【技术实现步骤摘要】
本公开总体上涉及复合材料制造，并且更具体地涉及形成具有穿过腹板和多个凸缘的弯曲的复合材料结构。
技术介绍
1、复合材料是通过组合两种或更多种功能组分产生的坚固轻质材料。例如，复合材料可以包括结合在聚合物树脂基质中的增强纤维。纤维可以采取单向带、编织布或织物或编织物的形式。复合材料的机械性质和其他材料性质对于一些实现方式可能是期望的。
2、复合材料制造使用与金属加工不同的方法，这是由于材料特性不同。由于复杂的形状，特别是具有弯曲或弯折的形状，一些复合材料制造是手工进行的。然而，手工形成复合材料结构是不期望地耗时的。
3、因此，期望有一种方法和设备，其考虑到至少一些上述问题以及其他可能的问题。期望有一种以减少褶皱的方式形成具有弯曲的复合材料结构的自动化方法。
技术实现思路
1、本公开的实施例提供了一种形成复合材料结构的方法，在该复合材料结构的腹板和多个凸缘中具有弯曲。将平坦的未固化复合层压板放置成与心轴的成形表面接触。将压力施加到平坦的未固化复合层压板的在心轴的成形表面中的弯折区域上的部分，以形成弯曲的层压板。平坦的未固化复合层压板包括沿相应长度不连续的多个零度层片。将弯曲的层压板和心轴放置到成形组件中。通过成形组件将弯曲的层压板的悬伸部分弯曲成与心轴的侧面接触以形成复合材料结构，所述复合材料结构在复合材料结构的与心轴的成形表面接触的腹板和与心轴的侧面接触的多个凸缘中具有弯曲。
2、本公开的实施例提供一种成形系统。成形系统包括心轴，该心轴包括：具有弯
3、本公开的实施例提供了一种形成复合材料结构的方法，在该复合材料结构的腹板和多个凸缘中具有弯曲。将心轴上的包括多个复合层片的弯曲的层压板移动到成形组件中，所述弯曲的层压板与所述心轴的腹板表面接触并且包括悬伸于所述心轴的悬伸部分，所述腹板表面包括弯折区域，所述弯折区域包括多个弯折，所述多个弯折在所述腹板表面的在所述心轴的纵向方向上的第一部分与第二部分之间形成角度。弯曲的层压板包括多个零度层片，所述多个零度层片具有在多个弯折中的每个弯折的期望距离内的切口。通过成形组件将弯曲的层压板的悬伸部分弯曲成与心轴的侧面接触以形成复合材料结构，该复合材料结构在复合材料结构的与心轴的成形表面接触的腹板和与心轴的侧面接触的多个凸缘中具有弯曲。
4、这些特征和功能可以在本公开的各种实施例中独立地实现，或者可以在其他实施例中组合，其中，参考以下描述和附图可以看到进一步的细节。
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1.一种形成复合材料结构(298，1402)的方法(1500)，在该复合材料结构(298，1402)的腹板(291，1408)和多个凸缘(293)中具有弯曲(268，1404)，所述方法(1500)包括：
2.根据权利要求1所述的方法(1500)，其中，施加压力(264)包括：使用压脚(262，902)在所述平坦的未固化复合层压板(240，701)的在所述成形表面(230，620)的弯折区域(208，613)上方的所述部分上方局部地向下施加(1520)压力(264)，并且
3.根据权利要求1所述的方法(1500)，其中，使所述弯曲的层压板(266，906)的悬伸部分(257，802)弯曲包括：将所述悬伸部分(257，802)向下摆动(1522)到所述心轴(204，600)的凸缘成形表面(210，606)上。
4.根据权利要求3所述的方法(1500)，其中，使所述悬伸部分(257，802)摆动包括：使用推压装置(280，1104)使所述悬伸部分(257，802)向下摆动(1524)。
5.根据权利要求1至4中的任一项所述的方法(150
6.根据权利要求5所述的方法(1500)，其中，使所述弯曲的层压板(266，906)的悬伸部分(257，802)弯曲将所述支撑托架(232，236，704)在所述心轴(204，600)的凸缘成形表面(210，606)上向下推动(1526)。
7.根据权利要求1至4中的任一项所述的方法(1500)，该方法还包括：
8.根据权利要求7所述的方法(1500)，其中，切割每个零度板层包括：贯穿所述平坦的未固化复合层压板(240，701)的厚度(256)以交错方式(250)切割(1514)所述多个零度层片(244)中的零度层片；或者
9.根据权利要求1至4中的任一项所述的方法(1500)，该方法还包括：
10.一种成形系统(202)，该成形系统包括：
11.根据权利要求10所述的成形系统(202)，该成形系统还包括：
12.根据权利要求10或11所述的成形系统(202)，其中，所述腹板表面(206，602)包括所述弯折区域(208，613)，所述弯折区域包括多个弯折(209，612，614)，所述多个弯折在所述腹板表面(206，602)的在所述心轴(204，600)的纵向方向(228)上的第一部分(224，616)和第二部分(226，618)之间形成角度(222)。
13.一种形成复合材料结构(298，1402)的方法(1600)，在该复合材料结构(298，1402)的腹板(291)和多个凸缘(293)中具有弯曲(268)，所述方法包括：
14.根据权利要求13所述的方法(1600)，该方法还包括：
15.根据权利要求14所述的方法(1600)，该方法还包括：
16.一种在复合材料结构(298，1402)中形成弯曲(268)的方法(400)，所述方法包括：
17.根据权利要求16所述的方法(400)，其中，所述平坦的未固化复合层压板(240)包括多个复合层片(242)，所述多个复合层片(242)包括所述多个零度层片(244)，并且其中，形成所述弯曲(268)包括：通过将所述多个复合层片(242)的悬伸部分(257)摆动到所述心轴(204)的侧面(220)上来形成(410)所述复合材料结构(298)的多个凸缘(293)。
18.根据权利要求17所述的方法(400)，其中，使所述多个复合层片(242)的悬伸部分(257)摆动包括：使用与所述弯曲(268)匹配的囊(288)来使所述悬伸部分(257)向下摆动(412)；或者
19.根据权利要求18所述的方法(400)，其中，形成所述弯曲(268)还包括：在所述平坦的未固化复合层压板(240)的在所述心轴(204)中的弯折区域(208)上方的部分上施加(416)压力，以在所述复合材料结构(298)的腹板(291)中形成所述弯曲(268)，并且其中，所述复合材料结构(298)的腹板(291)中的间隙(297)小于所述复合材料结构(2...
【技术特征摘要】
1.一种形成复合材料结构(298，1402)的方法(1500)，在该复合材料结构(298，1402)的腹板(291，1408)和多个凸缘(293)中具有弯曲(268，1404)，所述方法(1500)包括：
2.根据权利要求1所述的方法(1500)，其中，施加压力(264)包括：使用压脚(262，902)在所述平坦的未固化复合层压板(240，701)的在所述成形表面(230，620)的弯折区域(208，613)上方的所述部分上方局部地向下施加(1520)压力(264)，并且
3.根据权利要求1所述的方法(1500)，其中，使所述弯曲的层压板(266，906)的悬伸部分(257，802)弯曲包括：将所述悬伸部分(257，802)向下摆动(1522)到所述心轴(204，600)的凸缘成形表面(210，606)上。
4.根据权利要求3所述的方法(1500)，其中，使所述悬伸部分(257，802)摆动包括：使用推压装置(280，1104)使所述悬伸部分(257，802)向下摆动(1524)。
5.根据权利要求1至4中的任一项所述的方法(1500)，其中，将所述平坦的未固化复合层压板(240，701)放置成与所述成形表面(230，620)接触包括：将所述平坦的未固化复合层压板(240，701)放置(1518)成与所述心轴(204，600)的腹板表面(206，602)接触并且与支撑托架(232，236，704)接触，所述支撑托架能移动地连接到所述心轴(204，600)的在所述心轴(204，600)的腹板表面(206，602)的两侧的凸缘成形表面(210，606)。
6.根据权利要求5所述的方法(1500)，其中，使所述弯曲的层压板(266，906)的悬伸部分(257，802)弯曲将所述支撑托架(232，236，704)在所述心轴(204，600)的凸缘成形表面(210，606)上向下推动(1526)。
7.根据权利要求1至4中的任一项所述的方法(1500)，该方法还包括：
8.根据权利要求7所述的方法(1500)，其中，切割每个零度板层包括：贯穿所述平坦的未固化复合层压板(240，701)的厚度(256)以交错方式(250)切割(1514)所述多个零度层片(244)中的零度层片；或者
9.根据权利要求1至4中的任一项所述的方法(1500)，...
【专利技术属性】
技术研发人员：B·G·罗宾斯，S·J·普卢默，K·S·威尔顿，
申请(专利权)人：波音公司，
类型：发明
国别省市：
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