[发明专利]用于形成复合结构的柔性心轴

说明书

本申请涉及用于形成复合结构的柔性心轴。提供了一种用于飞机结构的复合制造系统。复合制造系统包括用于形成复合结构的工具、真空袋以及工具基底。工具包括固化复合板和柔性材料层。固化复合板彼此平行地延伸。柔性材料层定位于固化复合板之间并且结合于固化复合板。真空袋环绕工具并且被构造为在复合结构的固化期间向工具施加压力。工具被构造为响应于压力而变形并且防止在固化期间在复合结构中产生质量差的层压和/或异常。工具基底被构造为在工具变形时将工具保持就位。

技术领域

本公开总体涉及制造复合结构。更具体地，本公开涉及在制造用于飞机应用的复合结构中使用的柔性心轴。

背景技术

制造商越来越多地使用复合结构以提供用于各种应用的重量轻且结构合理的部件。使用真空袋处理制造这些复合结构中的很多。对于这种技术，利用热和压力将复合材料铺设在工具上并且固化以形成该部件的期望形状。在固化期间，真空袋环绕上述部件并且真空施加压力以抵靠工具形成复合材料的轮廓。在固化之后，从制造系统移除复合结构以用于进一步处理。

当形成复合结构时，可以使用一个或多个工具。例如，在装袋并且固化之前，可以将复合材料铺设在一组心轴上。这些工具被设计成经受制造条件并且可以包括许多不同类型的材料，诸如，金属、金属合金或其他合适的材料。这些材料的性能影响固化复合部件的形状和质量。含有金属的工具可能比期望的更坚硬，从而引起工具上的复合材料层之间的间隙状况。因此，复合部件可具有不期望的层压质量。那么可能需要对部件进行再加工或丢弃所述部件，从而增加了制造合适的部件所需的成本和时间。

因此，将希望具有一种考虑到至少一部分以上讨论的问题及其他可能的问题的方法和设备。

发明内容

本公开的一个示例性实施方式提供了一种包括工具和环绕工具的真空袋的复合制造系统。工具用于形成复合结构。工具包括彼此平行延伸的固化复合板和定位在固化复合板之间并且结合于固化复合板的柔性材料层。真空袋被构造为向工具施加压力。

本公开的另一示例性实施方式提供了一种用于形成复合结构的方法。将复合材料铺设在工具上。工具包括彼此平行延伸的固化复合板和定位在固化复合板之间并且结合于固化复合板的柔性材料层。用单个真空袋环绕复合材料和工具。使用真空袋向复合材料和工具施加压力。使复合材料固化以形成复合结构。在固化期间，使工具变形以防止在固化期间在复合结构中形成不良的层压质量、异常或这两者。

本公开的另一示例性实施方式提供了一种用于飞机结构的复合制造系统。复合制造系统包括第一心轴、与第一心轴平行并且相邻定位的第二心轴、以及真空袋。第一心轴具有彼此平行延伸的多个第一固化复合板和定位于多个第一固化复合板之间并且结合于多个第一固化复合板的多个第一柔性材料层。第二心轴具有彼此平行延伸的多个第二固化复合板和定位于多个第二固化复合板之间并且结合于多个第二固化复合板的多个第二柔性材料层。真空袋环绕第一心轴和第二心轴。真空袋被配置为向定位在第一心轴和第二心轴上的复合材料施加压力以形成飞机结构。

该特征和功能可以在本公开的各种实施方式中单独实现，或者该特征和功能可以在其他实施方式中结合，其中可以参考以下描述和附图来了解进一步的细节。

附图说明

在所附权利要求中阐述了被认为是新颖特征的示意性实施例的特征。然而，当结合附图阅读时，通过参考本公开的示意性实施方式的以下详细描述，将更好地理解示例性实施方式和优选的使用模式及其进一步的目的和特征，其中：

图1是根据一个示例性实施方式的复合制造系统的立体图的图示；

图2是根据一个示例性实施方式的制造环境的框图的图示；

图3是根据一个示例性实施方式的复合制造系统的端视图的图示；

图4是根据一个示例性实施方式的复合制造系统中的心轴的分解图的图示；

图5是根据一个示例性实施方式的复合制造系统的侧视立体图的图示；