322。当流体连接器410的端壁412粘附地粘结至第一芯轴端部322时，粘合密封胶(未示出)可以密封主流动通道330和/或副流动通道332以防止流体连接器410与第一芯轴端部322之间的界面处的流体介质400(图10)的泄漏。

在图8中，工具芯轴300可以包括沿着芯轴本体302的纵向方向116(图2)延伸并且包含在相反方向上流动的流体介质400的至少两个隔开的、平行的主流动通道330。可以通过在工具芯轴300的第二芯轴端部324上包括流体回路422来实现多个主流动通道330中的两个的相反流动。流体回路422可以被配置为将从主流动通道330中的一个接收的流体介质400引入主流动通道330中的另一个的相反方向中。在未示出的实例中，流体回路422可以整体地形成为芯轴本体302的第二芯轴端部324。

在图8中，流体回路422可以配置为可以安装至第二芯轴端部324的回路配件424。回路配件424可以包括一个或多个回路凹槽426，一个或多个回路凹槽可以被配置为以将从一个或多个主流动通道330接收的流体介质400引入另一个或多个主流动通道330中的相反方向中的方式流体地连接主流动通道330的端部。在一个实施方式中，回路配件424可以被配置为金属配件或者非金属配件并且可以通过浇铸、注塑成型、机加工或者其他手段形成。回路配件424可以可释放地或者永久性地安装至第二芯轴端部324。例如，回路配件424可以使用粘合密封胶(未示出)粘结至第二芯轴端部324，粘合密封胶可以封闭主流动通道330和/或副流动通道332以防止回路配件424与第二芯轴端部324之间的界面处的流体介质400(图10)的泄漏。在一些实例中，回路配件424可以具有可以与工具芯轴300的横截面形状基本上相似的横截面形状，并且可以被配置为最少部分地包含在复合层压板腔体130内。在其他实例中，回路配件424可以具有不同于工具芯轴300的横截面形状，和/或回路配件424可以位于复合层压板腔体130的外部。如以上所指出的，流体连接器410还可以使用粘合密封胶粘附地粘结至第一芯轴端部322以封闭主流动通道330和/或副流动通道332以防止流体连接器410与第一芯轴端部322之间的界面处的流体介质400(图10)的泄漏。

图9是图8的工具芯轴300的剖面图，示出了安装在第一芯轴端部322上的流体连接器410和安装在第二芯轴端部324上的回路配件424。流体连接器410可以包括流入端口418，流入端口418可以将流体介质400引入内部歧管414中以用于将流体介质400分配到两个(2)上部主流动通道330中。流体连接器410可以包括流出端口420，流出端口420可以接收来自下部主流动通道330的流体介质400的回流。如以上所指出的，回路配件424可以流体地耦接两个以上的主流动通道330并且可以将从上部主流动通道330接收的流体介质400引入下部主流动通道330中的相反方向中。虽然未示出，下部主流动通道330可以具有比上部主流动通道330的直径大的直径。在一个实例中，下部主流动通道330的横截面面积可以近似等于上部主流动通道330的组合横截面面积使得上部主流动通道330的组合体积流率能力与下部主流动通道330的匹配。

图10示出了流体介质400在相反方向上通过工具芯轴300的流动。如以上所指出的，第一芯轴端部322上的流体连接器410可以包括起到流入端口418作用的一个或多个连接件416和起到流出端口420作用的一个或多个连接件416。流入端口418可以通过流体管道454流体地耦接至流体源452。流入端口418可以从流体源452接收流体介质400以用于分布到工具芯轴300中的一个或多个主流动通道330中。流出端口420可以通过流体管道454流体地耦接至流体收集器456。流出端口420可以将来自一个或多个主流动通道330的流体介质400在流过工具芯轴300之后排到流体收集器456中。有利地，将流体源452和流体收集器456定位在工具芯轴300的单个端部处可以简化从复合层压板腔体130的一端拔出工具芯轴300的工艺。

仍然参考图10，考虑到返回至流出端口420的流体介质400的温度可能处于工具芯轴300的温度或者接近该温度并且因此可以具有用于吸收来自工具芯轴300的包围返回流体介质400的部分的热的减小的容量的可能性，理想的可以是，通过从各自的流体源452和流体收集器456断开流入端口418和流出端口、并且将流出端口420重新耦接至包含在流体源452中的较冷温度的流体介质400、并且将流入端口418重新耦接至流体收集器456来交替地切换流体介质400通过流体通道网326的流向。以这种方式，可以周期性地切换流体介质400的流向以允许来自芯轴本体302(图1)的所有部分的热以均匀的方式传递到流体介质400中直至在施加拔出力(未示出)以用于从复合层压板腔体130(图1)去除工具芯轴300之前实现工具芯轴300的期望的热收缩量。

图11是配置成用于流体介质400沿着单个方向穿过工具芯轴300的流动的工具芯轴300的实例的立体图图示。工具芯轴300可以包括安装至第一芯轴端部322的流体连接器410和安装至第二芯轴端部324的流体连接器410。第一芯轴端部322上的流体连接器410和/或第二芯轴端部324上的流体连接器410可以上述的方式可释放地或者永久性地耦接至工具芯轴300，诸如通过粘附地粘结。第一芯轴端部322和第二芯轴端部324上的流体连接器410均可以配置为与以上关于图8至10描述的流体连接器410相似。然而，在图11的实例中，第一芯轴端部322上的流体连接器410可以限于一个或多个流入端口418而没有流出端口420。同样地，第二芯轴端部324上的流体连接器410可以限于一个或多个流出端口420而没有流入端口418。

图12示出了具有安装至第一芯轴端部322和第二芯轴端部324的流体连接器410的工具芯轴300。每个流体连接器410可以包括一个或多个连接件416以用于耦接至流体通道网326的主流动通道330。第一芯轴端部322上的流体连接器410可以包括被配置为在流入端口418接收流体介质400并且将流体介质400分配到一个或多个主流动通道330中的内部歧管414。在示出的实例中，歧管414可以将流体介质400分配到三个(3)主流动通道330中。第二芯轴端部324上的流体连接器410还可以包括被配置为从三个(3)主流动通道330接收流体介质400并且将流体介质400从流出端口420排出的内部歧管414。

图13示出了流体介质400沿着从第一芯轴端部322至第二芯轴端部324的单个方向通过主流动通道330的流动。第一芯轴端部322上的流体连接器410可以包括通过流体管道454从流体源452接收流体介质400的流入端口418。第二芯轴端部324上的流体连接器410可以包括用于在流体介质400流过工具芯轴300之后将其排到流体收集器456中的流出端口420。

在本文中公开的任何一个实施方式中，流体连接器410可以在固化复合层压板118之前从工具芯轴300去除。替代地，流体连接器410可以保持装配有工具芯轴300并且在复合层压板118的固化期间在真空袋210之下密封至固化工具200。在复合层压板118的固化和真空袋210的去除之后，流体源452和流体收集器456可以使用一个或多个流体管道454流体地连接至流体连接器410。控制器450(图1)可以可操作地耦接至流体源452并且可以控制流体介质400在流体通道网326内的分布。例如，控制器450可以包括用于将流体介质400从流体源452泵送到流体连接器410中的泵(未示出)。

控制器450(图1)可以被配置为发起并且控制流体介质400通过工具芯轴300的流动。鉴于此，控制器450可以调节流体介质400通过流体通道网326的流速。在一个实例中，控制器450可以向工具芯轴300提供流体介质400的相对恒定的流速。替代地，控制器450可以被配置为调节(例如，增大或减小)流体介质400通过工具芯轴300的流速，作为调节工具芯轴300与流体介质400之间的传热速率的手段。例如，对于处于低于工具芯轴300的温度下的流体介质400，控制器可以增大流体介质400通过工具芯轴300的流速，这可以引起工具芯轴300与流体介质400之间的较快的传热速率。较快的传热速率可以对应于芯轴横截面形状306的增加的热收缩和工具芯轴300与复合层压板腔体130之间的增加的分离。例如，在图7中，增大的传热速率可以引起每个顶点310处的顶点间隙312的尺寸的增加，这可以促进用减小的拔出力(未示出)的工具芯轴300的拔出。

图14至图16是副流动通道332的几何形状的替代构造的非限制性实例。图14示出具有分别紧邻工具芯轴300的三个(3)顶点310定位的三个(3)主流动通道330的工具芯轴300。每个主流动通道330包括从主流动通道330朝向顶点310延伸的副流动通道332。在示出的实例中，副流动通道332具有非直线或者弯曲构造336的狭槽形状334。副流动通道332的弯曲构造336可以具有比直线构造(未示出)长的通道长度，这可以引起通道横截面面积328的增大。如以上所指出的，相对大的通道横截面面积328可以引起工具芯轴300与流体介质400之间的热流率的相对于通过较小的通道横截面面积328提供的热流率的增大。

图15示出了具有大体直线的副流动通道332的工具芯轴300。副流动通道332中的每个具有从主流动通道330延伸的狭槽形状334。每个副流动通道332的终端包括灯泡状部分340。灯泡状部分340可以紧邻顶点310定位以提供通道横截面面积328靠近顶点310的局部增大。由于从顶点310至灯泡状部分340中的流体介质400的传热速率的增大，所以通道横截面面积328靠近顶点310的增大可以引起顶点310的热收缩的局部增加。

在图15中，顶点310处的热收缩的增加可以引起顶点间隙312(图7)的增大，这可以增进工具芯轴300从复合层压板腔体130的拔出。作为提供从工具芯轴300至顶点310处的流体介质400的期望传热速率的手段，可以选择灯泡状部分340的尺寸和位置以改变通道横截面面积328。如以上所指出的，例如其中，流体介质400处于比工具芯轴300冷的温度，工具介质与流体介质400之间的传热速率的变化可以影响工具芯轴300的热收缩量。传热速率的增大可以增大工具芯轴300与复合层压板腔体130之间的分离量，这可以影响从复合层压板腔体130去除工具芯轴300所需要的拔出力的量值。

图16示出了具有副流动通道332的工具芯轴300，每个副流动通道具有从主流动通道330朝向顶点310延伸的大体直线的狭槽形状334。每个副流动通道332包括横向于狭槽形状334定向的一对平行凹槽342。平行凹槽342的几何形状的变化可以影响工具芯轴300与流过副流动通道332的流体介质400之间的传热速率。例如，可以选择平行凹槽342的宽度、间隔、长度、和/或位置以提供顶点310与流体介质400之间的期望的传热特性并且这可以影响工具芯轴300在顶点310处的热收缩特性。

图17是在固化之前的位于复合层压板118的复合层压板腔体130内部的工具芯轴300的实例的图示。工具芯轴300包括具有紧邻工具芯轴300的中心部分320定位的主流动通道330的流体通道网326。工具芯轴300另外包括从主流动通道330朝向工具芯轴300的三个(3)顶点310向外延伸的三个(3)副流动通道332。中心部分320中的单个主流动通道330可以具有比图14至16的工具芯轴300的多个主流动通道330的直径相对大的直径。图17中的单个主流动通道330的相对较大的直径可以允许单个主流动通道330提供流体介质400通过工具芯轴300的足够流量以用于实现工具芯轴300与流体介质400之间的期望的传热速率。

在图17中，每个副流动通道332具有朝向工具芯轴300的顶点310延伸的大体直线的狭槽形状334。另外，每个副流动通道332包括与以上关于图16描述的构造相似的一系列平行凹槽342。每个副流动通道332中的平行凹槽342可以定位在紧邻工具芯轴300的顶点310的位置处。每个副流动通道332可以进一步包括位于狭槽形状334的终端处的灯泡状部分340，这可以引起流体介质400部分与顶点310之间的传热速率相对于工具芯轴300的其他部分的流体介质400之间的传热速率的局部增大。

在本文中公开的任何工具芯轴300(图1)实例中，流体通道网326(图1)可以包括可以与相同的流体通道网326(图1)中的其他副流动通道332(图1)不同地配置的一个或多个副流动通道332(图1)。同样地，流体通道网326(图1)中的任何一个或多个主流动通道330(图1)可以与相同的流体通道网326(图1)中的一个或多个其他主流动通道330(图1)不同地配置。可以基于在工具芯轴300(图1)的给定位置处所期望的热收缩量选择主流动通道330(图1)和/或副流动通道332(图1)的几何形状。例如，工具芯轴300(图1)的流体通道网326(图1)可以配置成使得大部分通道横截面面积328(图1)紧邻工具芯轴的一个或多个顶点310(图1)定位，作为提供工具芯轴300(图1)与顶点310(图1)处的流体介质400(图1)之间的相对于工具芯轴300(图1)的其他位置处的热传递的增加的热传递的手段。以这种方式，对于每个顶点310(图1)处的顶点间隙312(图1)的尺寸的增大，增加的热传递可以提供顶点310(图1)处的增加的热收缩，这可以促进工具芯轴300(图1)从复合层压板腔体130(图1)的拔出。

图18示出了在固化之后且在芯轴拔出之前的工具芯轴300相对于图17的复合层压板118的复合层压板腔体130的热收缩。与以上描述的图7中示出的工具芯轴300实例相似，由于主流动通道330和副流动通道332在每个顶点310处的定位，图18的工具芯轴300的热收缩可以在三个(3)顶点310中的每个处局部化。工具芯轴300在远离主流动通道330和/或副流动通道332的其他位置处的热收缩可以相对于顶点310处的热收缩减小。然而，居中地定位的主流动通道330可以产生芯轴侧面308与复合层压板腔体130的平面134之间的相对于图7的工具芯轴300中的非顶点间隙316的较小尺寸的相对大的非顶点间隙316。以这种方式，图18中的相对较大的非顶点间隙316可以促进从复合层压板腔体130去除工具芯轴300所需要的拔出力的减小。

图19示出了在固化之前的位于复合层压板118的复合层压板腔体130内部的工具芯轴300的另一实例。工具芯轴300包括具有沿着工具芯轴300的上芯轴侧面308形成的流体流动狭槽350的流体通道网326。流体流动狭槽350可以流体地连接可以沿着工具芯轴300的纵向方向116(图2)延伸的一对平行的隔开的主流动通道330。流体流动狭槽350可以沿着该对主流动通道330的纵向116(图2)延伸。每个主流动通道330被示出为紧邻工具芯轴300的顶点310定位。流体流动狭槽350被示出为大体平行于上芯轴侧面308定向。虽然示出了单个流体流动狭槽350，但是可以提供任何数量的流体流动狭槽。另外，工具芯轴300可以包括位于工具芯轴300中的任何位置处的一个或多个流体流动狭槽350。

图20是图19的工具芯轴300的一部分的放大视图并且示出了可以从流体流动狭槽350延伸的多个第三狭槽354。虽然被示出为近似垂直于流体流动狭槽350并且彼此平行地定向并且具有相同的高度和均匀的间隔，第三狭槽354可以任何一个或多个方位和/或非均匀的间隔和/或非均匀的高度提供。第三狭槽354可以通过狭槽侧壁356分开。每个狭槽侧壁356可以具有可以与流体流动狭槽350的底壁形成狭槽间隙352的底座358。狭槽间隙352可以尺寸形成为并且配置为允许流体介质400在成对的主流动通道330之间流动。另外，狭槽间隙352可以尺寸形成为并且配置为使得狭槽侧壁356的底座358抵靠流体流动狭槽350的底部以支撑复合层压板118抵抗当在复合层压板118的压实和/或固化期间可能施加的压实压力(未示出)。

图21示出了在固化之后且在芯轴拔出之前的图19的工具芯轴300和复合加强件106。还示出了工具芯轴300从每个上部顶点310朝向芯轴侧面308的中心部分的收缩360的总方向。收缩360的方向可以是工具芯轴300与流过流体流动狭槽350和第三狭槽354的流体介质400之间的热传递的结果。在工具芯轴300的下部处，由于从下部到流体介质400中的因至流体流动狭槽350的相对远的距离所导致的减少的热传递的量，可以在工具芯轴300与复合层压板腔体130之间产生相对小尺寸的非顶点间隙316。

图22是图21的工具芯轴300的一部分的放大视图。示出了作为从工具芯轴300至流过主流动通道330的流体介质400的热传递的结果而可以在顶点310与复合层压板腔体130的内半径132之间产生的顶点间隙312。还示出了工具芯轴沿着上芯轴侧面308的收缩360的方向并且这可能是到流体流动狭槽350和第三狭槽354中的流体介质400中的热传递的结果。

图23示出了在固化之前的位于帽形剖面114复合加强件106内部的工具芯轴300的实例。工具芯轴300可以包括通过四个平面134相互连接以定义复合层压板腔体130的四个顶点310。鉴于此，帽形剖面114复合加强件106的包装层压板(未示出)可以上述关于形成三角形剖面108复合层压板118(图5)的包装层压板124(图5)的同样方式通过围绕工具芯轴300搁置复合板层(未示出)而形成。图23中的工具芯轴300可以包括紧邻每个顶点310的主流动通道330和副流动通道332。在示出的实例中，副流动通道332可以具有狭槽形状334，狭槽形状具有菱形部分338以提供局部增大的通道横截面面积328以促进工具芯轴300与位于顶点310处的主流动通道和副流动通道332中的流体介质400之间的传热速率的局部增大。

图24示出了在固化之后且在芯轴拔出之前的图23的工具芯轴300。流体介质400在比工具芯轴300冷的温度下的流动可以引起工具芯轴300的热收缩。鉴于此，作为从工具芯轴300到紧邻每个顶点310的主流动通道330和副流动通道332中的流体介质400中的热传递的结果，可以在每个顶点310与复合层压板腔体130的对应内半径132之间形成顶点间隙312。较小的非顶点间隙316还可以在工具芯轴300的一个或多个非顶点部分314处产生，这可以进一步促进工具芯轴300从复合层压板腔体130的拔出。

图25是具有可以包括在从复合层压板腔体130(图1)拔出工具芯轴300(图1)的方法500中的一个或多个操作的流程图的图示。虽然以下在如在图4中所示的三角形剖面108(图4)复合加强件106的背景下描述方法500，但是方法500可以实施为用于制造任何形状或者具有腔体130的构造的复合层压板118(图1)。有利地，方法500可以引起工具芯轴300(图1)的热收缩以促进工具芯轴300(图1)从固化的复合层压板118的拔出。例如，方法500可以引起顶点310(图1)中且尤其是形成复合层压板腔体130(图1)中的锐角(未示出)的位置处的热收缩并且从而减小或者消除这种顶点310处的高粘摩擦(未示出)以促进用减小的拔出力(未示出)的工具芯轴300从复合层压板腔体130的拔出。

在目前公开的图25的方法500中，步骤502可以包括提供具有包含工具芯轴300(图1)的复合层压板腔体130(图1)的复合层压板118(图1)。在一个实例中，复合层压板118可以通过围绕工具芯轴300搁置复合板层120(图1)以形成如上所述的包装层压板124(图5)而形成。方法500可以进一步包括在固化工具腔体202(图6)中搁置复合板层120以形成主层压板122(图5)，并且利用主层压板122、基底层压板126(图5)、以及一个或多个半径填充件128(图5)装配包装层压板124以形成复合层压板118。如以上所指出的，复合板层120(图1)可以由热固性(未示出)或者热塑性(未示出)预浸复合材料(未示出)形成或者复合板层120可以由干燥纤维材料(未示出)形成，该干燥纤维材料可以随后注入有热固性树脂(未示出)或者热塑性树脂(未示出)。

图25的方法500的步骤504可以包括利用位于复合层压板腔体130(图1)中的工具芯轴300(图1)加工复合层压板118(图1)。复合层压板118的加工可以包括压实和/或固化复合层压板118以形成复合结构100(图1)。该方法可以包括在包含工具芯轴300的复合层压板118之上施加真空袋210(图1)，并且使用如上所述的和在图6中示出的边缘密封剂214(图1)将真空袋210密封至固化工具200(图1)。方法可以进一步包括将真空袋装的复合层压板118(图1)和工具芯轴300(图1)放置在蒸压器204(图1)中并且施加热206(图1)和/或蒸压器压力208(图1)以压实和/或固化复合层压板118(图1)。工具芯轴300(图1)可以在施加蒸压器压力208(图1)期间支撑复合层压板118(图1)。鉴于此，工具芯轴300(图1)可以由被配置为在固化周期期间热膨胀预定量以对抗外部施加的蒸压器压力208(图1)的材料形成。

作为蒸压器固化的替代物，该方法可以包括在非热压罐固化工艺(未示出)中(诸如在炉子(未示出)中)固化复合层压板118(图1)，其中，压实压力(例如，大气压力-未示出)可以通过在真空袋210(图1)上抽真空而施加于复合层压板118(图1)。在固化过程期间，复合层压板118(图1)的温度可以升高并且在一个或多个保持时段维持在一个或多个固化温度直至固化完成，复合层压板118的温度在固化之后可以被允许诸如通过中断热的施加来降低。

图25的方法500的步骤506可以包括控制工具芯轴300(图1)的热收缩。控制工具芯轴300的热收缩的步骤可以包括诸如在已加工(例如，固化)复合层压板118(图1)之后使流体介质400(图1)经过形成在工具芯轴300中的流体通道网326(图1)。方法500可以进一步包括将热从工具芯轴300传递至流体介质400以引起工具芯轴300的热收缩。鉴于此，该方法可以包括将流体介质400(图1)分配到位于工具芯轴300(图1)的第一芯轴端部322(图8)处的流体通道网326(图1)中。例如，该方法可以包括将流体介质400(图1)从流体源452(图10)抽吸到位于芯轴本体302(图8)的第一芯轴端部322处(图8)的流体连接器410(图8)中，使流体介质400(图1)经过流体通道网326(图1)，并且通过位于与第一芯轴端部322(图8)相对的第二芯轴端部324(图8)处的流体连接器410(图8)排出流体介质400(图1)。

在可替代实施方式中，该方法可以包括将流体介质400(图1)抽吸到位于芯轴本体302(图8)的第一芯轴端部322(图8)处的流体通道网326(图1)中，并且从位于与流体介质400(图1)被抽吸到其中的相同的芯轴端部处的流体通道网326(图1)排出流体介质400(图1)。在这样一个布置中，工具芯轴300(图8)可以包括位于第二芯轴端部324(图8)处的流体回路422(图8)，以用于流体地耦接两个以上的主流动通道330(图8)以促进流体介质400(图8)在工具芯轴300(图8)的相反方向上的流动。如以上所指出的，对于图8的实施方式，流体介质400通过流体通道网326的流动可以通过周期性地切换流入端口418和流出端口与流体源452和流体收集器456的连接(未示出)来周期性地反转。以这种方式，可以周期性地反转流体介质400通过工具芯轴300的流向直至实现工具芯轴300(图8)的期望的热收缩量以允许用减小的拔出力(未示出)的工具芯轴300的拔出。

如以上所指出的，工具芯轴300(图1)的流体通道网326(图1)可以包括一个或多个主流动通道330(图1)，流体介质400(图1)可以经过主流动通道330。在一个实例中，一个或多个主流动通道330(图1)可以紧邻工具芯轴300的一个或多个顶点310(图7)定位。在另一个实例中，工具芯轴300(图1)可以包括紧邻工具芯轴300(图1)的中心部分320(例如，几何中心-参见图17)定位的至少一个主流动通道330(图1)。方法500可以包括使流体介质400(图1)经过一个或多个主流动通道330，因为一个或多个主流动通道可以紧邻工具芯轴300的中心部分320和/或一个或多个顶点310(图1)定位。方法500可以进一步包括通过改变主流动通道330的位置和/或通道横截面面积328(图1)来增加工具芯轴300的热收缩。例如，可以增大一个或多个主流动通道330的直径(未示出)以增大来自工具芯轴300的热可以传递到流过主流动通道330的流体介质400中所沿的表面面积(未示出)。增大的表面面积可以增大从工具芯轴300至流体介质400的传热速率，这可以增加工具芯轴300在主流动通道330的区域内的热收缩。

在另一个实例中，为了增加工具芯轴300(图1)的特定位置处(诸如工具芯轴300(图1)的顶点310(图1)处)的热收缩，主流动通道330(图1)可以靠近顶点310定位以允许从顶点310至流体介质400的相对于工具芯轴300的其他位置处的增加的热传递。顶点310处的增加的热传递可以引起顶点310处的增加的热收缩，增加的热收缩可以破坏顶点310(图1)与复合层压板腔体130(图1)的内半径132(图1)之间的高粘摩擦(未示出)，这可以促进从复合层压板腔体130的工具芯轴300的拔出。在另一实例中，工具芯轴300与流体介质400之间的传热速率可以通过改变流体介质400通过工具芯轴300的流速而改变。例如，流体介质400通过工具芯轴300的流速的增大可以增大工具芯轴300与流体介质400之间的传热速率，并且这可以增加工具芯轴300的一个或多个位置处(诸如顶点310处)的热收缩以破坏高粘摩擦并且从而促进工具芯轴300从复合层压板腔体130的拔出。

另外，方法500可以包括使流体介质400(图1)经过一个或多个副流动通道332(图1)，一个或多个副流动通道332可以从一个或多个主流动通道330(图1)向外侧向地延伸。在图6至7和14至18示出的实例中，一个或多个副流动通道332可以朝向工具芯轴300的顶点310延伸。方法500可以包括使流体介质400经过一个或多个主流动通道330和可以从主流动通道330侧向地延伸的一个或多个副流动通道332，如上所述。例如，方法500可以包括使流体介质400经过从主流动通道330朝向工具芯轴300的顶点310延伸的副流动通道332。通过以上关于主流动通道330描述的同样方式，方法500可以包括通过改变主流动通道330和/或副流动通道332的位置和通道横截面面积328(图1)来增加工具芯轴300的热收缩。

在另一些其他实例中，该方法可以包括使流体介质400(图1)经过流体地耦接可以沿着工具芯轴300(图19)的纵向方向116(图2)延伸的两个以上的主流动通道330(图19)的流体流动狭槽350(图19)，如上所述并且在图19至22中示出的。在这样一个布置中，工具芯轴300(图19)的热收缩可以出现在紧邻主流动通道330(图19)定位的顶点310(图19)处。另外，工具芯轴300(图19)的热收缩可以沿着紧邻流体流动狭槽350(图19)的芯轴侧面308(图19)出现。

方法500可以包括使处于低于工具芯轴300(图1)的温度的流体介质400(图1)进入工具芯轴300(图1)中以增进从工具芯轴300(图1)至流体介质400(图1)的热传递。例如，液体402(图1)(诸如相对冷的水(未示出))可以经过工具芯轴300。在另一实例中，气体404(图1)(诸如氮气(未示出)或者相对冷的空气(未示出))可以经过工具芯轴300(图1)。然而，如以上所指出的，在可替代实施方式中，方法可以包括使处于高于工具芯轴300(图1)的温度的流体介质400(图1)经过工具芯轴300(图1)以增进工具芯轴300(图1)的热膨胀，这可以帮助增大复合层压板118(图1)上的压实压力(未示出)。如上所述，压实压力(未示出)可以促进从复合层压板118(图1)的湿气和/或气体(未示出)(诸如挥发物)的排空并且可以促进从复合板层120(图1)的折皱(未示出)的去除。另外，压实压力可以增进邻近的复合板层120(图1)的树脂(未示出)的混合并且可以使复合板层120的外表面(未示出)符合固化工具200(图1)和工具芯轴300(图1)的表面轮廊(未示出)。

控制工具芯轴300(图1)的热收缩的步骤可以包括响应于热206(图1)从工具芯轴300(图1)至流体介质400(图1)的传递改变芯轴横截面形状306(图1)。在一个实例中，芯轴横截面形状306(图1)的改变可以包括在固化时工具芯轴300(图1)的一个或多个部分的热收缩以促进工具芯轴300(图1)从复合层压板118(图1)的复合层压板腔体130(图1)的拔出。

图25的方法500的步骤508可以包括在工具芯轴300(图1)与复合层压板腔体130(图1)之间的一个或多个位置处产生间隙。例如，方法500可以包括以在工具芯轴300(图7)的一个或多个顶点310(图1)与复合层压板118(图7)的相应内半径132(图1)之间产生顶点间隙312(图7)的方式使工具芯轴300(图1)热收缩。鉴于此，工具芯轴300(图7)的热收缩可以减小或者消除可能出现在工具芯轴300的顶点310(图1)与复合层压板腔体130的内半径132之间的高粘摩擦(未示出)，并且这可以促进工具芯轴300(图1)从复合层压板腔体130(图1)的拔出。工具芯轴300(图1)的热收缩还可以引起工具芯轴300(图1)的一个或多个非顶点部分314(图1)处的非顶点间隙316(图1)并且这还可以促进工具芯轴300(图1)的拔出。在一些实例中，作为主流动通道330和/或副流动通道332(图1)紧邻工具芯轴300(图1)的顶点310(图1)的结果，方法500可以包括使一个或多个顶点310(图1)热收缩的量大于工具芯轴300(图1)的非顶点部分314(图1)。

图25的方法500的步骤510可以包括响应于控制工具芯轴300的热收缩而破坏工具芯轴300(图1)与复合层压板腔体130(图1)之间的高粘摩擦(未示出)。如以上所指出的，在复合层压板118(图1)的固化期间，作为工具芯轴300的外表面(未示出)与复合层压板腔体130的内表面(未示出)之间的树脂沉积(未示出)的结果，在工具芯轴与复合层压板腔体130(图1)之间可以形成高粘摩擦(未示出)。破坏工具芯轴300与复合层压板腔体130之间的高粘摩擦(未示出)的步骤可以包括减小或者消除工具芯轴300与复合层压板腔体130之间的一个或多个位置处的高粘摩擦。例如，参考图7，从工具芯轴300(图7)至流过工具芯轴300的流体通道网326(图7)的流体介质400(图7)的热传递可以引起工具芯轴300的锐角(未示出)顶点310(图7)处的热收缩，并且这可以减小或者消除这种顶点310处的高粘摩擦(未示出)，可以促进用减小的拔出力(未示出)的工具芯轴300从复合层压板腔体130的拔出。

方法500可以进一步包括调节流体介质400(图1)的一个或多个流动特性，作为控制工具芯轴300(图1)的热收缩的手段。例如，方法500可以包括使用控制器450(图1)调节流体介质400(图1)通过工具芯轴300(图1)的流速，作为改变(例如，增加或者减小)芯轴横截面形状306(图1)所改变的量的手段。例如，方法500可以包括以使工具芯轴300(图1)的冷却增加从而产生工具芯轴300(图1)的热收缩速率和/或量的增大的方式调节流体介质400(图1)的流速。另外，方法500可以包括控制流体介质400(图1)通过工具芯轴300(图1)循环的时间量直至实现工具芯轴300(图1)的期望的热收缩量。

图25的方法500的步骤512可以包括在使工具芯轴300(图1)的一个或多个部分热收缩和/或破坏可能存在于工具芯轴300与复合层压板腔体130之间的高粘摩擦之后从复合层压板腔体130(图1)拔出工具芯轴300(图1)。例如，方法500可以包括向工具芯轴300(图1)的一端施加张力(未示出)以促使工具芯轴300(图1)相对于复合层压板腔体130(图1)的轴向移动。以这种方式，可以从复合层压板腔体130(图1)的一端拉出工具芯轴300(图1)。

图26是包括可以使用工具芯轴300(图1)的一个或多个实例和/或在此公开的方法500(图25)制造的一个或多个复合结构100的飞机614的立体图的图示。飞机614可以包括具有位于前端的机首618和位于后端的尾翼620的机身616。尾翼620可以包括垂直尾部624和一个或多个水平尾部622。另外，飞机614可以包括一对从机身616向外延伸的机翼628。飞机614可以包括一个或多个推进装置626。例如，推进器可以支撑在机翼628上。

虽然图26一般表示商用飞机614，但是本文中公开的工具芯轴300(图1)和/或方法500(图25)可以实施为用于制造用于包括商用飞机、民用飞机、以及军用飞机(包括固定机翼飞机、旋转机翼飞机以及各种其他类型的航空器中的任一种)的任何类型的飞机的复合结构100。而且，本文中公开的工具芯轴300(图1)和/或方法500(图25)可以实施为用于制造可以在航天器(包括但不限于导弹、火箭、运载火箭、卫星)上使用的复合结构100。另外，工具芯轴300(图1)和/或方法500(图25)可以实施为用于制造用于包括任何类型的机动车辆的陆地车辆和任何类型的船只的复合结构100。鉴于此，工具芯轴300(图1)和/或方法500(图25)可以实施为用于形成用于任何类型的车辆的或者非车辆应用(不受限限制地包括任何类型的系统、组件、子组件、或者包括建筑物及其他陆地结构的结构)的复合结构100。

参照图27，本公开的实施方式可以在图27中示出的飞机制造和保养方法600以及图26中示出的飞机614的背景下描述。在预生产期间，示例性方法600可以包括飞机614的规格和设计601和材料采购602。在生产期间，进行飞机614的部件和子组件制造604和系统整合606。此后，为了处于服务中610，飞机614可以经历认证和交付608。然而当通过消费者而处于使用中610时，为飞机614安排日常维修和保养612(这还可以包括改装、重新配置、翻新等)。

方法600的每一个过程可以由系统整合商、第三方、和/或运营商(例如，消费者)进行或者执行。为了该描述的目的，系统整合商可包括但不限于任意数量的飞机制造商和主系统转包商；第三方可不受限制地包括任意数量的商贩、转包商、以及供应商；并且运营商可以是航空公司、租赁公司、军事企业、服务机构等。

如图28中所示，通过示例性方法600生产的飞机614可包括机体630以及多个高级系统634和内部632。高级系统634的实例包括推进系统636、电力系统638、液压系统640、以及环境系统642中的一个或多个。可包括任意数量的其它系统634。目前公开的工具芯轴300(图1)和方法500(图25)可以在飞机614的生产、部件和/或子组件制造604期间和/或在飞机614的系统整合606期间实施。例如，工具芯轴300(图1)和/或方法500(图25)可以实施为用于制造可以结合到机体630(诸如机身616、垂直尾部624、水平尾部622、和/或机翼628)中的复合结构100(图1)。工具芯轴300(图1)和方法500(图25)还可以实施为用于制造可以包括在一个或多个高级系统634中和/或飞机614的内部632中的任何一个或多个部件。尽管示出了航空航天的实例，但本发明的原理可以应用于诸如汽车工业的其他工业。

体现在本文中的装置和方法可以在制造和保养方法600的任何一个或多个阶段期间采用。例如，可以以类似于飞机614处于服务中时生产的部件或者子组件的方式制作或者制造对应于生产过程的部件或者子组件。另外，一个或多个装置实施方式、方法实施方式、或者其组合可以在生产阶段期间使用，例如通过大幅加快飞机614的组装或者降低飞机614的成本。类似地，一个或多个装置实施方式、方法实施方式、或者其组合可在飞机614处于服务中时使用，并且例如不受限制地用于维修和保养612。

因此，总之，根据本发明的第一方面，提供了：

A1.一种用于制造具有腔体(130)的复合结构(100)的工具芯轴(300)，包括：

芯轴本体(302)，用于复合层压板腔体(130)；

流体通道网(326)，形成在芯轴本体(302)内用于使流体介质(400)经过芯轴本体(302)；并且

流体通道网(326)具有成形为增进流体介质(400)与工具芯轴(300)之间的热传导并且引起芯轴横截面形状(306)的变化以促进工具芯轴(300)从复合层压板腔体(130)的去除的通道横截面面积(328)。

A2.还提供了，根据段A1的工具芯轴(300)，其中：

流体通道网(326)包括紧邻工具芯轴(300)的顶点(310)和中心部分(320)中的一个定位的主流动通道(330)。

A3.还提供了，根据段A2的工具芯轴(300)，进一步包括：

副流动通道(332)，与主流动通道(330)流体连通；并且

副流动通道(332)从主流动通道(330)朝向工具芯轴(300)的顶点(310)延伸。

A4.还提供了，根据段A1的工具芯轴(300)，其中，流体通道网(326)包括：

一对主流动通道(330)，每个主流动通道(330)紧邻工具芯轴(300)的顶点(310)定位；以及

流体流动狭槽(350)，流体地耦接该对主流动通道(330)。

A5.还提供了，根据段A1的工具芯轴(300)，进一步包括：

流体连接器(410)，安装在芯轴本体(302)的第一芯轴端部(322)上并且被配置为将流体提供至流体通道网(326)和从流体通道网(326)排出流体。

A6.还提供了，根据段A1的工具芯轴(300)，进一步包括：

流体连接器(410)，位于芯轴本体(302)的第一芯轴端部(322)和第二芯轴端部(324)中的每个上；

第一芯轴端部(322)上的流体连接器(410)被配置为将流体介质(400)提供至流体通道网(326)；并且

第二芯轴端部(324)上的流体连接器(410)被配置为从流体通道网(326)排出流体介质(400)。

A7.还提供了，根据段A1的工具芯轴(300)，其中：

流体通道网(326)包括至少两个主流动通道(330)；并且

一个主流动通道(330)中的流体介质(400)沿着与另一个主流动通道(330)中的流体介质(400)相反的方向流动。

A8.还提供了，根据段A1的工具芯轴(300)，其中：

流体介质(400)被配置为冷却芯轴本体(302)而引起芯轴横截面形状(306)的热收缩。

A9.还提供了，根据段A1的工具芯轴(300)，其中：

流体介质(400)被配置为加热(206)工具芯轴(300)而引起芯轴横截面形状(306)的热膨胀。

A10.还提供了，根据段A1的工具芯轴(300)，其中：

芯轴本体(302)由弹性材料(304)形成。

根据本发明的另一方面，提供了：

B1.一种用于制造具有腔体(130)的复合结构(100)的工具芯轴(300)，包括：

芯轴本体(302)，具有流体通道网(326)；

流体连接器(410)，可操作地耦接至芯轴本体(302)并且将流体介质(400)从流体源(452)供给至流体通道网(326)；并且

流体通道网(326)具有成形为增进流体介质(400)与工具芯轴(300)之间的热传递并且引起芯轴横截面形状(306)的变化以促进模具芯轴(300)从腔体(130)的去除的通道横截面面积(328)。

根据本发明的另一方面，提供了：

C1.一种从复合层压板腔体(130)拔出工具芯轴(300)的方法，包括以下步骤：

加工具有位于复合层压板腔体(130)中的工具芯轴(300)的复合层压板(118)；

控制工具芯轴(300)的热收缩；以及

响应于控制工具芯轴(300)的热收缩而破坏工具芯轴(300)与复合层压板腔体(130)之间的高粘摩擦。

C2.还提供了，根据段C1的方法，其中，控制工具芯轴(300)的热收缩的步骤包括：

使流体介质(400)经过工具芯轴(300)的流体通道网(326)；以及

将热(206)从工具芯轴(300)传递至流体介质(400)以引起工具芯轴(300)的热收缩。

C3.还提供了，根据段C1的方法，其中，控制工具芯轴(300)的热收缩的步骤包括：

使流体介质(400)经过紧邻工具芯轴(300)的中心部分(320)和顶点(310)中的一个定位的主流动通道(330)。

C4.还提供了，根据段C1的方法，其中，控制工具芯轴(300)的热收缩的步骤包括：

使流体介质(400)经过工具芯轴(300)的主流动通道(330)；以及

通过改变主流动通道(330)的位置和通道横截面面积(328)中的一个来增加工具芯轴(300)的热收缩。

C5.还提供了，根据段C4的方法，其中，使流体介质(400)经过主流动通道(330)的步骤包括：

使流体介质(400)经过主流动通道(330)和从主流动通道(330)侧向地延伸的副流动通道(332)；以及

通过改变主流动通道(330)和副流动通道(332)之一的位置和横截面面积(328)中的一个来增加工具芯轴(300)的热收缩。

C6.还提供了，根据段C5的方法，进一步包括：

使流体介质(400)经过从主流动通道(330)朝向工具芯轴(300)的顶点(310)延伸的副流动通道(332)。

C7.还提供了，根据段C1的方法，其中，控制工具芯轴(300)的热收缩的步骤包括：

使流体介质(400)经过流体地耦接工具芯轴(300)的两个以上的主流动通道(330)的流体流动狭槽(350)。

C8.还提供了，根据段C1的方法，其中，控制工具芯轴(300)的热收缩的步骤包括：

将流体介质(400)抽吸到第一芯轴端部(322)处的流体通道网(326)；以及

将流体介质(400)从第一芯轴端部(322)处的流体通道网(326)排出。

C9.还提供了，根据段C1的方法，其中，控制工具芯轴(300)的热收缩的步骤包括：

将流体介质(400)抽吸到第一芯轴端部(322)处的流体通道网(326)；以及

将流体介质(400)从与第一芯轴端部(322)相对的第二芯轴端部(324)处的流体通道网(326)排出。

C10.还提供了，根据段C1的方法，其中，控制工具芯轴(300)的热收缩的步骤包括：

使具有低于工具芯轴(300)的温度的温度的流体介质(400)进入工具芯轴(300)中。

C11.还提供了，根据段C1的方法，其中，控制工具芯轴(300)的热收缩的步骤包括：

在复合层压板(118)已加工之后使流体介质(400)进入工具芯轴(300)中。

C12.还提供了，根据段C1的方法，其中，破坏工具芯轴(300)与复合层压板腔体(130)之间的高粘摩擦的步骤包括：

在工具芯轴(300)的顶点(310)与复合层压板腔体(130)的内半径(132)之间产生顶点间隙(312)。

C13.还提供了，根据段C12的方法，其中，产生顶点间隙(312)的步骤包括：

使顶点(310)热收缩的量大于工具芯轴(300)的非顶点(310)部分。

C14.还提供了，根据段C1的方法，进一步包括：

从复合层压板腔体(130)拔出工具芯轴(300)。

对本领域普通技术人员而言，本公开的额外修改和改进可以是显而易见的。因此，在本公开的精神和范围内，本文中描述并图示的部件的特定组合旨在仅表现本公开的某些实施方式而并非旨在作为对替代实施方式或装置的限制。