[發明專利]鋪放帶偏轉半徑預浸料的裝置及方法

有效

• 申請號: 201510322907.4
• 申請日: 2015-06-12
• 公開（公告）號: CN104859159B
• 公開（公告）日: 2017-03-08
• 發明（設計）人: 方宜武;趙宏飛;商莉;盧鳳英
• 申請（專利權）人: 江蘇恒神股份有限公司
• 主分類號: B29C70/34
• 分類號: B29C70/34;B29C70/54
• 代理公司: 南京正聯知識產權代理有限公司32243
• 代理人: 郭俊玲

技術領域

本發明涉及一種鋪放帶偏轉半徑預浸料的裝置及方法，屬于復合材料成型技術。

背景技術

在某些復合材料零件成型或預浸料性能測試中，需要得到具有一定偏轉半徑的預浸料帶或預浸料束。但用手工鋪放無法完成這一操作；用自動鋪放設備能完成這一操作，但其設備昂貴。

發明內容

本發明旨在提出一種用于手工鋪放帶偏轉半徑預浸料的裝置及方法，不借助昂貴的自動鋪放設備，僅用簡易的裝置，完成鋪放帶偏轉半徑的預浸料圓弧。

為了鋪放帶偏轉半徑的預浸料圓弧，本發明的技術解決方案是：

一種鋪放帶偏轉半徑預浸料的裝置，包括壓輥、壓塊、手持桿、連接桿和定位桿，手持桿的頂端連接有壓塊，手持桿的底端連接有壓輥，手持桿的中部連接有連接桿的端部，連接桿的另一個端部連接在定位桿上，壓輥采用柔性壓輥，壓輥包括柔性墊圈、設于內部的剛性支撐結構、芯軸，芯軸穿過剛性支撐結構的中部，柔性墊圈包裹在剛性支撐結構外，柔性墊圈采用圓環形墊圈，柔性墊圈包括若干內部墊圈、用于固定預浸料的外部墊圈，內部墊圈排列設置，外部墊圈的直徑大于內部墊圈的直徑，外部墊圈包括外部墊圈一、外部墊圈二，外部墊圈一設于內部墊圈之間或端部，外部墊圈二設于內部墊圈之間或端部。

進一步地，壓塊與手持桿、手持桿與定位桿、連接桿與定位桿的連接方式為承插式、扣接式、銷栓式或螺栓式，連接桿分別與手持桿、定位桿垂直連接。

進一步地，柔性墊圈采用彈性材料制成，彈性材料采用硅橡膠、聚氨酯或聚乙烯。

進一步地，外部墊圈的半徑比內部墊圈的半徑大0.3-1.0mm。

進一步地，所述壓塊為砝碼或金屬塊。

進一步地，手持桿包括頂桿和U型桿，頂桿的一個端部連接壓塊，頂桿的另一個端部連接U型桿，頂桿的中部連接有連接桿，U型桿分別連接芯軸的兩端。

一種采用上述任一項所述裝置鋪放帶偏轉半徑預浸料的方法，包括以下步驟：

步驟一：安裝柔性墊圈：在壓輥的剛性支撐結構上安放柔性墊圈，通過調整外部墊圈的位置，使外部墊圈一、外部墊圈二的相鄰側面間距等于或大于待鋪放預浸料的寬度，安裝內部墊圈后，用剛性結構將所有墊圈固定在剛性支撐結構上，構成柔性壓輥；

步驟二：安放預浸料：將帶狀預浸料安放在壓輥中外部墊圈之間，給未鋪放部分的預浸料提供1-5N的牽引力使其保持平直；

步驟三：選取壓輥初始位置及鋪放方向：將安放有預浸料的壓輥放在鋪放起始點，并使壓輥的芯軸方向垂直于鋪放方向，則壓輥的芯軸方向即為偏轉半徑方向，也就是連接桿的方向；

步驟四：確定連接桿方向，連接壓輥的芯軸與連接桿；

步驟五：根據所需偏轉半徑，固定定位桿位置：根據偏轉半徑，從鋪放起始點開始，在連接桿上量取偏轉半徑，即得到偏轉圓弧的圓心，在連接桿上偏轉圓弧的圓心處固定定位桿；

步驟六：根據所需鋪放壓力，在手持桿上施加壓塊進行鋪放，保持手持桿垂直于鋪放面，并使未鋪放的預浸料保持張力，在鋪放起始點沿鋪放方向，繞定位桿做繞軸運動，在鋪放面上得到帶偏轉半徑的預浸料圓弧。

進一步地，鋪放變半徑預浸料的方法：

步驟七：完成步驟六，壓輥運動至第二個鋪放起始點時，在第二個鋪放起始點處保持手持桿固定并垂直于鋪放面、預浸料保持張力，從壓輥上卸下連接桿和定位桿；

依照步驟一至步驟六，在壓輥另一側連接壓輥的芯軸與連接桿，在連接桿上量取第二個鋪放半徑得到第二個偏轉圓弧的圓心，在第二個偏轉圓弧的圓心處固定定位桿，使壓輥繞定位桿做繞軸運動，在鋪放面上得到帶第二個偏轉半徑的預浸料圓弧。

進一步地，重復步驟七進行鋪放連續變半徑的預浸料圓弧。

進一步地，所用鋪放材料為分切的等寬單向預浸料。

該種鋪放帶偏轉半徑預浸料的方法，可通過初始鋪放方向和位置確定連接桿方向，然后根據鋪放半徑確定定位桿位置。具體為：

在安裝柔性墊圈后，在兩個半徑略大的柔性墊圈間放入預浸料，使預浸料嵌入二者高出的高度中，其長度方向與壓輥芯軸方向垂直，并繞壓輥芯軸覆蓋一定角度；調整壓輥和預浸料整體結構的方向，將二者放置在鋪放起始點，且壓輥的芯軸方向垂直于初始鋪放方向，使壓輥均勻的壓在預浸料上；根據壓輥的芯軸方向，將連接桿與壓輥的芯軸連上，二者結合后連接桿與壓輥的芯軸方向重合。

根據所鋪放預浸料的鋪放半徑，從壓輥中心計算長度，并在連接桿上量取這一長度，確定定位桿的位置，并將連接桿與定位桿連接起來。