[发明专利]复合材料剪切压紧一体化装置

说明书

技术领域

本发明涉及复合材料成型领域，尤其是一种复合材料剪切压紧一体化装置。

背景技术

复合材料具有高比强度、高比模量，耐疲劳，减振性好，工艺性好等优点，这些优点对飞行器的性能具有很大的价值，在航天航空工业中已经得到了广泛的应用。同时在其他行业，复合材料的用量也在日益增多。

对高曲率轮廓复材整体构件，如飞机机身段，以及其他诸如喷气发动机整流罩、进气道、喷管、锥形管、压气机叶片、圆形或“C”形通道管等椭圆高曲率轮廓整体复材构件，使用自动铺带机设备将无法进行铺放加工制造。自动铺丝机由于可以对每一束丝带进行单独控制，可根据铺放层轮廓形状对丝束进行切断，可铺放复杂的、甚至带窗口的曲面。因此，对于此类复杂构件，需要使用自动铺丝机来实现铺放加工制造。

复合材料铺丝机在铺放过程中需要对丝束进行独立的切割，为了保证在丝束切割时的稳定切断率及防止丝束在切断后由于张力的原因导致发生收缩回退现象，在进行丝束切割时，通常采用压紧机构对具有张力的丝束进行压紧，以保证上述两个功能需求。

目前铺丝头多采用两套分离的系统来完成对复合材料纤维丝束的压紧和切割功能。这样的形式压紧和切割每个功能需要独立的驱动系统和执行机构，不仅质量大，在结构上占用空间大；而且在控制上还需要进行时间同步，增加了控制系统的复杂程度。

发明内容

为了解决上述现有技术存在的缺陷，本发明提出一种将丝束的压紧切割合二为一的新型装置，即复合材料剪切压紧一体化装置，该装置只采用一套驱动系统，即可对复合材料纤维丝束进行压紧和切割。

本发明提出的一种复合材料剪切压紧一体化装置包括：导向本体、压紧螺钉、压紧弹簧、压紧装置、限位螺母、剪切刀片和下剪刃，其中：

所述导向本体的纵向切面呈顶部和侧面均具有突起的“Γ”型，外围呈顶部具有突出的矩形，用于对剪切压紧一体化装置的运动进行导向；

所述导向本体的侧面突起贯设有第一通孔，所述压紧螺钉、压紧弹簧、压紧装置依次置于贯设在所述第一通孔中；

所述第一通孔的上部开设有内螺纹孔，用于安装压紧螺钉，通过调整所述压紧螺钉的旋入深度来调节与所述压紧螺钉相邻放置的压紧弹簧的压紧力，进而改变对与所述压紧弹簧相邻放置的压紧装置的压紧力；

所述导向本体侧面突起的下部开有内螺纹孔，其与上部的内螺纹孔同轴，用于安装限位螺母，以将压紧装置限制在第一通孔的内部；

所述导向本体下部靠近所述侧面突起的侧面上设有刀片安装槽，用于安装所述剪切刀片；

所述下剪刃为长方体结构，其置于所述压紧装置的下方，用于与所述压紧装置和剪切刀片相配和来对纤维丝束进行固定和剪切。

本发明可在有限的空间内实现对每束丝束的独立压紧和切割，不仅减小了质量，节约了空间，简化了结构，而且还可以根据不同的材料特性对压紧力进行调节。

附图说明

图1是本发明复合材料剪切压紧一体化装置的轴测图；

图2是本发明复合材料剪切压紧一体化装置的剖面图；

图3是导向本体a的轴测图；

图4是导向本体a的剖面图；

图5是压紧装置d的结构示意图；

图6是压止头10的结构示意图；

图7是限位螺母e的结构示意图；

图8是剪切刀片g的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明进一步详细说明。

图1是本发明复合材料剪切压紧一体化装置的轴测图，图2是本发明复合材料剪切压紧一体化装置的剖面图，如图1和图2所示，本发明提出的一种将丝束的压紧切割合二为一的复合材料剪切压紧一体化装置包括导向本体a、压紧螺钉b、压紧弹簧c、压紧装置d、限位螺母e、剪切刀片g和下剪刃h，其中：

所述导向本体a的纵向切面呈顶部和侧面均具有突起的“Γ”型，外围呈顶部具有突出的矩形，用于对整个剪切压紧一体化装置的运动进行导向，同时约束整个剪切压紧一体化装置不能旋转，只能按照事先设定的方向进行运动，比如图3所示的箭头方向；

图3是导向本体a的轴测图，图4是导向本体a的剖面图，如图3和图4所示，所述导向本体a的顶部突起横设有通孔1，用于与外部驱动系统进行连接，在本发明一实施例中，所述通孔1为方形通孔；