复合部件的轧制成形的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种复合部件的乳制成形方法。
【背景技术】
[0002]乳制成形是一种已知的工艺过程，在该工艺过程中，长的材料条穿过乳辊组，每个乳辊组仅执行弯折的增量部分，直到获得期望的横截面轮廓为止。乳制成形的大多数已知方法对于生产长度较长的恒定轮廓的零部件且以大批量生产都是理想的，但不是很适于形成多个较小部件。
[0003]US5074139中描述了一种较小部件的乳制成形方法。引线框架保持有多个半导体器件。引线框架和半导体器件穿过乳制成形机，随后，作为最后的步骤，所述器件从引线框架切下。
【发明内容】
[0004]本发明提供了一种多个复合部件的乳制成形方法，该方法包括以下步骤:(a)将多个坯料放置到承载条上，每个坯料包括接触承载条上的相应的接触部的一叠未固化的复合材料片；(b)在步骤(a)之后，通过使承载有坯料的承载条穿过一系列的乳辊组而使坯料以及承载条的与坯料相对应的接触部成形为具有期望的横截面轮廓，每个乳辊组执行弯折操作的增量部分，直到获得期望的横截面轮廓；(c)在步骤(b)之后，将每个坯料连同承载条的与每个坯料相对应的接触部一起与承载条的剩余部分分开；以及(d)在步骤(c)之前或之后，使坯料固化。
[0005]本发明提供了一种使大量的较小的复合部件成形的快速方法。坯料以及承载条的与坯料相对应的接触部在弯折操作期间被弯折，并且随后与承载条的剩余部分分开。在每个坯料以及承载条的与每个坯料相对应的接触部与承载条的剩余部分分开时，每个坯料保持与承载条的与该坯料相对应的接触部接触。
[0006]弯曲的坯料可以在步骤(d)之前与承载条的与该弯曲的坯料相对应的弯曲接触部分开。然而，更优选地，承载条由未固化材料形成，并且在步骤(d)中，每个坯料以及承载条的与每个坯料相对应的接触部以彼此接触的方式进行固化，使得每个坯料以及承载条的与每个坯料相对应的接触部通过共固化而变得彼此接合。因此，承载条的接触部变为成品的一体的部分。
[0007]承载条可以为非复合材料，但是更优选地，承载条由复合材料形成，该复合材料可选地为与坯料相同的未固化的复合材料。
[0008]坯料可以延伸穿过承载条的整个宽度。在这种情况下，在步骤(c)中，每个坯料(连同承载条的与每个坯料相对应的接触部一起)通过穿过承载条的整个宽度切割承载条并切断承载条而与承载条的剩余部分分开。替代性地，承载条的每个接触部在所有的侧都被承载条的未由坯料接触的、且将在步骤(c)中与承载条的接触部分开的相应的剩余部分围绕。这使得步骤(c)能够在不切断承载条的情况下执行，从而使剩余的承载条材料更易于处理。
[0009]弯折操作在坯料以及承载条的与坯料相对应的接触部中形成一个或更多个弯曲部。可选地，该方法还包括在步骤(c)之后且在步骤(d)之前在坯料以及承载条的与坯料相对应的接触部中形成一个或更多个另外的弯曲部。这种进一步的弯折操作可以通过压制成形或任何其他合适的弯折工艺过程来执行。
[0010]优选地，承载条具有小于坯料的厚度(在叠层的厚度方向上)的厚度(在叠层的厚度方向上)。
[0011]优选地，承载条具有在1mm至5mm的范围内的厚度。
[0012]可选地，步骤(c)包括例如用超声刀来切割穿过承载条。通常，步骤(c)包括围绕坯料的整个外周切割承载条。
[0013]该方法可以用于形成用于将肋附接至机翼的罩的肋脚或各种其他的结构性复合部件。
【附图说明】
[0014]现在将参照附图描述本发明的实施方式，在附图中:
[0015]图1示出了主叠层；
[0016]图2示出了从主叠层切下的平的坯料；
[0017]图3示出了承载四个坯料的承载条的一较短部分:
[0018]图4示出了平的坯料中的一者的各个部分；
[0019]图5为承载条的穿过该其沿着图3中的线A-A的宽度截取的截面图；
[0020]图6a示出了七组乳辊的系列，每组乳辊均执行弯曲操作的增量部分；
[0021]图6b为利用图6a的乳辊进行乳制成形之后的承载条和坯料的截面图；
[0022]图7示出了由图6的弯曲的坯料和承载条形成的肋脚；
[0023]图8为图7的肋脚的从另一方向观察的视图；
[0024]图9示出了机翼的罩/肋/纵梁的接合；以及
[0025]图10示出了图9的结构的一部分，其中，肋被省去，使得两个肋脚能够被清楚地观察到。
【具体实施方式】
[0026]图1至图6中示出了多个复合坯料的乳制成形方法。在第一步骤中，多层“预浸料”(未固化的复合材料)的平的主叠层1被层层叠起。主叠层中的每一层均由浸渍有环氧树脂基体的单向碳纤维构成。主叠层中的每一层中的碳纤维或者以0度、+/-45度或者以90度定向。
[0027]随后从主叠层1切割或冲压多个净形或坯料2，每个坯料像坯料所源自的主叠层1一样均包括一叠未固化的复合材料片。图1中示出了二十来个这样的坯料2的轮廓，并且图2和图4中示出了这样的坯料2中的一者。如图4中所示，每个坯料2均由六个矩形部31a、31b ;32a、32b ;以及 33a、33b 构成。
[0028]随后，平的坯料2被放置到承载条3上，如图3中所示。图3中仅示出了承载有四个坯料2的长度较短的承载条3。坯料沿着承载条的长度以相同的取向放置，相互之间以端部间隙3c间隔开并且与承载条33的侧部以侧部间隙3b间隔开。
[0029]每个坯料2接触承载条上的相应的接触部3a，如图5中所示。承载条的每个接触部3a在所有的侧都被承载条的没有被坯料接触的相应的剩余部分围绕。承载条的该剩余部分(占据图3中示出的间隙3b、3c)形成了围绕每个坯料2的整个外周的“画框”。
[0030]承载条3由与坯料2相同的未固化的“预浸料”复合材料形成，未固化的“预浸料”复合材料是“发黏的”，使得坯料较弱地粘附至承载条。承载条比坯料薄一一例如承载条可以由4层至8层的预浸料(总厚度为1mm至2mm)构成，而每个还料例如可以由16层至20层预浸料(厚度为4mm至5mm)构成。在一个示例中，每个坯料有16层并且承载条有8层一一获得了 24层的总厚度(6mm)。承载条必须足够厚以能够在乳制成形之后保持其形状(因此承载条的最小厚度为大约1mm)，并且还要足够薄以使其能够被超声刀容易地切割(因此承载条3的最大厚度为大约5mm)。
[0031]接着，平的坯料及承载条的与该平的坯料相对应的平的接触部3a通过使承载有坯料的承载条穿过一系列的乳辊组而被扎辊成形为图6b中示出的期望的横截面轮廓，每个乳辊组执行弯折操作的增量部分，直到获得期望的横截面轮廓。
[0032]图6a中示出了这种弯折操作的示例，图6a示出了七个乳辊组的系列，每个乳辊组执行弯折操作的增量部分。在每个乳辊组下方示出了由该乳辊组形成的横截面轮廓一一从W形形状的轮廓50开始并以T形形状的轮廓51结束。
[0033]在弯折操作期间，每个坯料(以及承载条的与每个坯料相关联的接触部3a)沿着折线37弯折以形成大致水平的第一基部31a、沿着折线40弯折以形成大致水平的第二基部31b、以及沿着折线33d弯折以形成直立的叶片33。叶片33由一对叶片部33a、33b形成，该对叶片部33a、33b背对背折叠并从叶片基部延伸至叶片顶部，叶片部33a、33b在叶片顶部处相遇而形成弯部。
[0034]接着，弯曲的坯料(连同承载条的与该弯曲的坯料相对应