[發明專利]施加縱向曲率至復合材料部件的拉擠成型系統

有效

• 申請號: 201810329745.0
• 申請日: 2018-04-13
• 公開（公告）號: CN108790220B
• 公開（公告）日: 2022-04-19
• 發明（設計）人: A·克里摩夫斯基;K·K-T·萊;B·S·柴林斯基
• 申請（專利權）人: 波音公司
• 主分類號: B29C70/52
• 分類號: B29C70/52;B29L31/30
• 代理公司: 北京紀凱知識產權代理有限公司 11245
• 代理人: 張全信;尚曉芹

1.一種制造預成型件的方法，其包括：

通過連續地進行下述步驟制造預成型件：

加熱包括干纖維和粘合劑的纖維增強材料至激活所述粘合劑的粘合特性的所述粘合劑的粘著點溫度；

當所述纖維增強材料至少在所述粘著點溫度時，進給所述纖維增強材料通過模具，所述模具展現曲率，其中所述纖維增強材料通過所述曲率行進，所述模具使所述纖維增強材料形成為預成型件；

隨著所述預成型件穿過所述模具，改變所述預成型件內的纖維的路徑長度；

通過驅動加壓流體通過所述模具并與完全包圍所述預成型件一部分的所述模具的冷卻室內的所述預成型件直接接觸，在所述纖維增強材料連續被所述模具成形時冷卻所述預成型件低于所述粘著點溫度，和

從所述模具牽引出所述預成型件。

2.根據權利要求1所述的方法，其中：

進給所述纖維增強材料通過所述模具以強制施加在所述纖維增強材料內的纖維之間的滑動，所述滑動強化所述纖維增強材料。

3.根據權利要求1所述的方法，其中：

牽引所述預成型件包括通過操作驅動輥連續地拉緊所述預成型件，所述驅動輥夾緊所述預成型件并且從所述模具牽引出所述預成型件，使得張力沿著所述纖維增強材料的長度被施加。

4.根據權利要求1所述的方法，其中：

在不同的位置處同時進行展開、加熱、進給、冷卻和牽引。

5.根據權利要求1所述的方法，進一步包括：

基于來自監測所述預成型件的傳感器的輸入，利用調節展開、進給和牽引的控制器防止張力落在目標范圍之外。

6.一種制造預成型件的裝置，其包括：

條狀物供應器，其提供用于形成為條狀物的預成型件的纖維增強材料；

加熱器，其增加從所述條狀物供應器接收的纖維增強材料的溫度；

模具，其賦予曲率至已經被加熱的材料，形成所述預成型件；

所述模具內部的冷卻室，其位于入口下游，所述冷卻室完全包圍所述預成型件的一部分并配置為通過驅動加壓流體通過所述模具并與所述模具的所述冷卻室內的所述預成型件直接接觸，在所述纖維增強材料連續被所述模具成形時冷卻所述預成型件低于粘合劑的粘著點溫度；和

條狀物拉緊設備，其拉緊所述條狀物，從而牽引所述預成型件通過所述模具。

7.根據權利要求6所述的裝置，其中：

所述條狀物拉緊設備包括兩個輥，其形成拉緊所述條狀物的壓區。

8.根據權利要求6所述的裝置，其中：

所述條狀物供應器包括所述纖維增強材料的線軸。

9.根據權利要求6所述的裝置，其中：

所述模具包括彎曲的通道，所述纖維增強材料通過所述彎曲的通道被拉擠成型，并且所述模具的入口沿著曲率被掃描。

10.根據權利要求9所述的裝置，其中：

所述通道具有比所述入口小的出口。

11.一種制造預成型件的系統，其包括：

至少一個線軸，其用于保持包括構成材料的纖維增強材料卷；

在所述線軸下游的加熱器，其將所述纖維增強材料加熱至所述構成材料的粘著點溫度；

在所述加熱器下游的拉擠成型模具，其展現具有縱向曲率的通道，所述縱向曲率被強制施加在所述纖維增強材料的長度上，并且使所述纖維增強材料形成為預成型件；

冷卻室，所述冷卻室完全包圍所述預成型件的一部分并配置為通過驅動加壓流體通過所述模具并與所述模具的所述冷卻室內的所述預成型件直接接觸，在所述纖維增強材料連續被所述模具成形時冷卻所述預成型件低于所述粘著點溫度；和

輥，其位于所述拉擠成型模具的下游并且形成所述拉擠成型模具的橫截面形狀的壓區。