[发明专利]成型复合帽形桁条的约束成形

说明书

在由平坦复合装料形成帽形桁条时，通过约束盖部来减少成型复合帽形桁条中的盖部褶皱。盖部由放置在用于成形复合装料的工具组中的可充气囊状物约束。

技术领域

本公开总体上涉及用于制造复合加强件的方法和设备，并且更具体地，涉及一种用于制造褶皱减少的成型复合帽形桁条的方法和装置。

背景技术

各种工艺和设备可用于使平坦复合装料形成为具有期望截面形状的加强件，诸如桁条。例如，可通过使用冲压机或可充气囊状物，使复合装料成形到模具腔中来制造桁条。在其中桁条沿着其长度成型作为成形过程的一部分的那些应用中，在成形期间在复合装料内局部产生应力，该局部应力可能会导致桁条的包含这些应力的区域中的弯曲或褶皱。在具有帽形截面的成型桁条(“帽形桁条”)的情况下，应力倾向于形成于桁条的成型区域中，并且导致盖部的弯曲或褶皱。盖部的弯曲或褶皱是不期望的，因为它可能影响桁条的结构性能，导致需要桁条返工或改变桁条设计，这可能增加劳动力和/或材料成本。

因此，期望提供一种用于制造成型帽形桁条的方法和装置，其减少或消除盖部的弯曲和/或褶皱，尤其是桁条的成型部分中的弯曲和/或褶皱。

发明内容

本公开总体上涉及制造复合零件，并且更具体地，涉及用于生产褶皱减少的成型复合帽形桁条的方法和装置。

根据一个方面，提供一种用于制造成型复合帽形桁条的装置。该装置包括一对模具、冲压机和囊状物。模具被构造为沿着其长度成型，并且限定模具腔，复合装料可成形至模具腔中，以形成具有盖部的成型帽形部分。冲压机被构造为使复合装料成形到模具腔中。囊状物位于模具腔内，并且被构造为在形成成型帽形部分时，约束盖部。

根据另一方面，提供一种用于形成褶皱减少的成型复合帽形桁条的方法。该方法包括：通过迫使复合装料进入模具腔，使复合装料形成为具有侧部和盖部的成型帽形部分。该方法还包括：在成形复合装料时，通过约束盖部来减小成形期间盖部中的应力。

根据又一方面，提供一种用于形成成型复合帽形桁条的方法，该成型复合帽形桁条具有帽形部分，该帽形部分包括侧部和盖部。该方法包括：将平坦复合装料放置在限定模具腔的一对模具上；以及迫使平坦复合装料进入模具腔中以形成桁条的具有侧部和盖部的帽形部分。该方法还包括：成型模具腔；以及通过将盖部中的应力远离盖部转移来减少在形成帽形部分期间盖部的褶皱。

所公开的方法和装置的优点之一在于可生产成型复合帽形桁条，其中，盖部的成型区域中的褶皱被减少或消除。另一优点在于该方法可仅利用现有桁条形成设备的微小变型来实现。又一优点是可减少或消除由桁条褶皱引起的返工以及伴随的人工和材料成本。另一优点是减少的盖部褶皱可改进帽形桁条的结构性能。

特征、功能和优点可在本公开的各个示例中独立地实现，或者可以结合在参考以下说明书和附图可看到更多细节的其他示例中。

附图说明

在所附权利要求中阐述了被认为是示例性示例的特性的新颖特征。然而，在结合附图阅读时，通过参考本公开的示例性示例的以下详细描述，将最好地理解示例性示例以及使用的优选模式、其进一步的目标和优点，其中：

图1是复合帽形桁条的一个示例的立体图的图示。

图2是示出图1所示的复合帽形桁条的截面形状的端视图的图示。

图3是示出复合帽形桁条的另一示例的截面形状的端视图的图示。

图4是沿着其长度具有多种轮廓的复合帽形桁条的立体图的图示。

图5是用于制造成型复合帽形桁条的工具组的截面图的图示。

图5A是图5的冲压机和顶板的立体图的图示，其中冲压机沿着其长度被分段。

图6是示出移动图5所示的工具组的模具成形部的替代方式的截面图的图示。