[发明专利]使用铰接式芯轴的复合飞机制造工具

权利要求书

1.一种用于制造飞机的复合桁条的复合材料加工工具系统，所述复合材料加工工具系统包括：

铺设工具，其包括波状表面，该波状表面包括具有第一表面复杂度的第一部分和具有第二表面复杂度的第二部分；以及

铰接式桁条芯轴，所述铰接式桁条芯轴包括：

第一刚性芯轴元件，其限定第一孔、与所述复合桁条相符的第一桁条表面以及与所述波状表面的第一部分相对的第一底表面，所述第一刚性芯轴元件具有沿着所述复合桁条的纵向方向的第一长度；

第二刚性芯轴元件，其邻近所述第一刚性芯轴元件并且限定第二孔、与所述复合桁条相符的第二桁条表面以及与所述波状表面的第二部分相对的第二底表面，所述第二刚性芯轴元件具有沿着所述纵向方向的第二长度，其中所述第一刚性芯轴元件的第一横截面周边短于所述第二刚性芯轴元件的第二横截面周边，其中所述第一横截面周边和所述第二横截面周边每个都沿着所述纵向方向基本均匀；以及

缆索，其延伸穿过所述第一孔和所述第二孔，

其中所述第一长度与所述第一表面复杂度相配，并且所述第二长度与所述第二表面复杂度相配，使得所述第一刚性芯轴元件和所述第二刚性芯轴元件之间的间隙不超过预定间隙阈值。

2.根据权利要求1所述的复合材料加工工具系统，其中所述第一长度至少部分地由所述第一表面复杂度限定，并且所述第二长度至少部分地由所述第二表面复杂度限定。

3.根据权利要求1所述的复合材料加工工具系统，其中所述铰接式桁条芯轴还包括设置在所述第一刚性芯轴元件和所述第二刚性芯轴元件之间的芯轴球，所述芯轴球限定枢转表面，所述第一刚性芯轴元件和所述第二刚性芯轴元件可以在该枢转表面上相对于彼此枢转。

4.根据权利要求3所述的复合材料加工工具系统，其中所述第一刚性芯轴元件限定第一腔，所述芯轴球部分地设置在所述第一腔中，所述第二刚性芯轴元件限定第二腔，所述芯轴球部分地设置在所述第二腔中。

5.根据权利要求4所述的复合材料加工工具系统，其中所述芯轴球基本上被所述第一刚性芯轴元件和所述第二刚性芯轴元件包围。

6.根据权利要求1所述的复合材料加工工具系统，其中所述预定间隙阈值基于影响所述复合桁条中的台阶的复合材料工艺特征。

7.根据权利要求6所述的复合材料加工工具系统，其中所述复合材料工艺特征包括树脂性质和高压釜压力中的至少一个。

8.根据权利要求1所述的复合材料加工工具系统，其中所述铰接式桁条芯轴还包括具有第一纵向端部、第二纵向端部和第三横截面周边的第三刚性芯轴元件，所述第三横截面周边与所述第一纵向端部处的所述第一横截面周边基本相同，并且与所述第二纵向端部处的所述第二横截面周边基本相同。

9.根据权利要求1所述的复合材料加工工具系统，其中所述第一刚性芯轴元件和所述第二刚性芯轴元件由金属材料形成。

10.根据权利要求9所述的复合材料加工工具系统，其中所述金属材料是殷钢和铝中的一种。

11.根据权利要求9所述的复合材料加工工具系统，其中所述第一刚性芯轴元件和所述第二刚性芯轴元件每个都包括施加到所述金属材料上的保护涂层。

12.根据权利要求1所述的复合材料加工工具系统，其中所述铰接式桁条芯轴包括多个所述第一刚性芯轴元件和多个所述第二刚性芯轴元件，其中所述第一表面复杂度大于所述第二表面复杂度，并且其中所述第一长度小于所述第二长度。