[发明专利]豁口工字形长桁的成型工装及其成型方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种豁口工字形长桁的成型工装及其成型方法，属于一种复合材料的工艺。

背景技术

工字形长桁是指截面呈工字形的桁条，一般长度与宽度相差较大，由左、右腹板和上、下缘条四部分组成，带豁口的工字形长桁，豁口一般位于长桁两端和中间具有装配关系的位置，用于躲避其他制件。在豁口处没有腹板，只有卧边坯料。

工字形长桁的成型模主要分为左、右两部分，因豁口的存在，长桁长度的不同以及工作制造的限制，长桁成型模需要分段设计、制造，通常在豁口处设计与豁口尺寸相同的占位成型模块。由于工装分段设计、制造，两部分对接位置成型时很难保证长桁坯料受压相同，导致卧边坯料在对接位置出现厚度阶差，影响卧边承力的传递性，及长桁表面成型质量。同时左、右长桁成型模各段相互之间没有限位，易在长桁轴线方向上发生窜动，长桁在成型时，每段左、右长桁成型模端头部位长桁立边偏薄，从而影响长桁的结构及强度不能达到设计要求。另外，长桁成型模的分段，很难保证两段甚至多段长桁的轴线在同一直线上，会影响长桁成型的直线度，以及各分段工装之间存在间隙，导致固话后的长桁变长，这些因素在具有多个工字形长桁结构及长桁较长时，严重影响工字形长桁的结构强度及结构性能，造成制件超出允许的公差范围。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种豁口工字形长桁的成型工装及其成型方法，该工装及方法能够有效保证豁口处表面质量，避免在长桁卧边处产生阶差，且长桁左、右成型模定位准确，在保证长桁豁口处立边厚度尺寸的同时，能够保证长桁成型的直线度，避免因工装造成的长桁长度方向的缺陷。

为解决以上问题，本发明的具体技术方案如下：一种豁口工字形长桁成型工装，左成型模和右成型模相邻设置，中间的缝隙宽度等于工字形长桁的立边宽度，左成型模和右成型模的底面在一个平面上，上表面对称设有相互连通的开口长条槽，开口长条槽在左成型模和右成型模的轴线方向上为非连续结构，非连续部分与工字形长桁的豁口位置对应；在左成型模和右成型模非连续部分的正下方设有凹槽， T型挡块的横向平面位于凹槽内，T型挡块的竖直边位于左成型模和右成型模的缝隙内，其中T型挡块的两端面分别与左成型模和右成型模的外侧表面在同一平面内；在每个开口长条槽内设有上缘条盖板。

利用上述工装对豁口工字形长桁成型的方法，包括以下步骤：

1）使用豁口工字形长桁的铺叠模铺叠长桁左右坯料，在平板上铺叠缘条坯料，真空压实预成型；

2）制作辊形0°纤维预浸料填充物；

3）将长桁左、右坯料转移到相应的左成型模和右成型模上，分别包裹其上面的开口长条槽、内侧面和下面，使用壁纸刀将坯料按成型模进行修切，使端面整齐，同时将左成型模和右成型模上方和下方的豁口处坯料进行分别切除；

4）将带有坯料的左成型模和右成型模的内侧面合并，然后将T型挡块插入到左成型模和右成型模的底面凹槽内；

5）将两根0°纤维预浸料填充物分别放置在带有坯料的左成型模和右成型模缝隙的下方，T型挡块的位置不铺设，然后在底面铺设卧边坯料；

6）将两根0°纤维预浸料填充物分别放置在带有坯料的左成型模和右成型模开口长条槽的上方，并在上方覆盖上缘条坯料，上缘条坯料上方放置上缘条盖板。

该豁口工字形长桁成型工装采用左成型模和右成型模的组合结构，可以成型处工字形长桁，在豁口位置设置T型挡块和开口长条槽的非连续结构，从而保证了长桁的豁口结构和长桁整体的连续性。

该豁口工字形长桁成型方法采用在工字形长桁的豁口处设T型截面的成型挡块来代替原有的成型块。T型挡块可以保证长桁豁口处附近受压相同，避免在制件固化后产生阶差，同时将长桁两侧的成型模在长桁轴线方向上保持一致，不会发生左、右成型模窜动。T型挡块立边厚度相比于长桁立边理论厚度偏薄，既能保证左、右长桁成型模端头部位长桁立边厚度，又能限制长桁左、右成型模在肋轴线方向上的位置。豁口处使用T型挡块，可以减少长桁成型模在长桁轴线方向上的分段数量，提高长桁成型的直线度，并减少因分段而带来的间隙累计误差。

附图说明

图1为豁口工字形长桁成型工装的结构示意图。

图2为T型挡块的结构示意图。

图3为图1的A-A剖视图。

图4为图1的B-B剖视图。

具体实施方式