【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于复合材料领域，具体涉及一种复合材料成型装置。
技术介绍
1、对于大涵道比商用航空发动机而言，复合材料具有轻质高强的优势，具有明显的减重效果，采用复合材料制造低温端机匣能够有效提高发动机的经济性。目前，复合材料制造机匣普遍采用将纤维织物缠绕、铺贴为预制体再利用树脂浸润的工艺方法实现。在利用纤维织物制造包括机匣在内的大曲率构件时，需要将纤维织物进行铺覆、扭转、缠绕、压实等变形来满足成型要求，当模具上存在一些大角度区域如法兰拐角、t形筋条的r角区域等，在此类结构成型模具的阴模上，常常会出现预制体变形不到位或架桥等情况，造成最终局部干斑、富树脂等缺陷，影响了成品的整体质量。因此，提供一种能够使纤维织物紧密贴合具有大角度结构模具的复合材料成型装置，具有很强的实用价值。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种复合材料成型装置，能够提高纤维织物与模具的贴合度。
2、根据本专利技术的实施例，提供一种复合材料成型装置，用于制造复合材料制件，该复合材料成型装置包括第一模具与第二模具，其中所述第一模包括成型腔，纤维织物缠绕或铺覆于所述成型腔，所述第二模具提供与所述成型腔配合的成型面。所述第二模具还包括预压实系统，所述预压实系统包括摆臂与滚轴；所述摆臂一端可旋转地固定于所述第二模具的模具本体，另一端为摆动的自由端；所述滚轴安装于所述摆臂的所述另一端，并能够在所述摆臂推动下抵接于所述第一模具的所述成型腔中的所述纤维织物，压紧并沿所述纤维织物表面滚动。
3、预压实
4、进一步地，在部分实施例中，所述摆臂具有折叠状态，所述折叠状态下，所述摆臂摆动至贴附于所述第二模具的模具本体的位置，至少部分所述摆臂提供所述成型面的至少部分壁体。折叠状态下的摆臂参与复合材料制件的表面成型，使成型过程工序连贯，模具结构更加紧凑。
5、进一步地，在部分实施例中，所述第一模具包括第一平面和第二平面，所述第二平面相对所述第一平面弯折凸起；所述摆臂包括第一节段和第二节段，所述第一节段连接于所述第二模具的模具本体，所述第一节段与第二节段通过中间转轴连接在一起，所述第二节段能够绕所述中间转轴转动，以容许所述摆臂在所述折叠状态下时所述第一节段和第二节段与所述第一平面和第二平面成随形配合。中间转轴的设置使得摆臂能够进行弯折，从而容许预压实系统能够应用于具有法兰边等复杂型面复合材料之间的成型制造。
6、进一步地，在部分实施例中，所述中间转轴设置有控制装置，所述控制装置限制所述第二节段在所述滚轴滚动至所述第一平面与第二平面的连接处前不发生转动。控制装置能够控制第二节段的转动，避免第二节段提前发生转动导致纤维织物表面压力不足。
7、进一步地，在部分实施例中，所述控制装置配置为机械控制装置、电动控制装置或气动控制装置。
8、进一步地，在部分实施例中，所述中间转轴限制所述第二节段与所述第一节段所成角度范围为θ-180°，其中θ为所述第一平面与所述第二平面之间的夹角。对中间转轴所容许第二节段转动的角度进行限制，用于避免滚轴滚动过程中对纤维织物的压力不足。
9、进一步地，在部分实施例中，所述第一平面与第二平面的连接位置配置为倒圆角。倒圆角使滚轴能够顺畅地由第一平面滚动至第二平面。
10、进一步地，在部分实施例中，所述滚轴的半径小于所述倒圆角的半径。滚轴半径小于倒圆角半径以避免第一平面与第二平面所成夹角较小时滚轴卡死。
11、进一步地，在部分实施例中，所述第一平面与第二平面间夹角成90°。
12、进一步地，在部分实施例中，所述复合材料制件配置为具有法兰的圆筒形制件。该复合材料成型装置可以用于制造飞机发动机机匣等大型圆筒形复合材料制件。
13、进一步地，在部分实施例中，所述第二模具配置有多个。对于形状复杂或体积较大的制件，可以采用多个第二模具共同成型。
14、进一步地，在部分实施例中，所述第二模具配置有多个所述预压实系统。单个第二模具上可以配置有多个预压实系统以适配体积较大或型面复杂的制件。
15、进一步地，在部分实施例中，所述第一模具与所述第二模具在所述成型腔外周侧形成有放大区，以容许所述第一模具与所述第二模具闭合后所述滚轴与部分所述摆臂延伸至收纳于所述放大区。复合材料制件的成型模具放大区可以用于收纳不参与树脂固化过程中表面成型的滚轴与部分摆臂，以避免对制件的表面型面产生影响。
16、进一步地，在部分实施例中，所述摆臂与所述第二模具的模具本体的连接位置设置有转矩控制装置提供转矩，以维持所述滚轴对所述纤维织物提供的压力。
17、进一步地，在部分实施例中，所述转矩控制装置提供的转矩可调节。转矩应能够维持滚轴对纤维织物表面的压力，而随摆臂摆动角度的变化，所需提供的转矩大小也有所不同。
18、进一步地，在部分实施例中，所述滚轴配置为中空轴，所述滚轴上设置有注胶孔。注胶孔可用于成型过程中树脂注入，以使树脂更加充分地对纤维织物实现浸润。
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1.一种复合材料成型装置，用于制造复合材料制件，包括第一模具与第二模具，其中所述第一模包括成型腔，纤维织物缠绕或铺覆于所述成型腔，所述第二模具提供与所述成型腔配合的成型面，其特征在于，
2.根据权利要求1所述的复合材料成型装置，其特征在于，所述摆臂具有折叠状态，所述折叠状态下，所述摆臂摆动至贴附于所述第二模具的模具本体的位置，至少部分所述摆臂提供所述成型面的至少部分壁体。
3.根据权利要求2所述的复合材料成型装置，其特征在于，所述第一模具包括第一平面和第二平面，所述第二平面相对所述第一平面弯折凸起；所述摆臂包括第一节段和第二节段，所述第一节段连接于所述第二模具的模具本体，所述第一节段与第二节段通过中间转轴连接在一起，所述第二节段能够绕所述中间转轴转动，以容许所述摆臂在所述折叠状态下时所述第一节段和第二节段与所述第一平面和第二平面成随形配合。
4.根据权利要求3所述的复合材料成型装置，其特征在于，所述中间转轴设置有控制装置，所述控制装置限制所述第二节段在所述滚轴滚动至所述第一平面与第二平面的连接处前不发生转动。
5.根据权利要求4所述
6.根据权利要求3或4所述的复合材料成型装置，其特征在于，所述中间转轴限制所述第二节段与所述第一节段所成角度范围为θ-180°，其中θ为所述第一平面与所述第二平面之间的夹角。
7.根据权利要求3或4所述的复合材料成型装置，其特征在于，所述第一平面与第二平面的连接位置配置为倒圆角。
8.根据权利要求7所述的复合材料成型装置，其特征在于，所述滚轴的半径小于所述倒圆角的半径。
9.根据权利要求3或4所述的复合材料成型装置，其特征在于，所述第一平面与第二平面间夹角成90°。
10.根据权利要求9所述的复合材料成型装置，其特征在于，所述复合材料制件配置为具有法兰的圆筒形制件。
11.根据权利要求1至5中任一所述的复合材料成型装置，其特征在于，所述第二模具配置有多个。
12.根据权利要求1至5中任一所述的复合材料成型装置，其特征在于，所述第二模具配置有多个所述预压实系统。
13.根据权利要求1至5中任一所述的复合材料成型装置，其特征在于，所述第一模具与所述第二模具在所述成型腔外周侧形成有放大区，以容许所述第一模具与所述第二模具闭合后所述滚轴与部分所述摆臂延伸至并收纳于所述放大区。
14.根据权利要求1至5中任一所述的复合材料成型装置，其特征在于，所述摆臂与所述第二模具的模具本体的连接位置设置有转矩控制装置提供转矩，以维持所述滚轴对所述纤维织物提供的压力。
15.根据权利要求14所述的复合材料成型装置，其特征在于，所述转矩控制装置提供的转矩可调节。
16.根据权利要求1至5中任一所述的复合材料成型装置，其特征在于，所述滚轴配置为中空轴，所述滚轴上设置有注胶孔。
...【技术特征摘要】
1.一种复合材料成型装置，用于制造复合材料制件，包括第一模具与第二模具，其中所述第一模包括成型腔，纤维织物缠绕或铺覆于所述成型腔，所述第二模具提供与所述成型腔配合的成型面，其特征在于，
2.根据权利要求1所述的复合材料成型装置，其特征在于，所述摆臂具有折叠状态，所述折叠状态下，所述摆臂摆动至贴附于所述第二模具的模具本体的位置，至少部分所述摆臂提供所述成型面的至少部分壁体。
3.根据权利要求2所述的复合材料成型装置，其特征在于，所述第一模具包括第一平面和第二平面，所述第二平面相对所述第一平面弯折凸起；所述摆臂包括第一节段和第二节段，所述第一节段连接于所述第二模具的模具本体，所述第一节段与第二节段通过中间转轴连接在一起，所述第二节段能够绕所述中间转轴转动，以容许所述摆臂在所述折叠状态下时所述第一节段和第二节段与所述第一平面和第二平面成随形配合。
4.根据权利要求3所述的复合材料成型装置，其特征在于，所述中间转轴设置有控制装置，所述控制装置限制所述第二节段在所述滚轴滚动至所述第一平面与第二平面的连接处前不发生转动。
5.根据权利要求4所述的复合材料成型装置，其特征在于，所述控制装置配置为机械控制装置、电动控制装置或气动控制装置。
6.根据权利要求3或4所述的复合材料成型装置，其特征在于，所述中间转轴限制所述第二节段与所述第一节段所成角度范围为θ-180°，其中θ为所述第一平面与所述第二平面之间的夹角。
7.根...
【专利技术属性】
技术研发人员：张璇，孔维夷，张茜，
申请(专利权)人：中国航发商用航空发动机有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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