[实用新型]复合材料剪切压紧一体化装置

说明书

技术领域

本实用新型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。

实用新型内容

为了解决上述现有技术存在的缺陷，本实用新型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。

本实用新型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；

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；

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。

其中，所述导向本体的顶部突起横设有第二通孔，用于与外部驱动系统进行连接；所述导向本体侧面突起的一侧面开设有缝隙，所述缝隙与所述第一通孔连通，用于对置于所述第一通孔内的压紧装置进行导向。

其中，所述缝隙的中心线与所述第一通孔的中心线处于同一垂直平面上。

其中，所述刀片安装槽内还设有一个或多个内螺纹孔，用于安装固定螺钉。

其中，所述压紧装置包括导向杆和压止头，其中：所述导向杆的上部为圆柱翼型结构，其圆柱部分保证导向杆在所述导向本体的第一通孔中能够平稳滑动，而翼型结构则插入所述导向本体的缝隙中；所述导向杆的顶部与所述压紧弹簧接触，用于承载来自压紧弹簧的压紧力；所述导向杆的下部为螺纹连杆，用于与压止头进行螺纹连接。

其中，所述压紧装置还包括压止头锁紧螺母，所述压止头锁紧螺母介于压止头和导向杆之间，其与导向杆采用螺纹进行连接，通过旋紧压止头锁紧螺母，将压止头紧紧锁定在导向杆上。

其中，所述压止头为横向放置的半圆柱状结构，所述压止头的上部平面上开有螺纹孔，用于与所述导向杆进行螺纹连接。

其中，所述限位螺母为中空结构的外螺纹结构，其上半部分为螺纹，下半部分为六面体，上半部分螺纹与所述导向本体的内螺纹孔进行螺纹连接。

其中，所述剪切刀片为单面刀刃的矩形片状结构，剪切刀片刀刃朝外。

其中，所述剪切刀片上开有一个或多个圆孔，通过安装固定螺钉，将剪切刀片固定在导向本体上。

本实用新型所公开的复合材料剪切压紧一体化装置具有的有益效果是：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是本实用新型复合材料剪切压紧一体化装置的轴测图；

图2是本实用新型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；