[發(fā)明專利]一種多角度鋪層設(shè)計帽形長桁預(yù)浸料拉擠成型裝置

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010017260.5
• 申請日: 2020-01-08
• 公開（公告）號: CN111136936A
• 公開（公告）日: 2020-05-12
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王躍全;姜碧羽;齊俊偉
• 申請（專利權(quán)）人: 南京航空航天大學(xué)
• 主分類號: B29C70/38
• 分類號: B29C70/38;B29C70/22
• 代理公司: 江蘇圣典律師事務(wù)所 32237
• 代理人: 韓天宇

本發(fā)明公開了一種多角度鋪層設(shè)計帽形長桁預(yù)浸料拉擠成型裝置，包含鋪層裝置、放料裝置、預(yù)成型裝置、熱壓裝置和牽引裝置；鋪層裝置將鋪層預(yù)浸料鋪疊在底層預(yù)浸料上并繞卷成料卷形成復(fù)合料軸；放料裝置將各個復(fù)合料軸按預(yù)設(shè)的順序進(jìn)行堆疊后并在其上下表面放置脫模薄膜形成初步的預(yù)浸帶胚料；預(yù)成型裝置將初步的預(yù)浸帶胚料由平直狀態(tài)逐漸折彎變形成帽形型材的截面形狀；熱壓裝置將具有帽型型材截面形狀的預(yù)浸帶胚料加熱加壓固化成型；牽引裝置將固化成型的制件帶出熱壓模具，并將未固化的預(yù)浸帶胚料帶入熱壓模具。本發(fā)明具有更優(yōu)異的力學(xué)性能，能夠大大提高生產(chǎn)效率同時減少人為因素帶來的誤差，減少鋪層過程中產(chǎn)生的褶皺問題。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及熱固性復(fù)合材料領(lǐng)域，尤其涉及一種多角度鋪層設(shè)計帽形長桁預(yù)浸料拉擠成型裝置。

背景技術(shù)

預(yù)浸料拉擠成型是一種復(fù)合材料低成本自動化制造技術(shù)，其以預(yù)浸料為原材料，經(jīng)過原料鋪疊、預(yù)成型、熱壓以及后固化步驟制造特定形狀復(fù)合材料型材；具有生產(chǎn)效率高、制品長度不受限制、制品孔隙率低、容易進(jìn)行二次膠接等優(yōu)點。

高性能復(fù)合材料飛機(jī)長桁中的典型鋪層既包括0°鋪層，也包括90°和±45°等非0°鋪層。在拉擠過程中，0°鋪層的預(yù)浸料可以承受拉擠牽引力和放料張力，而90°和±45°鋪層不能承受拉擠牽引力和放料張力。因此，為了實現(xiàn)90°和±45°鋪層的拉擠成型，這些鋪層必須依附于0°鋪層進(jìn)行拉擠。

如果將所有的鋪層全部提前鋪疊在一起，則因為厚度過大不能卷繞到料筒上，實現(xiàn)較長制件的連續(xù)拉擠成型。因此需要將90°和±45°鋪層分別鋪疊到相鄰的0度鋪層上，然后進(jìn)行連續(xù)拉擠成型。

采用拉擠工藝生產(chǎn)復(fù)合材料型材具有生產(chǎn)效率高、產(chǎn)品性能穩(wěn)定、單向強度高的特點，但拉擠成型制品的不足在于其性能具有明顯的方向性。而且采用手工鋪層時，制件性能不穩(wěn)定、可靠性差、效率低且拉擠設(shè)備試制出的產(chǎn)品表面容易出現(xiàn)褶皺及凹陷等缺陷。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是針對背景技術(shù)中所涉及到的缺陷，提供一種多角度鋪層設(shè)計帽形長桁預(yù)浸料拉擠成型裝置。

本發(fā)明為解決上述技術(shù)問題采用以下技術(shù)方案：

一種多角度鋪層設(shè)計帽形長桁預(yù)浸料拉擠成型裝置，包含鋪層裝置、放料裝置、預(yù)成型裝置、熱壓裝置和牽引裝置；

所述鋪層裝置用于將鋪層預(yù)浸料鋪疊在底層預(yù)浸料上并繞卷成料卷，形成鋪層預(yù)浸料和底層預(yù)浸料之間為預(yù)設(shè)角度的復(fù)合料軸；

所述放料裝置用于將各個復(fù)合料軸按預(yù)設(shè)的順序進(jìn)行堆疊后并在其上下表面放置脫模薄膜形成初步的預(yù)浸帶胚料，并將其輸送至預(yù)成型裝置；

所述預(yù)成型裝置用于將初步的預(yù)浸帶胚料由平直狀態(tài)逐漸折彎變形成帽形型材的截面形狀并送至熱壓裝置；

所述熱壓裝置用于將具有帽型型材截面形狀的預(yù)浸帶胚料加熱加壓固化成型；

所述牽引裝置用于將固化成型的制件帶出熱壓模具，并將未固化的預(yù)浸帶胚料帶入熱壓模具。

所述鋪層裝置包含底座、角度定位圓盤、第一定位銷、第一驅(qū)動導(dǎo)軌、第二驅(qū)動導(dǎo)軌、第一導(dǎo)軌支架、第二導(dǎo)軌支架、第一至第四料軸、第一至第四電機(jī)、第一至第四料軸支架、第一和第二導(dǎo)向輥和鋪帶盤組件；

所述角度定位圓盤呈圓盤狀，其下端面通過軸承和所述底座的上端面相連，能夠相對于底座自由轉(zhuǎn)動；所述角度定位圓盤的外緣周向均勻設(shè)有若干用于定位角度的通孔，所述底座上端面上設(shè)有用于和角度定位圓盤上通孔相配合的定位孔；所述第一定位銷用于和所述定位孔、角度定位圓盤上的通孔相配合，以鎖死角度定位圓盤相對于底座的轉(zhuǎn)動角度；