层状复合装料的成形方法技术

本发明专利技术提供了一种使装料成形的方法。装料的第一部分被夹持，使得装料的自由部分从夹持件突出至装料的自由边缘。装料的自由部分包括内层、外层和多个内部层。外层与成形辊接触，并且内层与导辊接触。装料的自由部分通过成形辊在模具的凸角部上弯曲以形成第一弯曲部，其中，外层位于第一弯曲部的外侧。装料的自由部分还通过导辊弯曲成远离模具的模制表面以形成第二弯曲部，其中，内层位于第二弯曲部的外侧。辊同时移动经过模制表面，使得辊逐渐地拉动装料经过模制表面，成形辊使装料的内层压靠模制表面以及第二弯曲部朝向装料的自由边缘移动。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及层状纤维增强复合装料的成形方法以及相关联的装置。
技术介绍
使层状的纤维增强复合装料弯曲可能会在装料中形成皱褶或其他不期望的人工痕迹，特别是在装料较大和/或具有变化的厚度和/或复杂的外轮廓的情况下，更是如此。在US-A-2013/0266431中描述了使层状纤维增强复合装料弯曲的已知方法。通过使模具的可动块行进从而形成围绕阴模具的第一弯曲部以及围绕可动块的第二弯曲部而形成凸缘。该凸缘具有位于第一弯曲部与第二弯曲部之间的近端部以及位于第二弯曲部与自由边缘之间的远端部。远端部被由作用在抽真空袋膜上的大气压力所产生的力压靠在可动块上。
技术实现思路
本专利技术的第一方面提供了一种使装料成形的方法，该装料包括由纤维增强复合材料制成的多个层，该方法包括：通过夹持件夹持装料的第一部分，装料的自由部分从夹持件突出至自由边缘；使装料的自由部分与成形辊接触；以及使成形辊行进经过模具使得成形辊使装料的自由部分在模具的凸角部上弯曲，其中，在成形辊行进经过模具时，成形辊绕同样行进经过模具的旋转轴线旋转。优选地，与装料的近端部没有压靠阴模具的US-A-2013/0266431中不同，当成形辊行进经过模具时，成形辊使装料的自由部分压靠模具的模制表面。这种压力使装料的自由部分能够被模制成依循模制表面的轮廓的复杂形状。成形辊(而非如US-A-2013/0266431中的滑动块)的使用意味着存在与装料的滚动式相互作用而非滑动运动。这种滚动式相互作用使成形辊能够通过下述压力使装料压靠模制表面：该压力比在装料上滑动的按压装置(例如US-A-2013/0266431中的滑动块)更大并且/或者更严密地受控。装料可以仅形成有单个弯曲部(在模具的凸角部上)，但更通常地，装料包括外层和内层，由纤维增强材料制成的所述多个层定位在内层与外层之间，成形辊在成形辊使装料的自由部分在模具的凸角部上弯曲时形成第一弯曲部，其中，外层位于第一弯曲部的外侧，并且该方法还包括：使内层与引导件接触；使装料的自由部分弯曲成远离模具的模制表面以形成第二弯曲部，其中，内层位于第二弯曲部的外侧；以及使成形辊和引导件同时行进经过模具，使得成形辊和引导件逐渐地拉动装料的自由部分经过模制表面，成形辊使装料的内层压靠模制表面以及第二弯曲部朝向自由边缘移动。在装料中形成两个相反的弯曲部意味着：外层在其经过第一弯曲部时的张紧状态与在其经过第二弯曲部时的压缩状态之间交替(内层在其经过第一弯曲部时的压缩状态与在其经过第二弯曲部时的张紧状态之间交替)。引导件可以是低摩擦垫(或通过滑动式相互作用与装料接触的其他非旋转结构)，或者引导件可以是导辊。在导辊行进经过模具时，导辊绕同样行进经过模具的旋转轴线旋转。成形辊可以在其到达装料的自由边缘之前从装料缩回，但更通常地，成形辊使装料的自由部分从模具的凸角部直至装料的自由边缘都压靠模具的模制表面。在一些实施方式中，使用仅单个成形辊来使装料的自由部分在模具的凸角部上弯曲。在其他实施方式中，该方法包括：使装料的自由部分与多个成形辊接触；以及使成形辊同时行进，使得成形辊使装料的自由部分在模具的凸角部上弯曲并且使装料的自由部分压靠模具的模制表面，其中，在每个成形辊行进经过模具时，所述每个成形辊均绕同样行进经过模具的旋转轴线旋转，并且成形辊中的至少一个成形辊在成形辊使装料的自由部分压靠模具的模制表面时相对于其他成形辊移动。成形辊之间的这种相对运动使成形辊能够使装料在具有复杂轮廓的模具上成形。例如，成形辊中的一个成形辊可以以与其他成形辊不同的速率绕旋转轴线旋转，以及/或者成形辊中的一个成形辊的旋转轴线可以相对于其他成形辊的旋转轴线移动(例如，平移和/或倾斜)。装料可以在室温处成形，但更通常地，装料在成形辊行进经过模具时例如由被结合到模具的模制表面中的加热元件和/或被结合到成形辊中的加热元件进行加热。可选地，装料的自由部分在装料的自由部分弯曲经过模具的凸角部之前例如通过接触加热器、一个或更多个辐射加热器(例如红外加热器)或对流加热器(将热空气吹到装料中)而被预加热。装料包括由纤维增强复合材料制成的多个层。通常，每个层均包括浸渍有未固化的基质材料的一组纤维。每个层中的纤维均可以是单向的，或者可以是例如编织的。基质材料可以是诸如例如环氧树脂之类的热固基质。纤维可以由碳或任何其他适当的增强材料制成。通常，该方法还包括:在装料的自由部分已在模具的凸角部上弯曲之后将装料加热至固化温度，使得纤维增强复合材料固化。固化温度通常大于装料的在装料的自由部分在模具的凸角部上弯曲时的温度。通常，固化温度大于150℃。通常，装料在其被加热至固化温度时保持与模具接触。本专利技术的第二方面提供了一种使装料成形的方法，该方法包括：通过夹持件夹持装料的第一部分，装料的自由部分从夹持件突出至装料的自由边缘，其中，装料的自由部分包括内层、外层以及位于内层与外层之间的由纤维增强复合材料制成的多个内层；使外层与成形辊接触；使内层与引导件接触；通过成形辊使装料的自由部分在模具的凸角部上弯曲以形成第一弯曲部，其中，外层位于第一弯曲部的外侧；通过引导件使装料的自由部分弯曲成远离模具的模制表面以形成第二弯曲部，其中，内层位于第二弯曲部的外侧；以及使成形辊和引导件同时行进经过模制表面，使得成形辊和引导件逐渐地拉动装料经过模制表面，成形辊使装料的内层压靠模制表面以及第二弯曲部朝向装料的自由边缘移动，其中，在成形辊行进经过模具时，成形辊绕同样行进经过模具的旋转轴线旋转。本专利技术的第三方面提供了一种用于通过第二方面的方法使装料成形的装置，该装置包括：用于夹持装料的第一部分的夹持件；支承件；成形辊，该成形辊由支承件承载；成形辊致动器，该成形辊致动器设置成使成形辊相对于支承件移动，以使成形辊与装料的外层接触；引导件，该引导件由支承件承载；引导件致动器，该引导件致动器设置成使引导件相对于支承件移动，以使引导件与装料的内层接触；具有凸角部和模制表面的模具；以及支承件致动器，该支承件致动器设置成使支承件移动经过模具以使装料成形，使得装料的自由部分通过成形辊在模具的凸角部上弯曲以形成第一弯曲部，其中，外层位于第一弯曲部的外侧，装料的自由部分通过引导件弯曲成远离模具的模制表面以形成第二弯曲部，其中，内层位于第二弯曲本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种装料的成形方法，所述装料包括由纤维增强复合材料制成的多个层，所述方法包括：通过夹持件夹持所述装料的第一部分，所述装料的自由部分从所述夹持件突出至自由边缘；使所述装料的所述自由部分与成形辊接触；以及使所述成形辊行进经过模具，使得所述成形辊使所述装料的所述自由部分在所述模具的凸角部上弯曲，其中，在所述成形辊行进经过所述模具时，所述成形辊绕也行进经过所述模具的旋转轴线旋转。

【技术特征摘要】
2014.12.19 GB 1422784.71.一种装料的成形方法，所述装料包括由纤维增强复合材料制成的
多个层，所述方法包括：
通过夹持件夹持所述装料的第一部分，所述装料的自由部分从所述
夹持件突出至自由边缘；
使所述装料的所述自由部分与成形辊接触；以及
使所述成形辊行进经过模具，使得所述成形辊使所述装料的所述自
由部分在所述模具的凸角部上弯曲，
其中，在所述成形辊行进经过所述模具时，所述成形辊绕也行进经
过所述模具的旋转轴线旋转。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述装料包括外层和内层，
由纤维增强材料制成的所述多个层定位在所述内层与所述外层之间，并
且在所述成形辊使所述装料的所述自由部分在所述模具的所述凸角部
上弯曲时所述成形辊形成第一弯曲部，其中，所述外层位于所述第一弯
曲部的外侧。
3.根据权利要求1所述的方法，其中，在所述成形辊行进经过所述
模具时，所述成形辊使所述装料的所述自由部分压靠所述模具的模制表
面。
4.根据权利要求3所述的方法，其中，所述装料包括外层和内层，
由纤维增强材料制成的所述多个层定位在所述内层与所述外层之间，并
且在所述成形辊使所述装料的所述自由部分在所述模具的所述凸角部
上弯曲时所述成形辊形成第一弯曲部，其中，所述外层位于所述第一弯
曲部的外侧，并且所述方法还包括：
使所述内层与引导件接触；
使所述装料的所述自由部分远离所述模具的所述模制表面弯曲以
形成第二弯曲部，其中，所述内层位于所述第二弯曲部的外侧；以及
使所述成形辊和所述引导件同时行进经过所述模具，使得所述成形
辊和所述引导件逐渐地拉动所述装料的所述自由部分经过所述模制表
面，所述成形辊使所述装料的所述内层压靠所述模制表面以及所述第二
弯曲部朝向所述自由边缘移动。
5.根据权利要求4所述的方法，其中，所述引导件包括导辊，并且
在所述导辊行进经过所述模具时，所述导辊绕也行进经过所述模具的旋
转轴线旋转。
6.根据权利要求3至5中的任一项所述的方法，其中，随着所述成
形辊行进经过所述模具，所述成形辊使所述装料的所述自由部分从所述
模具的所述凸角部至所述装料的所述自由边缘都压靠所述模具的所述
模制表面。
7.根据权利要求3至5中的任一项所述的方法，其中，所述方法包
括：
使所述装料的所述自由部分与多个成形辊接触；以及
使所述成形辊同时行进，使得所述成形辊使所述装料的所述自由部
分在模具的所述凸角部上弯曲，并且使所述装料的所述自由部分压靠所
述模具的所述模制表面，
其中，在每个成形辊行进经过所述模具时，所述每个成形辊均绕也
行进经过所述模具的旋转轴线旋转，以及
其中，所述成形辊中的至少一个成形辊在所述成形辊使所述装料的
所述自由部分压靠所述模具的所述模制表面时相对于其他成形辊移动。
8.根据权利要求7所述的方法，其中，所述成形辊中的所述一个成
形辊在所述成形辊使所述装料的所述自由部分压靠所述模具的所述模
制表面时以与所述其他成形辊不同的速率绕所述一个成形辊的旋转轴
线旋转。
9.根据权利要求7所述的方法，其中，所述成形辊中的所述一个成
形辊的所述旋转轴线在所述成形辊使所述装料的所述自由部分压靠所
述模具的所述模制表面时相对于所述其他成形辊的旋转轴线移动。
10.根据权利要求3至5中的任一项所述的方法，其中，所述装料
在所述成形辊行进经过所述模具时由结合到所述模具的所述模制表面
中的加...

【专利技术属性】
技术研发人员：哈尔韦·布鲁克斯，马塞尔·巴克利，理查德·J·克罗斯利，帕特里克·兰德，
申请(专利权)人：空中客车营运有限公司，
类型：发明
国别省市：英国;GB