組合式真空袋外定位裝置及其定位方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種組合式真空袋外定位裝置，在待固化零件的外部設(shè)有若干個(gè)平行設(shè)置的定位梁，每個(gè)定位梁上活動(dòng)連接若干個(gè)限位單元；限位單元的具體結(jié)構(gòu)為，在真空袋內(nèi)設(shè)有定位擋板，定位擋板的側(cè)表面為平面，并與待限位平面貼合；在定位擋板的上平面通過(guò)墊片和緊固螺母與螺桿的底部活動(dòng)連接，螺桿的另一端穿過(guò)定位梁后與定位螺母連接。該裝置將整體化的定位裝置分解為相對(duì)獨(dú)立的單元，增強(qiáng)了各組成部分的獨(dú)立性和靈活性，操作快捷方便，可以實(shí)現(xiàn)各種長(zhǎng)度長(zhǎng)桁的精準(zhǔn)定位。
【專利說(shuō)明】組合式真空袋外定位裝置及其定位方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種組合式真空袋外定位裝置及其定位方法，適用于多種長(zhǎng)桁、縱墻結(jié)構(gòu)的組合式真空袋，屬于復(fù)合材料加工成型【技術(shù)領(lǐng)域】。
【背景技術(shù)】
[0002]在復(fù)合材料零件設(shè)計(jì)中，經(jīng)常采用長(zhǎng)桁或者縱墻結(jié)構(gòu)作為加強(qiáng)筋，其中長(zhǎng)桁成型質(zhì)量的一項(xiàng)重要驗(yàn)收指標(biāo)就是長(zhǎng)桁的軸線精度。在目前的復(fù)合材料零件制造工藝中，采用整根工裝成型模制造的長(zhǎng)桁通常采用在長(zhǎng)桁兩端定位，利用成像工裝自身的剛度的方法來(lái)保證長(zhǎng)桁的軸線精確度。但是長(zhǎng)度超過(guò)一米的長(zhǎng)桁成型模自身的直線度已經(jīng)難以滿足要求，而在現(xiàn)代航空制造行業(yè)中，一塊大型復(fù)合才來(lái)壁板往往包含十幾根長(zhǎng)桁，其長(zhǎng)度能達(dá)到十幾米，而彼此間距往往只有幾厘米到十幾厘米。在這種情況下，必須采用分段組合的成型模制造長(zhǎng)桁，長(zhǎng)桁軸線的精準(zhǔn)定位就顯得非常困難，極易出現(xiàn)長(zhǎng)桁軸線偏移的情況。本身作為大型壁板加強(qiáng)筋的長(zhǎng)桁如果出現(xiàn)軸線偏移，會(huì)使零件的實(shí)際強(qiáng)度極大的偏離理論值，最終導(dǎo)致價(jià)值上百萬(wàn)的零件報(bào)廢。
[0003]面對(duì)長(zhǎng)桁定位不準(zhǔn)這個(gè)行業(yè)普遍問(wèn)題，目前符合材料行業(yè)主要采用兩種方法來(lái)解決，但是都存在一定的局限性。一種是使用整體定位蓋板，這種方法的好處是零件封裝交容易，不易發(fā)生真空袋擊穿等問(wèn)題，缺點(diǎn)是需要一套單獨(dú)的蓋板成型工裝，并且使用昂貴的碳纖維預(yù)浸料制作蓋板，蓋板的重復(fù)利用率低，經(jīng)過(guò)幾次脫模之后，蓋板易發(fā)生損傷，從而失去定位效果；另一種方法是采用沿長(zhǎng)桁軸線分段定位的方法。目前的定位裝置是類似梳子狀的復(fù)雜結(jié)構(gòu)，利用“梳齒”卡柱長(zhǎng)桁，從而保證長(zhǎng)桁直線度，其優(yōu)點(diǎn)是可以重復(fù)利用，而缺點(diǎn)也是十分明顯。這種定位裝置是整體結(jié)構(gòu)，各組成部分不可拆卸，必須完全封裝在真空袋內(nèi)，而這種工裝結(jié)構(gòu)復(fù)雜，棱角多，高低起伏不平，幾乎不可避免的會(huì)造成真空袋的擊穿，從而導(dǎo)致整個(gè)零件報(bào)廢，如果要避免真空袋被擊穿，則需要非常復(fù)雜的封裝過(guò)程，耗時(shí)極長(zhǎng)，僅一個(gè)封裝過(guò)程可能就要花費(fèi)十幾個(gè)工作日，而預(yù)浸料的外置時(shí)間往往僅有15天，所以這種定位方法的可操作性極低。
[0004]縱墻結(jié)構(gòu)是另一類常見(jiàn)的加強(qiáng)筋，除了存在和長(zhǎng)桁類似的定位問(wèn)題外，還由于其高度高(通常高度為30厘米)，容易在加壓過(guò)程中發(fā)生傾斜，這也是上述定位方法所無(wú)法解決的問(wèn)題，所以在設(shè)計(jì)上，往往采用機(jī)械連接的方式，用大量金屬鉚釘將縱墻連接在壁板上，結(jié)果造成重量增加，裝卸困難、耗時(shí)長(zhǎng)等諸多問(wèn)題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種組合式真空袋外定位裝置，該裝置將整體化的定位裝置分解為相對(duì)獨(dú)立的單元，增強(qiáng)了各組成部分的獨(dú)立性和靈活性，操作快捷方便，可以實(shí)現(xiàn)各種長(zhǎng)度長(zhǎng)桁的精準(zhǔn)定位。
[0006]為解決以上問(wèn)題，本發(fā)明的具體技術(shù)方案如下:一種組合式真空袋外定位裝置，在待固化零件的外部設(shè)有若干個(gè)平行設(shè)置的定位梁，每個(gè)定位梁上活動(dòng)連接若干個(gè)限位單元；限位單元的具體結(jié)構(gòu)為，在真空袋內(nèi)設(shè)有定位擋板，定位擋板的側(cè)表面為平面，并與待限位平面貼合；在定位擋板的上平面通過(guò)墊片和緊固螺母與螺桿的底部活動(dòng)連接，螺桿的另一端穿過(guò)定位梁后與定位螺母連接。
[0007]所述的定位梁上設(shè)有平行于長(zhǎng)桁軸線方向的滑槽，螺桿在滑槽內(nèi)移動(dòng)。
[0008]采用組合式真空袋外定位裝置進(jìn)行長(zhǎng)桁結(jié)構(gòu)的固化定位方法，包括以下步驟:
1)使用長(zhǎng)桁芯模鋪疊長(zhǎng)桁；
2)將若干個(gè)鋪疊好的長(zhǎng)桁放置在鋪疊好的蒙皮壁板的準(zhǔn)確位置；
3)將長(zhǎng)桁芯模、長(zhǎng)桁、蒙皮壁板和組合式真空袋外定位裝置中的對(duì)應(yīng)的定位擋板一同放入到真空袋內(nèi)；
4)真空袋外部的上方設(shè)置若干個(gè)平行設(shè)置的定位梁，螺桿的底部通過(guò)墊片和緊固螺母與定位擋板密封連接，螺桿的上部穿過(guò)定位梁與定位螺母連接；
5)調(diào)節(jié)每個(gè)螺桿在定位梁滑槽的位置，保證定位擋板的豎直面與長(zhǎng)桁芯模的側(cè)面貼合限位；
6 )將真空袋封裝后，進(jìn)行高溫固化。
[0009]采用組合式真空袋外定位裝置進(jìn)行縱墻結(jié)構(gòu)的固化定位方法，包括以下步驟:
1)使用成型模鋪疊縱墻；
2)將若干個(gè)鋪疊好的縱墻放置在鋪疊好的蒙皮壁板的準(zhǔn)確位置；
3)將縱墻、蒙皮壁板和組合式真空袋外定位裝置中的對(duì)應(yīng)的定位擋板一同放入到真空袋內(nèi)；
4)真空袋外部的上方設(shè)置若干個(gè)平行設(shè)置的定位梁，螺桿的底部通過(guò)墊片和緊固螺母與定位擋板密封連接，螺桿的上部穿過(guò)定位梁與定位螺母連接；
5)調(diào)節(jié)每個(gè)螺桿在定位梁滑槽的位置，保證定位擋板的豎直面與縱墻的豎直側(cè)面貼合限位；
6)將真空袋封裝后，進(jìn)行高溫固化。
[0010]本發(fā)明提出了一種全新的長(zhǎng)桁與縱墻結(jié)構(gòu)定位方法，其核心思想是將整體化的定位裝置分解為相對(duì)獨(dú)立的單元，增強(qiáng)了各組成部分的獨(dú)立性和靈活性。組合式真空袋外定位裝置不需要單獨(dú)的成型工裝，可以反復(fù)使用，操作快捷方便，可以實(shí)現(xiàn)各種長(zhǎng)度長(zhǎng)桁的精準(zhǔn)定位。由于這種裝置各部分的相對(duì)獨(dú)立性，只有一小部分需要封裝在真空袋內(nèi)，大部分結(jié)構(gòu)留在真空袋外，所以大大降低了封裝難度，可以在一兩個(gè)工作日內(nèi)完成封裝過(guò)程；同時(shí)真空袋被擊穿的概率大大降低，其工時(shí)少，風(fēng)險(xiǎn)低，具有真正的可操作性。這種定位裝置對(duì)工型、T型、L型等結(jié)構(gòu)的長(zhǎng)桁和縱墻都可以起到定位作用，并且可以防止縱墻傾斜，從而使縱墻與壁板之間的固化工藝真正具有可行性；同時(shí)具有設(shè)計(jì)上的靈活性，可以通過(guò)更換封裝在真空袋內(nèi)部分的結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)對(duì)其他特殊結(jié)構(gòu)長(zhǎng)桁的定位，理論上可以解決所有形式的長(zhǎng)桁和縱墻定位問(wèn)題。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0011]圖1為組合式真空袋外定位裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0012]圖2為組合式真空袋外定位裝置定位長(zhǎng)桁示意圖。
[0013]圖3為組合式真空袋外定位裝置定位縱墻示意圖。[0014]圖4為組合式真空袋外定位裝置整體應(yīng)用示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0015]如圖1所示，一種組合式真空袋外定位裝置，在待固化零件的外部設(shè)有若干個(gè)平行設(shè)置的定位梁3，每個(gè)定位梁3上活動(dòng)連接若干個(gè)限位單元；限位單元的具體結(jié)構(gòu)為，在真空袋內(nèi)設(shè)有定位擋板1，定位擋板I的側(cè)表面為平面，并與待限位平面貼合；在定位擋板I的上平面通過(guò)墊片4和緊固螺母5與螺桿2的底部活動(dòng)連接，螺桿2的另一端穿過(guò)定位梁3后與定位螺母6連接。
[0016]所述的定位梁3上設(shè)有平行于長(zhǎng)桁軸線方向的滑槽，螺桿2在滑槽內(nèi)移動(dòng)。
[0017]如圖2和圖4所示，采用組合式真空袋外定位裝置進(jìn)行長(zhǎng)桁結(jié)構(gòu)的固化定位方法，包括以下步驟:
1)使用長(zhǎng)桁芯模10鋪疊長(zhǎng)桁11；
2)將若干個(gè)鋪疊好的長(zhǎng)桁11放置在鋪疊好的蒙皮壁板12的準(zhǔn)確位置；
3)將長(zhǎng)桁芯模10、長(zhǎng)桁11、蒙皮壁板12和組合式真空袋外定位裝置中的對(duì)應(yīng)的定位擋板I一同放入到真空袋內(nèi)；
4)真空袋外部的上方設(shè)置若干個(gè)平行設(shè)置的定位梁3，螺桿2的底部通過(guò)墊片4和緊固螺母5與定位擋板I密封連接，螺桿2的上部穿過(guò)定位梁3與定位螺母6連接；
5)調(diào)節(jié)每個(gè)螺桿2在定位梁3滑槽的位置，保證定位擋板I的豎直面與長(zhǎng)桁芯模10的側(cè)面貼合限位，以保證在高壓固化過(guò)程中其軸線不發(fā)生偏移；
6 )將真空袋封裝后，進(jìn)行高溫固化。
[0018]如圖3和圖4所示，采用組合式真空袋外定位裝置進(jìn)行縱墻結(jié)構(gòu)的固化定位方法，包括以下步驟:
1)使用成型模鋪疊縱墻13;
2)將若干個(gè)鋪疊好的縱墻13放置在鋪疊好的蒙皮壁板12的準(zhǔn)確位置；
3)將縱墻13、蒙皮壁板12和組合式真空袋外定位裝置中的對(duì)應(yīng)的定位擋板I一同放入到真空袋內(nèi)；
4)真空袋外部的上方設(shè)置若干個(gè)平行設(shè)置的定位梁3，螺桿2的底部通過(guò)墊片4和緊固螺母5與定位擋板I密封連接，螺桿2的上部穿過(guò)定位梁3與定位螺母6連接；
5)調(diào)節(jié)每個(gè)螺桿2在定位梁3滑槽的位置，保證定位擋板I的豎直面與縱墻13的豎直側(cè)面貼合限位，以保證在高壓固化過(guò)程中其軸線不發(fā)生偏移，同時(shí)還可以保護(hù)縱墻在加壓過(guò)程中部發(fā)生傾斜；
6)將真空袋封裝后，進(jìn)行高溫固化。
【權(quán)利要求】
1.一種組合式真空袋外定位裝置，其特征在于:在待固化零件的外部設(shè)有若干個(gè)平行設(shè)置的定位梁(3)，每個(gè)定位梁(3)上活動(dòng)連接若干個(gè)限位單元；限位單元的具體結(jié)構(gòu)為，在真空袋內(nèi)設(shè)有定位擋板(1)，定位擋板(I)的側(cè)表面為平面，并與待限位平面貼合；在定位擋板(I)的上平面通過(guò)墊片(4)和緊固螺母(5)與螺桿(2)的底部活動(dòng)連接，螺桿(2)的另一端穿過(guò)定位梁(3)后與定位螺母(6)連接。
2.如權(quán)利要求1所述的組合式真空袋外定位裝置，其特征在于:所述的定位梁(3)上設(shè)有平行于長(zhǎng)桁軸線方向的滑槽，螺桿(2 )在滑槽內(nèi)移動(dòng)。
3.采用如權(quán)利要求2所述的組合式真空袋外定位裝置進(jìn)行長(zhǎng)桁結(jié)構(gòu)的固化定位方法，其特征在于包括以下步驟: 1)使用長(zhǎng)桁芯模(10)鋪疊長(zhǎng)桁(11); 2)將若干個(gè)鋪疊好的長(zhǎng)桁(11)放置在鋪疊好的蒙皮壁板(12)的準(zhǔn)確位置； 3)將長(zhǎng)桁芯模(10)、長(zhǎng)桁(11)、蒙皮壁板(12)和組合式真空袋外定位裝置中的對(duì)應(yīng)的定位擋板(I) 一同放入到真空袋內(nèi)； 4)真空袋外部的上方設(shè)置若干個(gè)平行設(shè)置的定位梁(3)，螺桿(2)的底部通過(guò)墊片(4)和緊固螺母(5)與定位擋板(I)密封連接，螺桿(2)的上部穿過(guò)定位梁(3)與定位螺母(6)連接； 5)調(diào)節(jié)每個(gè)螺桿(2)在定位梁(3)滑槽的位置，保證定位擋板(I)的豎直面與長(zhǎng)桁芯模(10)的側(cè)面貼合限位； 6 )將真空袋封裝后，進(jìn)行高溫固化。
4.采用如權(quán)利要求2所述的組合式真空袋外定位裝置進(jìn)行縱墻結(jié)構(gòu)的固化定位方法，其特征在于包括以下步驟: 1)使用成型模鋪疊縱墻(13); 2)將若干個(gè)鋪疊好的縱墻(13)放置在鋪疊好的蒙皮壁板(12)的準(zhǔn)確位置； 3)將縱墻(13)、蒙皮壁板(12)和組合式真空袋外定位裝置中的對(duì)應(yīng)的定位擋板(I)一同放入到真空袋內(nèi)； 4)真空袋外部的上方設(shè)置若干個(gè)平行設(shè)置的定位梁(3)，螺桿(2)的底部通過(guò)墊片(4)和緊固螺母(5)與定位擋板(I)密封連接，螺桿(2)的上部穿過(guò)定位梁(3)與定位螺母(6)連接； 5)調(diào)節(jié)每個(gè)螺桿(2)在定位梁(3)滑槽的位置，保證定位擋板(I)的豎直面與縱墻(13)的豎直側(cè)面貼合限位； 6)將真空袋封裝后，進(jìn)行高溫固化。
【文檔編號(hào)】B29C70/44GK103640231SQ201310688377
【公開(kāi)日】2014年3月19日 申請(qǐng)日期:2013年12月17日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月17日
【發(fā)明者】蒲永偉, 宋揚(yáng), 關(guān)振, 王一寒 申請(qǐng)人:沈陽(yáng)飛機(jī)工業(yè)（集團(tuán)）有限公司