專利名稱：基于熱壓罐的蠕變時(shí)效成形柔性工裝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種基于熱壓罐的蠕變時(shí)效成形柔性工裝，用于基于熱壓罐的復(fù)合材
料固化成型或鋁合金壁板、蒙皮件蠕變時(shí)效成形，屬于航空制造工程領(lǐng)域。
(二)
背景技術(shù)：
蠕變時(shí)效成形是20世紀(jì)50年代初期，為成形復(fù)合材料、鋁合金整體壁板、蒙皮件 而發(fā)展起來的一項(xiàng)新技術(shù)。 早期的蠕變時(shí)效成形工裝常采用焊接卡板式，2003年Airbus公司在原有卡板式 工裝基礎(chǔ)上，開發(fā)了可調(diào)卡板式工裝。 利用這類卡板式工裝進(jìn)行蠕變時(shí)效成形時(shí)，一套工裝只適用于一或幾個(gè)零件的成 形，由于各型號(hào)飛機(jī)外表壁板、蒙皮件成千上萬，使得工裝數(shù)量龐大，加工成本高，占地面積 大，這在很大程度上影響著企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。
(三)

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種基于熱壓罐的蠕變時(shí)效成形柔性工裝，以解決現(xiàn)有卡 板式工裝存在的缺陷。 本發(fā)明為基于熱壓罐的蠕變時(shí)效成形柔性工裝，可用于復(fù)合材料的固化成型，也 可用于飛機(jī)鈑金件蠕變時(shí)效成形，如壁板、蒙皮等。其成形力來源于真空袋內(nèi)外壓強(qiáng)差。如 圖1為基于熱壓罐的蠕變時(shí)效成形柔性工裝系統(tǒng)圖。
基于熱壓罐的蠕變時(shí)效成形柔性工裝具體包括 —真空袋，材質(zhì)為厚0. 07mm的硅膠布，此構(gòu)件用于密封待成形件以及模具，真空 袋外部是熱壓罐的高壓氣體，內(nèi)部抽真空，以此來提供壁板時(shí)效成形所需壓力，
—底板，打有銷釘孔和螺紋孔， —高框，為兩短高框和兩長(zhǎng)高框組成的框體，所述的真空袋覆蓋于高框及待成型 件上； —低框，為兩短低框和兩長(zhǎng)低框組成的框體，所述的高框固定于低框外圍，高框和 低框均固定于所述的底板上； 釘板條，并列排列于底板上，并通過側(cè)向螺釘固定于低框的框體內(nèi)； 四墊片，置于低框內(nèi)壁與釘板條之間，用于定位釘板條的橫向位置； 調(diào)節(jié)釘柱，此調(diào)節(jié)釘柱依長(zhǎng)度不同分為5組，每組可調(diào)形高度一致，下方攻螺紋，
用于與固定板形成螺紋副，一一旋合所有調(diào)節(jié)釘柱，可使其形成待成形件模面的包絡(luò)面； 固定板，中心位置攻螺紋孔，與調(diào)節(jié)釘柱形成螺紋副，調(diào)節(jié)釘柱調(diào)到合適高度后通
過螺母將其固定于固定板上，之后將二者固定于釘板條上； —抽氣軟管，用于抽氣；抽氣軟管連接于一抽氣管咀上，抽氣管咀穿設(shè)并固定于底 板相應(yīng)的孔中，并通過一硅橡膠墊圈密封連接。所述的抽氣管咀由一法蘭盤和一抽氣管焊 接組成。
本發(fā)明為一種基于熱壓罐的蠕變時(shí)效成形柔性工裝，結(jié)構(gòu)緊湊，構(gòu)思精巧，低框既用來將釘板條定位，又用于連接高框，能夠滿足基于熱壓罐的復(fù)合材料固化成型或壁板、蒙皮件的蠕變時(shí)效成形工況要求，而且釘柱可調(diào)節(jié)成不同的型面，可以滿足多種零件的成形要求。 本發(fā)明為優(yōu)點(diǎn)和功效在于 1.工裝柔性程度高，可用于多種復(fù)合材料件固化成型以及多種鋁合金壁板件、蒙皮試件蠕變時(shí)效成形的基礎(chǔ)研究； 2.釘柱依長(zhǎng)度分檔設(shè)計(jì)，有效解決待成形件型面過彎量要求，釘柱調(diào)形機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單，便于調(diào)形； 綜上，本裝置總體結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單可靠，造價(jià)低，實(shí)用性強(qiáng)。在具體結(jié)構(gòu)上有很多創(chuàng)新型設(shè)計(jì)，如低框結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、調(diào)形釘柱設(shè)計(jì)、釘板條的設(shè)計(jì)。


圖1所示為基于熱壓罐的蠕變時(shí)效成形柔性工裝系統(tǒng)示意圖。
圖2所示為本發(fā)明之基于熱壓罐的蠕變時(shí)效成形柔性工裝主視圖。 圖3所示為本發(fā)明之基于熱壓罐的蠕變時(shí)效成形柔性工裝俯視圖。 圖4所示為本發(fā)明之基于熱壓罐的蠕變時(shí)效成形柔性工裝側(cè)視圖。 圖5所示為本發(fā)明之基于熱壓罐的蠕變時(shí)效成形柔性工裝之抽氣軟管及抽氣管
咀局部放大圖。 圖6所示為本發(fā)明之基于熱壓罐的蠕變時(shí)效成形柔性工裝之固定有調(diào)節(jié)釘柱的釘板條的局部視圖。圖中標(biāo)號(hào)及符號(hào)說明如下1、短高框2、短低框3、長(zhǎng)高框4、內(nèi)六角螺釘5、長(zhǎng)低框6、內(nèi)螺紋圓錐銷7、墊片8、內(nèi)六角螺釘9、內(nèi)六角螺釘10、底板11、調(diào)節(jié)釘柱12、六角薄螺母13、固定板14、釘板條15、十字槽盤頭螺釘16、內(nèi)六角螺釘17、內(nèi)六角螺釘18、抽氣軟管19、抽氣管咀20、十字槽盤頭螺釘21、硅橡膠墊圈22、真空袋23、抽氣管24、法蘭盤a、熱壓罐系統(tǒng)b、蠕變時(shí)效成形柔性工裝及成形件c、真空系統(tǒng)25、真空表26、真空箱27、真空泵
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案做進(jìn)一步的說明。
0038] 請(qǐng)參閱圖2至圖6所示，本發(fā)明一種基于熱壓罐的蠕變時(shí)效成形柔性工裝具體包括 —真空袋22，材質(zhì)為厚0. 07mm的硅膠布，此構(gòu)件用于密封待成形件以及模具，真空袋外部是熱壓罐的高壓氣體，內(nèi)部抽真空，以此來提供壁板時(shí)效成形所需壓力，
—底板IO，打有銷釘孔和螺紋孔， —高框，為兩短高框1和兩長(zhǎng)高框3組成的框體，所述的真空袋22覆蓋于高框及待成型件上； —低框，為兩短低框2和兩長(zhǎng)低框5組成的框體，所述的高框固定于低框外圍，高 框和低框均固定于所述的底板10上； 釘板條14，并列排列于底板10上，并通過側(cè)向螺釘固定于低框的框體內(nèi)；
四墊片7，置于低框內(nèi)壁與釘板條14之間，用于定位釘板條的橫向位置；
調(diào)節(jié)釘柱11，此調(diào)節(jié)釘柱依長(zhǎng)度不同分為5組，每組可調(diào)形高度一致，下方攻螺 紋，用于與固定板13形成螺紋副，一一旋合所有調(diào)節(jié)釘柱，可使其形成待成形件模面的包 絡(luò)面； 固定板13，中心位置攻螺紋孔，與調(diào)節(jié)釘柱形成螺紋副，調(diào)節(jié)釘柱11調(diào)到合適高
度后通過螺母將其固定于固定板13上，之后將二者固定于釘板條14上； —抽氣軟管18，用于抽氣；抽氣軟管連接于一抽氣管咀19上，抽氣管咀穿設(shè)并固
定于底板相應(yīng)的孔中，并通過一硅橡膠墊圈21密封連接。所述的抽氣管咀由一法蘭盤24
和一抽氣管23連接組成。 下面詳細(xì)說明安裝流程 (1).低框在底板上的定位緊固，將長(zhǎng)低框和短低框分別放于底板上，用內(nèi)螺紋圓 錐銷釘6將其分別定位，用內(nèi)六角螺釘4、 17將其緊定； (2).抽氣管咀的安裝在底板下方安裝抽氣管咀，抽氣管咀法蘭盤和底板間用硅 橡膠墊圈21進(jìn)行密封，用螺釘20將抽氣管咀19緊定于底板上； (3).釘板條釘柱調(diào)高將釘板條14上的調(diào)節(jié)釘柱11按壁板或蒙皮下表面包絡(luò)面 要求，將其調(diào)到合適高度，將9個(gè)定板條上的釘柱高度調(diào)好后依次排列于底板上；
(4).高框緊固高框由兩個(gè)長(zhǎng)高框板3和兩個(gè)短高框板1組成，上端的長(zhǎng)短高框 間用沉頭螺釘進(jìn)行鎖緊，下端通過螺釘與低框鎖緊； (5).待成型(形)件定位與安放對(duì)于已經(jīng)調(diào)好釘高的柔性工裝，可拔掉邊緣處 釘子幾個(gè)，插入定位銷，對(duì)待成形件進(jìn)行定位； (6).在已經(jīng)調(diào)好釘高的柔性多點(diǎn)工裝上首先安放一層開縫不銹鋼板，在不銹鋼板 上放置待成形件，待成形件上方放置透氣氈； (7).真空袋膠接用真空袋將整體柔性工裝及待成形工件包起來，真空袋與工裝 下方底板進(jìn)行密封膠接； (8).將真空袋密封后的工裝和工件放入熱壓罐中，罐體內(nèi)加壓，外面抽真空，對(duì)工 件進(jìn)行時(shí)效處理。
權(quán)利要求
一種基于熱壓罐的蠕變時(shí)效成形柔性工裝，其特征在于該工裝包括一真空袋，此構(gòu)件用于密封待成形件以及模具；一底板，打有銷釘孔和螺紋孔；一高框，為兩短高框和兩長(zhǎng)高框組成的框體，所述的真空袋覆蓋于高框及待成形件上；一低框，為兩短低框和兩長(zhǎng)低框組成的框體，所述的高框固定于低框外圍，高框和低框均固定于所述的底板上；釘板條，并列排列于底板上，并通過側(cè)向螺釘固定于低框的框體內(nèi)；四墊片，置于低框內(nèi)壁與釘板條之間，用于定位釘板條的橫向位置；調(diào)節(jié)釘柱，下方攻螺紋，用于與固定板形成螺紋副；固定板，中心位置攻螺紋孔，與調(diào)節(jié)釘柱形成螺紋副，將調(diào)節(jié)釘柱固定于固定板上，之后將二者固定于釘板條上；一抽氣軟管，連接于一抽氣管咀上，抽氣管咀穿設(shè)并固定于底板相應(yīng)的孔中，并通過一硅橡膠墊圈密封連接。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于熱壓罐的蠕變時(shí)效成形柔性工裝，其特征在于所述的 真空袋材質(zhì)為厚0. 05mm 0. 09mm的硅膠布。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于熱壓罐的蠕變時(shí)效成形柔性工裝，其特征在于所述的 調(diào)節(jié)釘柱依長(zhǎng)度不同分為5組，每組可調(diào)形高度一致。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于熱壓罐的蠕變時(shí)效成形柔性工裝，其特征在于所述的 抽氣管咀由一法蘭盤和一抽氣管焊接組成。
全文摘要
本發(fā)明一種基于熱壓罐的蠕變時(shí)效成形柔性工裝，包括一真空袋；一底板，打有銷釘孔和螺紋孔；一高框，為兩短高框和兩長(zhǎng)高框組成的框體，真空袋覆蓋于高框及待成型件上；一低框，為兩短低框和兩長(zhǎng)低框組成的框體，所述的高框固定于低框外圍，高框和低框均固定于所述的底板上；釘板條，并列排列于底板上，并通過側(cè)向螺釘固定于低框的框體內(nèi)；四墊片，置于低框內(nèi)壁與釘板條之間；調(diào)節(jié)釘柱，下方攻螺紋，用于與固定板形成螺紋副；固定板，中心位置攻螺紋孔，與調(diào)節(jié)釘柱形成螺紋副，將調(diào)節(jié)釘柱固定于固定板上，之后將二者固定于釘板條上；一抽氣軟管，連接于一抽氣管咀上，抽氣管咀穿設(shè)并固定于底板相應(yīng)的孔中，并通過一硅橡膠墊圈密封連接。
文檔編號(hào)B21D26/00GK101774274SQ20091024463
公開日2010年7月14日 申請(qǐng)日期2009年12月31日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月31日
發(fā)明者張翼, 徐應(yīng)強(qiáng), 朱明華, 李東升, 李小強(qiáng), 桑陽, 羅紅宇, 趙弘弘 申請(qǐng)人:北京航空航天大學(xué);上海飛機(jī)制造有限公司