[发明专利]具有整体形成的面板和加强件的复合组件

说明书

本申请涉及具有整体形成的面板和加强件的复合组件。一种包括一个或多个面板和整体加强件的复合组件由多个形成一个或多个面板和加强件的复合板层形成。构造过程使用多个工具段，每个工具段复制复合组件的一段。将复合板层定位在每个工具段上，然后将工具段和其复合板层放置在一起。板层的沿着工具段的面延伸的段形成面板。复合板层的沿着工具段的侧面延伸的段形成加强件。将附加复合板层铺设在工具段和复合板层上方以完成该过程。然后，固化复合板层以形成成品复合组件。

技术领域

本公开总体上涉及复合组件的领域，更具体地涉及包括一个或多个均由复合板层形成的整体面板和加强件的复合组件。

背景技术

各种交通工具、建筑物和结构包括由一个或多个加强件加强的面板。一个实例包括诸如飞机的交通工具，其包括形成飞机外表面的一段的面板。该面板包括暴露在飞机外部的外侧和面向飞机内部的内侧。一个或多个加强件附接在内侧以支撑面板。一个具体实例包括用于商用飞机的发动机支柱整流罩。

这些组件的制造过程通常是复杂的和劳动密集型的。该过程包括使用多个复合板层制造复合面板。一旦完成，则穿过复合面板钻孔。一个或多个加强件抵靠面板的内侧定位并且与孔对准。紧固件穿过孔插入以将面板连接到该一个或多个加强件。此制造过程可以手动地执行，但是该过程是非常劳动密集型的，并且涉及大量时间来钻孔，然后将复合面板紧固到加强件。手动解决方案也可能导致过大或不正确钻孔。这可能需要修理面板，这是耗时的，并且可能需要专用设备来执行修理。手动操作也会导致紧固件不能正确地安置在其对应的孔中。这导致紧固件的头部暴露在面板外侧的上方。当复合组件用于暴露于环境的交通工具(例如，飞机和船舶)中时，这可对复合组件的空气动力学方面造成不利影响。

制造过程也可以用机器人设备自动化。然而，机器人设备可能需要大量的资本投资和生产基础设施。此外，机器人设备的维护和修理可能导致组装过程的延迟。

发明内容

一个方面涉及一种制造包括面板和一个或多个整体加强件的复合组件的方法。该方法包括：对于多个工具段中的每个，将第一组一个或多个复合板层单独地铺设在工具段上，并且使一个或多个复合板层包裹(conform，符合)在工具段的面和一个或多个侧面上。该方法包括将多个工具段对准在一起，并且使一个或多个第一复合板层的沿着多个工具段中的相邻工具段的一个或多个侧面延伸的段接触在一起；将第二组一个或多个复合板层铺放于在多个工具段的面上延伸的第一组复合板层上方；以及固化复合板层。

在另一方面中，该方法还包括将工具段中的第二工具段对准在工具段中的第一工具段的第一侧上并形成整体加强件中的第一整体加强件；以及将工具段中的第三工具段对准在第一工具段的第二侧上并形成整体加强件中的第二整体加强件。

在另一方面中，该方法还包括形成彼此平行的第一整体加强件和第二整体加强件。

在另一方面中，该方法还包括将第一组复合板层中的至少一个远离工具段中的至少一个的侧面中的至少一个定位。

在另一方面中，该方法还包括将半径填料插入到形成在多个工具段中的相邻工具段上的复合板层之间的间隙中，以及将第二组复合板层中的一个或多个铺设在半径填料上方。

在另一方面中，该方法还包括将第一组复合板层铺设在多个工具段上方并形成面板的内表面。该方法还可包括铺设第二组复合板层中的最后一个并形成复合组件的外表面。

在另一方面中，该方法还包括将复合组件形成为用于飞机的整流罩。

在另一方面中，该方法还包括由定位在多个工具段的面上的多个单独复合板层形成面板。

在另一方面中，该方法还包括将第一组一个或多个复合板层定位成使纤维对准在第一方向上，并且将第二组一个或多个复合板层中的纤维对准在不同的第二方向上。