一种模压消褶复合装置的制作方法

本发明属于复合材料桨叶蒙皮自动铺放，具体是涉及一种模压消褶复合装置。

背景技术：

1、复合材料桨叶蒙皮由多层预浸料铺放而成，由于铺放过程温度、压力等因素影响极易出现纤维屈曲、褶皱等缺陷，影响桨叶成型精度和疲劳寿命。尤其是蒙皮模具根部存在大曲率的凹曲面，操作空间狭小，普通的自动铺放头很难进入且易产生铺放缺陷，预浸料难以贴合压实，易产生褶皱和纤维屈曲等缺陷，因而国内外桨叶蒙皮的设计制造通常采用织物预浸料手工铺放，便于适应桨叶的复杂曲率变化，目前国外还没有在直升机桨叶蒙皮上采用自动铺放技术。

2、目前复材桨叶蒙皮通常采用手工铺放，将织物预浸料在曲率变化较大的阴模上铺放，因而限制了自动铺丝设备的使用。由于桨叶的尺寸往往长达7m以上，需多人长时间配合才能完成。批量生产时，受疲劳程度和熟练程度的影响，人工铺叠的误差会快速累积，导致铺层超差或是层间未能全面压实，最终这些缺陷会复现在固化后的零件内部，严重削弱桨叶的强度。

技术实现思路

1、(一)要解决的技术问题

2、本发明主要针对以上问题，提出了一种模压消褶复合装置，其目的是解决现有技术复合材料桨叶根部蒙皮铺放过程中易出现脱粘、褶皱，人工铺放效率低和一致性差的技术问题。

3、(二)技术方案

4、为实现上述目的，本发明第一方面提供了一种模压消褶复合装置，该装置包括：吸盘组件、电缸、模压模具、侧边消褶组件、安装板和凸轮组件，其中：

5、所述吸盘组件包括中部真空吸盘，所述中部真空吸盘多点分布，安装在具有弹簧缓冲支杆的滑轨上，所述弹簧缓冲支杆固定在所述安装板上；

6、所述电缸安装在所述安装板上，其输出端连接所述凸轮组件；

7、所述凸轮组件包括凸轮槽块、左凸轮和右凸轮，所述凸轮槽块的两侧壁分别从底部向上开设有倾斜设置的第一凸轮槽和第二凸轮槽，所述第一凸轮槽和所述第二凸轮槽在凸轮槽块上背对背镜像布置，且所述第一凸轮槽向上的倾斜方向与所述第二凸轮槽向上的倾斜方向镜像布置，所述凸轮槽块与所述电缸的输出端连接，在所述第一凸轮槽上布置所述左凸轮，在所述第二凸轮槽上布置所述右凸轮；

8、所述模压模具由左模具和右模具组成，所述左凸轮安装在所述左模具上，所述右凸轮安装在所述右模具上，所述左模具和所述右模具分别与所述安装板下端滑动连接；

9、所述侧边消褶组件包括侧边消褶压板、固定座、压板伸缩气缸和压板旋转气缸；所述压板伸缩气缸安装在蒙皮模具底座上，所述压板伸缩气缸的输出端连接所述固定座，所述固定座上安装有所述压板旋转气缸，所述侧边消褶压板与所述固定座铰接，所述压板旋转气缸的输出端朝向所述侧边消褶压板倾斜设置，且输出端的端部与所述侧边消褶压板铰接。

10、进一步地，所述吸盘组件还包括侧边真空吸盘和侧吸盘气缸，所述侧吸盘气缸安装在所述安装板上，所述侧边真空吸盘位于所述安装板的下端，与所述侧吸盘气缸的输出端固定连接，所述侧边真空吸盘和所述侧吸盘气缸位于所述中部真空吸盘的外侧。

11、进一步地，所述侧边真空吸盘成组安装，通过导向轴安装在所述安装板上。

12、进一步地，所述侧边真空吸盘和所述中部真空吸盘在同一水平面上。

13、进一步地，所述侧吸盘气缸由气动比例阀控制。

14、进一步地，在取料时，所述中部真空吸盘最中间一组吸盘位置与料片基准线相重合。

15、进一步地，所述左模具和右模具外表面覆盖一层软膜材料。

16、进一步地，所述电缸和所述凸轮组件的数量为两个，并以所述安装板中心对称布置，两个所述电缸同步控制两个所述凸轮组件。

17、进一步地，在所述模压模具向下移动前，所述模压模具的下表面与蒙皮模具上表面保持一个料片厚度的距离。

18、(三)有益效果

19、与现有技术相比，本发明提供的一种模压消褶复合装置，显著改善了复合材料桨叶根部蒙皮的自动铺放过程。具体而言，该装置结合了吸盘组件，这些吸盘可以精确抓取并定位预裁剪的复合材料料片，确保在移动和铺设过程中料片不发生滑动或变形。在铺设过程中，侧边消褶压板由压板伸缩气缸和压板旋转气缸驱动，可按需调整压力和角度，紧密贴合桨叶蒙皮的复杂曲面，有效消除料片边缘的褶皱。此外，电缸驱动的凸轮组件控制模压模具的对称位移，确保料片在高曲率区域均匀压实且位置精确。这种集成的方法不仅提高了铺放质量，还极大地提升了生产效率和一致性，从而解决了传统手工铺放在桨叶根部面临的脱粘、褶皱等问题。

技术特征：

1.一种模压消褶复合装置，其特征在于，该装置包括：吸盘组件、电缸、模压模具、侧边消褶组件、安装板和凸轮组件，其中：

2.根据权利要求1所述的一种模压消褶复合装置，其特征在于，所述吸盘组件还包括侧边真空吸盘和侧吸盘气缸，所述侧吸盘气缸安装在所述安装板上，所述侧边真空吸盘位于所述安装板的下端，与所述侧吸盘气缸的输出端固定连接，所述侧边真空吸盘和所述侧吸盘气缸位于所述中部真空吸盘的外侧。

3.根据权利要求2所述的一种模压消褶复合装置，其特征在于，所述侧边真空吸盘成组安装，通过导向轴安装在所述安装板上。

4.根据权利要求2或3所述的一种模压消褶复合装置，其特征在于，所述侧边真空吸盘和所述中部真空吸盘在同一水平面上。

5.根据权利要求2或3所述的一种模压消褶复合装置，其特征在于，所述侧吸盘气缸由气动比例阀控制。

6.根据权利要求2或3所述的一种模压消褶复合装置，其特征在于，在取料时，所述中部真空吸盘最中间一组吸盘位置与料片基准线相重合。

7.根据权利要求1所述的一种模压消褶复合装置，其特征在于，所述左模具和右模具外表面覆盖一层软膜材料。

8.根据权利要求1所述的一种模压消褶复合装置，其特征在于，所述电缸和所述凸轮组件的数量为两个，并以所述安装板中心对称布置，两个所述电缸同步控制两个所述凸轮组件。

9.根据权利要求1所述的一种模压消褶复合装置，其特征在于，在所述模压模具向下移动前，所述模压模具的下表面与蒙皮模具上表面保持一个料片厚度的距离。

技术总结本发明属于复合材料桨叶蒙皮自动铺放技术领域，具体是涉及一种模压消褶复合装置。包括中部真空吸盘、侧边真空吸盘、侧吸盘驱动气缸、导向轴、电缸、凸轮组件、模压模具、侧边消褶压板、固定座、压板伸缩气缸、压板旋转气缸等。中部真空吸盘和侧边真空吸盘分布在一个平面上，用于真空吸取织物预浸料片。电动缸驱动对称分布的凸轮组件带动模压模具对称胀缩，实现织物预浸料片的铺放及贴实。分布于模具两侧的侧边消褶组件，由压板伸缩气缸和压板旋转气缸驱动实现侧边消褶压板的伸缩和旋转，调整侧边消褶压板的压力结合模压模具的升降可实现织物预浸料片模压预成型并消除铺放过程产生的褶皱。技术研发人员：李文刚,王菲,谈键,肖世宏,冯长征,聂瑞涛受保护的技术使用者：中国航空制造技术研究院技术研发日：技术公布日：2024/12/2