專利名稱：可拆分式組合工裝結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及機(jī)械結(jié)構(gòu)，更具體的說，涉及復(fù)合材料成型用的工裝結(jié)構(gòu)，特別是一種尺寸較大的管道類復(fù)材零件成型所用的可拆分式組合工裝結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
隨著航空工業(yè)的發(fā)展，復(fù)合材料以其優(yōu)異的力學(xué)性能和明顯的減重效果，在飛行器結(jié)構(gòu)的制造業(yè)中得到廣泛應(yīng)用，由小型、簡單的次承力件發(fā)展到大型、復(fù)雜的主要承力件，使飛行器達(dá)到更大的速度和載重量。當(dāng)今在飛機(jī)上復(fù)合材料的應(yīng)用比例大小已是評(píng)價(jià)飛機(jī)先進(jìn)性的一項(xiàng)重要指標(biāo)，而高質(zhì)量的復(fù)合材料零件必須有高質(zhì)量的工裝來保證。提高復(fù)合材料產(chǎn)品的工裝質(zhì)量及設(shè)計(jì)、制造水平，是適應(yīng)復(fù)合材料零件的發(fā)展要求和保證復(fù)材零件的質(zhì)量基礎(chǔ)。
目前，國內(nèi)常用的復(fù)材零件成型多采用預(yù)浸料鋪貼、熱壓罐固化的方法。相應(yīng)的復(fù)材零件成型工裝應(yīng)具有以下特點(diǎn)■熱膨脹系數(shù)與將要生產(chǎn)的復(fù)合材料零件接近；■承受一定溫度和壓力時(shí)，能保持真空的完整性；■在高溫下能保持良好的機(jī)械性能；■在成形和固化中，有較好的熱傳導(dǎo)性；■在承受一定溫度和壓力時(shí)，不損壞工裝；
■成本低，易于加工；……其中工裝的真空完整性(整體氣密性)是復(fù)合材料零件成功與否的根本。工裝的整體氣密性不合格，必然導(dǎo)致復(fù)合材料零件報(bào)廢。
對(duì)于尺寸較大的進(jìn)氣道類復(fù)合材料導(dǎo)管零件，其成型工裝要求制成內(nèi)形框架式。因其管形的特殊性，整體結(jié)構(gòu)的工裝在復(fù)合材料零件固化成型無法取出。將工裝制成可拆分結(jié)構(gòu)，必然破壞成型工裝的真空完整性，無法完成復(fù)合材料零件的鋪貼和固化。
為了解決進(jìn)氣道類復(fù)合材料導(dǎo)管零件框架式成型工裝反復(fù)拆卸時(shí)的真空完整性問題，本發(fā)明提供一種成型工裝的可拆分結(jié)構(gòu)，滿足工裝的真空完整性要求，保證復(fù)合材料零件的鋪貼和固化。
技術(shù)方案本發(fā)明提供一種可拆分的組合工裝，由至少兩個(gè)以上的組合件對(duì)接組成，每個(gè)組合件都含有成型外表面和連接結(jié)合面，相鄰組合件之間的結(jié)合面可定位契合，其特征在于在相鄰組合件的結(jié)合面之間設(shè)有密封層，使相鄰組合件對(duì)接契合后，組合件之間的結(jié)合面與工裝成形外表面之間氣密，滿足組合工裝的整體氣密性要求。
由于本申請(qǐng)的組合工裝是一種可拆分結(jié)構(gòu)，因此上述的密封層必須滿足多次拆裝的要求，本申請(qǐng)公開的實(shí)施例中所述的密封層是由設(shè)在組合件端面結(jié)合面上的密封槽和鑲嵌在密封槽內(nèi)的彈性密封圈組成。
下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說明。


圖1為進(jìn)氣道類復(fù)合材料導(dǎo)管零件實(shí)例圖2為圖1零件的可拆分成型工裝的組合件圖3為工裝組合件結(jié)合面上密封槽結(jié)構(gòu)示意圖4為相鄰組合件對(duì)合面的密封結(jié)構(gòu)示意圖5為組合工裝的使用狀態(tài)圖6為另一實(shí)施例組合件結(jié)合面密封槽的結(jié)構(gòu)示意圖中1導(dǎo)管類零件 2成型工裝 3工裝組合件 4工裝組合件 5工裝組合件 6成型面 7結(jié)合面 8定位塊 9螺栓孔 10密封槽 11連接螺栓 12結(jié)合面 13彈性密封圈 14結(jié)合間隙 15支架 16真空袋 17抽氣嘴 18密封膠條圖1是應(yīng)用本發(fā)明結(jié)構(gòu)制成的空氣導(dǎo)管零件1。該零件為碳纖維蜂窩芯夾層結(jié)構(gòu)，型面為雙曲度，一周封閉，僅兩端頭開口且兩開口面夾角接近90°，截面形狀為矩形，弧度大，零件內(nèi)形表面質(zhì)量要求高。
圖2所示的組合式成型工裝是根據(jù)圖1零件的形狀要求設(shè)計(jì)，成型工裝2由3、4、5三個(gè)組合件組成，各組合件的形狀是以便于從固化后的零件中拆分并方便取出為原則。每個(gè)組合件都有成型面6和連接結(jié)合面7，相鄰的連接結(jié)合面上設(shè)有可互相契合的凹、凸定位塊8和定位螺栓孔9，相鄰的連接結(jié)合面上至少一側(cè)結(jié)合面上設(shè)有環(huán)形密封槽10，在密封槽內(nèi)可鑲嵌彈性密封圈13，如圖3所示。該密封槽10是一個(gè)封閉的環(huán)形，定位塊8和定位螺栓孔9位于環(huán)形密封槽內(nèi)，環(huán)形密封槽外的結(jié)合面12是一光滑的平面。相鄰組合件對(duì)合后，其結(jié)合面如圖5所示，相鄰組合件之間由定位塊契合，由連接螺栓11壓緊，彈性密封圈13在結(jié)合面上形成封閉的密封層，使相鄰組合件之間形成氣密結(jié)構(gòu)。密封槽10的寬度和深度都有嚴(yán)格要求，保證彈性密封圈13壓實(shí)后，工裝組合件之間的結(jié)合間隙14越小越好，同時(shí)對(duì)彈性密封圈13有足夠的壓緊力。
圖5所示，成型工裝由組合件2、4、5契合，用連接螺栓11連接牢固，形成一個(gè)整體，各組合件的外表面連接成成型工裝的成型面6，各組合件之間的結(jié)合處密封過渡。使用時(shí)，安裝好其它附件和支架15，按零件要求在工裝表面鋪貼碳纖維預(yù)浸料，之后用真空袋16和密封膠條18將工件表面封閉，通過真空袋上的抽氣嘴17與熱壓罐的抽氣管路連接，在保持一定真空度的條件下對(duì)工件進(jìn)行加溫加壓，實(shí)現(xiàn)碳纖維預(yù)浸料零件的固化成型。圖6所示的另一種實(shí)施例中相鄰組合件可分別設(shè)有可對(duì)接的密封槽，密封槽內(nèi)可鑲嵌密封膠圈。
權(quán)利要求
1.一種可拆分式組合工裝，至少包含兩個(gè)組合件，相鄰組合件之間的結(jié)合面可定位契合，其特征在于在所述結(jié)合面之間設(shè)有密封層。
2.如權(quán)利要求1所述的組合工裝，其特征在于所述的密封層是由設(shè)在組合件端面上的密封槽和鑲嵌在密封槽內(nèi)的彈性密封圈組成。
全文摘要
本發(fā)明涉及復(fù)合材料成型用的工裝結(jié)構(gòu)，特別是一種尺寸較大的管道類復(fù)材零件成型所用的可拆分式組合工裝結(jié)構(gòu)。本發(fā)明提供的組合工裝，由至少兩個(gè)以上的組合件對(duì)接組成，每個(gè)組合件都含有成型外表面和連接結(jié)合面，相鄰組合件之間的結(jié)合面可定位契合，特別是相鄰組合件的結(jié)合面之間設(shè)有密封層，使相鄰組合件對(duì)接契合后，組合件之間的結(jié)合面與工裝成形外表面之間氣密，滿足組合工裝的整體氣密性要求。
文檔編號(hào)B29K105/06GK1958264SQ20061014078
公開日2007年5月9日 申請(qǐng)日期2006年10月11日 優(yōu)先權(quán)日2006年10月11日
發(fā)明者黨曉麗, 顏新卯, 孫悅慶 申請(qǐng)人:西安飛機(jī)工業(yè)(集團(tuán))有限責(zé)任公司