鋪放帶偏轉半徑預浸料的裝置及方法制造方法及圖紙

本發明專利技術提供一種鋪放帶偏轉半徑預浸料的裝置及方法，包括壓輥、壓塊、手持桿、連接桿和定位桿，方法成型步驟是：安裝柔性墊圈；安放預浸料；選取壓輥初始位置及鋪放方向；確定連接桿方向；固定定位桿；施加壓塊進行鋪放。該裝置及方法，不借助昂貴的自動鋪放設備，能完成普通手工鋪放無法鋪放出的質量均一、偏轉均勻的預浸料圓弧，并可通過改變壓塊重量提供適應不同需要的鋪放壓力，能夠鋪放變半徑預浸料圓弧，可用于預浸料工藝成型或其性能研究試驗。

【技術實現步驟摘要】
鋪放帶偏轉半徑預浸料的裝置及方法
本專利技術涉及一種鋪放帶偏轉半徑預浸料的裝置及方法，屬于復合材料成型技術。
技術介紹
在某些復合材料零件成型或預浸料性能測試中，需要得到具有一定偏轉半徑的預浸料帶或預浸料束。但用手工鋪放無法完成這一操作；用自動鋪放設備能完成這一操作，但其設備昂貴。
技術實現思路
本專利技術旨在提出一種用于手工鋪放帶偏轉半徑預浸料的裝置及方法，不借助昂貴的自動鋪放設備，僅用簡易的裝置，完成鋪放帶偏轉半徑的預浸料圓弧。為了鋪放帶偏轉半徑的預浸料圓弧，本專利技術的技術解決方案是：一種鋪放帶偏轉半徑預浸料的裝置，包括壓輥、壓塊、手持桿、連接桿和定位桿，手持桿的頂端連接有壓塊，手持桿的底端連接有壓輥，手持桿的中部連接有連接桿的端部，連接桿的另一個端部連接在定位桿上，壓輥采用柔性壓輥，壓輥包括柔性墊圈、設于內部的剛性支撐結構、芯軸，芯軸穿過剛性支撐結構的中部，柔性墊圈包裹在剛性支撐結構外，柔性墊圈采用圓環形墊圈，柔性墊圈包括若干內部墊圈、用于固定預浸料的外部墊圈，內部墊圈排列設置，外部墊圈的直徑大于內部墊圈的直徑，外部墊圈包括外部墊圈一、外部墊圈二，外部墊圈一設于內部墊圈之間或端部，外部墊圈二設于內部墊圈之間或端部。進一步地，壓塊與手持桿、手持桿與連接桿、連接桿與定位桿的連接方式為承插式、扣接式、銷栓式或螺栓式，連接桿分別與手持桿、定位桿垂直連接。進一步地，柔性墊圈采用彈性材料制成，彈性材料采用硅橡膠、聚氨酯或聚乙烯。進一步地，外部墊圈的半徑比內部墊圈的半徑大0.3-1.0mm。進一步地，所述壓塊為砝碼或金屬塊。進一步地，手持桿包括頂桿和U型桿，頂桿的一個端部連接壓塊，頂桿的另一個端部連接U型桿，頂桿的中部連接有連接桿，U型桿分別連接芯軸的兩端。一種采用上述任一項所述裝置鋪放帶偏轉半徑預浸料的方法，包括以下步驟：步驟一：安裝柔性墊圈：在壓輥的剛性支撐結構上安放柔性墊圈，通過調整外部墊圈的位置，使外部墊圈一、外部墊圈二的相鄰側面間距等于或大于待鋪放預浸料的寬度，安裝內部墊圈后，用剛性結構將所有墊圈固定在剛性支撐結構上，構成柔性壓輥；步驟二：安放預浸料：將帶狀預浸料安放在壓輥中外部墊圈之間，給未鋪放部分的預浸料提供1-5N的牽引力使其保持平直；步驟三：選取壓輥初始位置及鋪放方向：將安放有預浸料的壓輥放在鋪放起始點，并使壓輥的芯軸方向垂直于鋪放方向，則壓輥的芯軸方向即為偏轉半徑方向，也就是連接桿的方向；步驟四：確定連接桿方向，連接壓輥的芯軸與連接桿；步驟五：根據所需偏轉半徑，固定定位桿位置：根據偏轉半徑，從鋪放起始點開始，在連接桿上量取偏轉半徑，即得到偏轉圓弧的圓心，在連接桿上偏轉圓弧的圓心處固定定位桿；步驟六：根據所需鋪放壓力，在手持桿上施加壓塊進行鋪放，保持手持桿垂直于鋪放面，并使未鋪放的預浸料保持張力，在鋪放起始點沿鋪放方向，繞定位桿做繞軸運動，在鋪放面上得到帶偏轉半徑的預浸料圓弧。進一步地，鋪放變半徑預浸料的方法：步驟七：完成步驟六，壓輥運動至第二個鋪放起始點時，在第二個鋪放起始點處保持手持桿固定并垂直于鋪放面、預浸料保持張力，從壓輥上卸下連接桿和定位桿；依照步驟一至步驟六，在壓輥另一側連接壓輥的芯軸與連接桿，在連接桿上量取第二個鋪放半徑得到第二個偏轉圓弧的圓心，在第二個偏轉圓弧的圓心處固定定位桿，使壓輥繞定位桿做繞軸運動，在鋪放面上得到帶第二個偏轉半徑的預浸料圓弧。進一步地，重復步驟七進行鋪放連續變半徑的預浸料圓弧。進一步地，所用鋪放材料為分切的等寬單向預浸料。該種鋪放帶偏轉半徑預浸料的方法，可通過初始鋪放方向和位置確定連接桿方向，然后根據鋪放半徑確定定位桿位置。具體為：在安裝柔性墊圈后，在兩個半徑略大的柔性墊圈間放入預浸料，使預浸料嵌入二者高出的高度中，其長度方向與壓輥芯軸方向垂直，并繞壓輥芯軸覆蓋一定角度；調整壓輥和預浸料整體結構的方向，將二者放置在鋪放起始點，且壓輥的芯軸方向垂直于初始鋪放方向，使壓輥均勻的壓在預浸料上；根據壓輥的芯軸方向，將連接桿與壓輥的芯軸連上，二者結合后連接桿與壓輥的芯軸方向重合。根據所鋪放預浸料的鋪放半徑，從壓輥中心計算長度，并在連接桿上量取這一長度，確定定位桿的位置，并將連接桿與定位桿連接起來。根據所需鋪放壓力，在手持桿上連接固定壓塊，使手持桿垂直于鋪放面，牽引預浸料，然后緩慢勻速移動手持桿，使連接桿繞定位桿做繞軸旋轉運動，完成預浸料圓弧的鋪放。本專利技術的有益效果是：不借助昂貴的自動鋪放設備，能完成普通手工鋪放無法鋪放出的質量均一、偏轉均勻的預浸料圓弧，并可通過改變壓塊重量提供適應不同需要的鋪放壓力，能夠鋪放變半徑預浸料圓弧，可用于預浸料工藝成型或其性能研究試驗。附圖說明圖1是本專利技術實施例用于手工鋪放帶偏轉半徑預浸料的裝置的結構示意圖；圖2為實施例中柔性壓輥的結構示意圖；圖3為通過調整柔性墊圈位置以適應不同寬度預浸料的示意圖；圖4為實施例中柔性壓輥鋪放預浸料的側視圖；圖5為根據壓輥初始鋪放位置和方向，確定連接桿方向和定位桿位置，鋪放預浸料圓弧的俯視圖；圖6為實施例中鋪放變半徑預浸料的示意圖。其中：01-壓輥，02-壓塊，03-手持桿，04-連接桿，05-定位桿，06-模具表面，07-預浸料。0111-半徑略大的柔性墊圈，0112-半徑略小的柔性墊圈，012-剛性支撐結構，013-芯軸。具體實施方式下面結合附圖詳細說明本專利技術的優選實施例。實施例圖1示意了用手工鋪放帶偏轉半徑預浸料的裝置，所述裝置中的關鍵部分為柔性壓輥01。如圖2，壓輥由柔性墊圈011、剛性支撐結構012和固定二者的芯軸013組成，芯軸013通過與手持桿03連接，使壓輥01能夠傳遞壓力。柔性墊圈011中有兩個半徑略大的墊圈0111，以及其它半徑略小的墊圈0112。墊圈0111的半徑比墊圈0112的半徑大約0.3-1.0mm，這樣，將它們安裝在剛性支撐結構012上時，兩側的墊圈0111比中間的墊圈0112高出約0.3-1.0mm，如圖2所示，在將預浸料07安放在壓輥上時，墊圈0111高出的部分起到了固定預浸料07邊緣、防止預浸料07偏出的作用。如圖3，當待鋪放的預浸料07寬度較小時，通過改變墊圈0111的安裝位置，使它們靠近壓輥01中部，從而達到固定更窄的預浸料07的作用。實施例方法成型步驟是：安裝柔性墊圈；安放預浸料；選取壓輥初始位置及鋪放方向；確定連接桿方向；固定定位桿；施加壓塊進行鋪放。可不借助自動鋪放設備、僅通過簡易裝置鋪放帶偏轉半徑的預浸料，適用于預浸料工藝成型或其性能測試。該種用手工鋪放帶偏轉半徑預浸料的方法：如圖4，將預浸料07安放在壓輥01中墊圈0111之間，給未鋪放部分的預浸料07提供1-5N的牽引力使其保持平直、避免在鋪放過程中出現皺褶。由于墊圈011為柔性材料，在壓力的作用下，墊圈0111高出的部分被壓在鋪放面06上，從而達到固定預浸料07的效果。圖4中的鋪放方向如圖中尖頭方向所示，如圖5，將安放有預浸料07的壓輥01放在鋪放起始點O，并使其芯軸013方向垂直于鋪放方向，鋪放方向如圖5中尖頭方向所示，則壓輥01的芯軸013方向即為偏轉半徑方向，也就是連接桿04的方向；連接壓輥芯軸013與連接桿04。根據偏轉半徑R，從O點開始，在連接桿04上量取R，即得到偏轉圓弧的圓心P，在連接桿0本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種鋪放帶偏轉半徑預浸料的裝置，其特征在于：包括壓輥、壓塊、手持桿、連接桿和定位桿，手持桿的頂端連接有壓塊，手持桿的底端連接有壓輥，手持桿的中部連接有連接桿的端部，連接桿的另一個端部連接在定位桿上，壓輥采用柔性壓輥，壓輥包括柔性墊圈、設于內部的剛性支撐結構、芯軸，芯軸穿過剛性支撐結構的中部，柔性墊圈包裹在剛性支撐結構外，柔性墊圈采用圓環形墊圈，柔性墊圈包括若干內部墊圈、用于固定預浸料的外部墊圈，內部墊圈排列設置，外部墊圈的直徑大于內部墊圈的直徑，外部墊圈包括外部墊圈一、外部墊圈二，外部墊圈一設于內部墊圈之間或端部，外部墊圈二設于內部墊圈之間或端部。

【技術特征摘要】
1.一種鋪放帶偏轉半徑預浸料的裝置，其特征在于：包括壓輥、壓塊、手持桿、連接桿和定位桿，手持桿的頂端連接有壓塊，手持桿的底端連接有壓輥，手持桿的中部連接有連接桿的端部，連接桿的另一個端部連接在定位桿上，壓輥采用柔性壓輥，壓輥包括柔性墊圈、設于內部的剛性支撐結構、芯軸，芯軸穿過剛性支撐結構的中部，柔性墊圈包裹在剛性支撐結構外，柔性墊圈采用圓環形墊圈，柔性墊圈包括若干內部墊圈、用于固定預浸料的外部墊圈，內部墊圈排列設置，外部墊圈的直徑大于內部墊圈的直徑，外部墊圈包括外部墊圈一、外部墊圈二，外部墊圈一設于內部墊圈之間或端部，外部墊圈二設于內部墊圈之間或端部；柔性墊圈采用彈性材料制成，彈性材料采用硅橡膠、聚氨酯或聚乙烯；所述壓塊為砝碼或金屬塊。2.如權利要求1所述的鋪放帶偏轉半徑預浸料的裝置，其特征在于：壓塊與手持桿、手持桿與連接桿、連接桿與定位桿的連接方式為承插式、扣接式、銷栓式或螺栓式，連接桿分別與手持桿、定位桿垂直連接。3.如權利要求1所述的鋪放帶偏轉半徑預浸料的裝置，其特征在于：外部墊圈的半徑比內部墊圈的半徑大0.3-1.0mm。4.如權利要求1或2所述的鋪放帶偏轉半徑預浸料的裝置，其特征在于：手持桿包括頂桿和U型桿，頂桿的一個端部連接壓塊，頂桿的另一個端部連接U型桿，頂桿的中部連接有連接桿，U型桿分別連接芯軸的兩端。5.一種采用權利要求1-4任一項所述裝置鋪放帶偏轉半徑預浸料的方法，其特征在于，包括以下步驟：步驟一：安裝柔性墊圈：在壓輥的剛性支撐結構上安放柔性墊圈，通過調整外部墊圈的位置，使外部墊圈一、外部墊圈二的相鄰側面間距等于或大于待鋪放預浸料的寬度...

【專利技術屬性】
技術研發人員：方宜武，趙宏飛，商莉，盧鳳英，
申請(專利權)人：江蘇恒神股份有限公司，
類型：發明
國別省市：江蘇;32