一种具有窄腹板面闭角工字梁的平尾梁复合材料共固化成型工装的制作方法

本实用新型涉及一种飞机平尾梁复合材料成型工装，尤其涉及一种具有窄腹板面闭角工字梁的平尾梁复合材料共固化成型工装。

背景技术：

现今碳纤维复合材料在航空航天行业领域的使用越来越广泛，逐渐融合甚至取代金属材料在飞机上某些关键件的运用。

飞机平尾梁由金属转轴和碳纤维复合材料工字梁共固化成型的。根据飞机平尾梁的构造和精度要求，平尾梁成型模设计存在一定的复杂性和加工难度。平尾梁成型模需同时具备工字梁的成型和金属转轴与工字梁共固化成型的作用。在成型过程中，需实现金属转轴在空间三维度定位方式，对工字梁（存在闭角度，腹板面宽度窄）的成型模块设计，再进行工字梁与金属转轴之间实现共固化成型的模块对接，并且能够使工人操作便捷。现有的技术无法满足这样的定位要求。

技术实现要素：

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种具有窄腹板面闭角工字梁的平尾梁复合材料共固化成型工装。该飞机平尾梁成型模需同时具备工字梁的成型和金属转轴与工字梁共固化成型的作用。

本实用新型采用的技术方案：

一种具有窄腹板面闭角工字梁的平尾梁复合材料共固化成型工装，其特征在于：它包括侧向压紧装置、直手柄和金属转轴定位装置，所述直手柄设置在主模体的两侧，用于起重整个模体，主模体上设置有工字梁，所述工字梁两侧的阳模通过侧向压紧装置压紧，所述工字梁的前后两侧面均安装有限位块，所述工字梁后侧的金属转轴通过金属转轴定位装置定位。

进一步的，所述侧向压紧装置包括凸轮和螺杆，所述凸轮与螺杆一端连接，所述螺杆另一端压紧工字梁侧面的阳模。

进一步的，所述金属转轴定位装置包括定位块和支撑座，所述金属转轴固定在定位块的燕尾槽内，所述金属转轴的末端置于支撑座的槽内，所述支撑座侧面设置有防止金属转轴打转的插销。

进一步的，所述金属转轴是一个带有台阶的圆柱体，所述金属转轴的前端通过压片压住金属转轴的上表面，所述金属转轴的下表面置于燕尾槽内，所述压片两端通过紧固件固定在定位块上。

进一步的，所述主模体侧面连接抽气嘴。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果：

1、平尾梁共固化成型工装实现了单个零件工字梁的成形，节省了一套工字梁铺贴模，节约了生产周期与工装成本。

2、解决了窄腹板面，开口存在闭角的工字梁成形难题，实现了无损伤工字梁脱模，方便快捷。

3、实现金属转轴的空间多方位定位，保证了产品的精度要求。

4、金属转轴与工字梁共固化成型工装整体方案实现了柔性化，简化了模具结构和操作性，大大节约了平尾梁成型模制造成本，能够使工人操作便捷。

附图说明

图1为本实用新型成型工装的轴侧视图。

图2为本实用新型成型工装的俯视图。

图3为本实用新型成型工装的主视图。

图4为本实用新型成型工装的侧视图。

图5为本实用新型成型工装的金属转轴的定位基准图。

1、侧向压紧装置，11、凸轮，12、螺杆，2、直手柄，3、抽气嘴，4、金属转轴定位装置，41、定位块，411、燕尾槽，42、支撑座，421、槽，422、插销，43、压片，5、主模体，6、工字梁,61、第一阳模，62、第二阳模，63、上压板，7、金属转轴,8、前侧限位块，9、后侧限位块。

具体实施方式

为了加深对本实用新型的理解，下面结合附图及具体实施方式进行详细描述，本说明书中描述的实施例仅用于解释本实用新型，并非用来限定本实用新型。

图1、图2、图3、图4所示，本实用新型的一种具有窄腹板面闭角工字梁的平尾梁复合材料共固化成型工装，它包括侧向压紧装置1、直手柄2和金属转轴定位装置4，工字梁6设置在主模体5上，将工字梁6与金属转轴7共固化成型，主模体5的两侧设置有直手柄2，直手柄2用来整个模体的起重，工字梁6两侧的阳模（第一阳模61、第二阳模62）通过侧向压紧装置1压紧，工字梁6的前后两侧面均安装有限位块（前侧限位块8、后侧限位块9），工字梁6后侧的金属转轴7通过金属转轴定位装置4定位。

图2所示，侧向压紧装置1包括凸轮11和螺杆12，凸轮11与螺杆12一端连接，螺杆12另一端压紧工字梁6侧面的阳模。

图5所示，金属转轴定位装置4包括定位块41和支撑座42，金属转轴7固定在定位块41的燕尾槽411内，金属转轴7是一个带有台阶的圆柱体，金属转轴7的前端通过压片43压住其上表面，金属转轴7的下表面置于燕尾槽411内，压片43两端通过紧固件固定在定位块41上，金属转轴7的末端置于支撑座42的槽421内，支撑座42侧面设置有插销422，插销422穿过支撑座42侧面孔口，顶住金属转轴7，防止金属转轴7打转。图5所示固定金属转轴7，金属转轴由于其特殊的基准面和平尾梁的整体构造，采用了燕尾槽限制横向运动，机加孔穿插销限制纵向运动和轴向转动，运用弧形压片限制其上下摆动。

主模体5侧面连接抽气嘴3，抽气嘴3是与抽气泵连接的，抽真空用的。

图1所示，对于窄腹板面，开口存在闭角的工字梁成形，需要设及到4个铺贴型面，即涉及到4个模块（工字梁的两侧阳模、工字梁前后侧面、上压板63）对接整合。工人通过螺杆给第一阳模61与第二阳模62施加压力，保证工字梁腹板面厚度。由于工字梁存在闭角又需要方便脱模，阳模设计成半个金属阳模与闭角软模粘合体。由于软模存在弹性，在脱模时方便取出。

对于工字梁与金属转轴共固化成型，采用了预先固定金属转轴，工字梁两侧阳模挤压，用凸轮旋动螺杆长度来控制两侧阳模挤压行程达到精度要求，并在阳模前后两端设置限位块导正阳模运动方向，实现工字梁与金属转轴共固化成型的装模过程。按图1实现工装总装进行平尾梁总固化成型，在工作环境为真空压力：不小于0.096MPa，0.8MPa外压，200°C温度，保温3h实现产品成型。

该飞机平尾梁成型模需同时具备工字梁的成型和金属转轴与工字梁共固化成型的作用。在成型过程中，需实现金属转轴在空间三维度定位方式，对工字梁（存在闭角度，腹板面宽度窄）的成型模块设计，再进行工字梁与金属转轴之间实现共固化成型的模块对接，并且能够使工人操作便捷。