專利名稱：一種用于多點成形設備的復合柔性墊層的制作方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明屬于板料成形領域，特別涉及使用多點成形設備進行柔性零件成形時，為了防止零件表面缺陷及控制零件成形精度而使用的柔性墊層。
背景技術(shù)：
多點成形設備利用多個高度可調(diào)的單元頂端構(gòu)成空間包絡曲面，取代傳統(tǒng)模具的實體表面，達到利用一套設備即可滿足不同零件的制造需求的目的，在柔性板料成形領域，特別是飛機蒙皮制造中具有重要的應用前景。
雖然多點成形設備解決了傳統(tǒng)成形設備柔性不足的問題，但在使用多點成形技術(shù)時，由于描述模面的空間包絡曲面并不物理存在，成形過程中與零件表面接觸的實際上是模具的各個可調(diào)單元的頂端，在這種“點——面”的接觸模式下，零件表面會產(chǎn)生多種缺陷形式。表面缺陷的存在不僅影響零件的型面質(zhì)量，嚴重時還將損傷零件，影響壽命，因此，必須在零件毛料和多點成形設備之間使用柔性工藝墊層來抑制各種缺陷的產(chǎn)生。目前對多點成形技術(shù)的研究中，一般都使用簡單橡膠墊作為成形過程中的工藝墊層。
盡管具備足夠厚度的橡膠墊就可以完全消除零件表面由于不連續(xù)的接觸狀態(tài)而引發(fā)的凹坑、塌陷等成形缺陷，但過厚的橡膠墊同時給零件精度的控制帶來了困難，實際成形時的零件型面與目標型面不再具備幾何上的相似關系。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種用于多點成形設備的復合柔性墊層，該復合柔性墊層通過在兩個橡膠基體之間添加增強骨架的方式，克服現(xiàn)有單純橡膠材料墊層的不足，一方面使在常規(guī)實體模具中的工藝積累能夠順利的移植到使用多點成形模具的成形過程中去，另一方面，借助于新型結(jié)構(gòu)形式的柔性墊層，現(xiàn)有的迭代算法將具有更高的調(diào)節(jié)效率以及更好的調(diào)節(jié)精度。
本發(fā)明是一種用于多點成形設備的復合柔性墊層，由表層橡膠基體、底層橡膠基體、第二層增強骨架、第二層橡膠基體、第一層增強骨架組成，第二層增強骨架設在表層橡膠基體與第二層橡膠基體之間，第一層增強骨架設在第二層橡膠基體與底層橡膠基體之間；第二層增強骨架為采用離散放置增強體構(gòu)成，第一層增強骨架為采用離散放置增強體構(gòu)成，且第二層增強骨架中的增強體與第一層增強骨架中的增強體走向正交。
所述的復合柔性墊層，其表層橡膠基體、底層橡膠基體和第一層增強骨架組成，第一層增強骨架設在表層橡膠基體與底層橡膠基體之間，第一層增強骨架為采用離散放置增強體構(gòu)成。
所述的復合柔性墊層，其增強體是金屬薄板、金屬絲、金屬絲網(wǎng)或簾布。
本發(fā)明復合柔性墊層為多層結(jié)構(gòu)時，當選擇的增強體不同，則增強體的放置位置也不同。
本發(fā)明復合柔性墊層的優(yōu)點在于(1)以離散金屬薄板、絲狀材料為加強結(jié)構(gòu)，克服了采用單純橡膠材料制作的墊層在零部件加工過程中造成的型面質(zhì)量不佳的缺陷；(2)在具有多層結(jié)構(gòu)的復合柔性墊層中，增強骨架在同一層中的金屬薄板采用離散方式放置；(3)在具有多層結(jié)構(gòu)的復合柔性墊層中，以橡膠基體隔離的增強骨架，每層可以是同類材料，也可以是不同材料；(4)相比單純橡膠材料墊層，復合墊層的總厚度可大幅降低。


圖1是本發(fā)明復合柔性墊層的外部結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是圖1的爆炸視圖。
圖3是本發(fā)明另一實施例的爆炸視圖。
圖中1.表層橡膠基體 2.第二層增強骨架 3.第二層橡膠基體4.第一層增強骨架 5.底層橡膠基體 6.增強體 7.增強體具體實施方式

下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步的詳細說明。
請參見圖1、圖2所示，本發(fā)明是一種適用于飛機蒙皮制造中的復合柔性墊層，由表層橡膠基體1、底層橡膠基體5、第二層增強骨架2、第二層橡膠基體3、第一層增強骨架4組成，第二層增強骨架2設在表層橡膠基體1與第二層橡膠基體3之間，第一層增強骨架4設在第二層橡膠基體3與底層橡膠基體5之間；第二層增強骨架2為采用離散放置增強體7構(gòu)成，第一層增強骨架4為采用離散放置增強體6構(gòu)成，且第二層增強骨架2中的增強體7與第一層增強骨架4中的增強體6走向正交。在同一層中的各個增強體6(或增強體7)可以是相同的寬度，也可以是不同寬度，增強體6(或增強體7)的厚度為0.1mm～1mm，寬度為10mm～40mm。增強體6(或增強體7)在同一層面上擺放的間隔可以是固定不變的，也可以任意的間距；在本發(fā)明中同一層面上的增強體6(或增強體7)與增強體6(或增強體7)之間的間隔為10mm～40mm。
請參見圖3所示，圖中所示是一個具有單層增強骨架的復合柔性墊層，該墊層在表層橡膠基體1與底層橡膠基體5之間設有第一層增強骨架4，第一層增強骨架4為采用離散放置增強體6構(gòu)成。
在本發(fā)明中，分別放置在第一層增強骨架4和第二層增強骨架2中的增強體可以是金屬薄板、金屬絲、金屬絲網(wǎng)或者簾布。為了使本發(fā)明復合柔性墊層在點陣釘模蒙皮拉形過程中，使零部件具有較佳的型面質(zhì)量，其增強體的放置方式有此處考慮增加不同材料混合擺放的方式，比如第一層是金屬板第二層是簾布或絲網(wǎng)等。
(A)金屬薄板作為增強體時(a)制單層復合柔性墊層，第一層增強骨架4中增強體6可以是按照一定間距橫向、或者縱向排列、或者斜放。
(b)制多層復合柔性墊層，①第一層增強骨架4中增強體6可以是按照一定間距橫向排列，而第二層增強骨架2中增強體7按照第一層增強骨架4中增強體6的間距縱向排列；②第一層增強骨架4中增強體6可以是按照一定間距縱向排列，而第二層增強骨架2中增強體7按照第一層增強骨架4中增強體6的間距橫向排列；③第一層增強骨架4中增強體6可以是按照一定間距橫向排列，而第二層增強骨架2中增強體7按照第一層增強骨架4中增強體6的間距傾斜排列；④第一層增強骨架4中增強體6可以是按照一定間距縱向排列，而第二層增強骨架2中增強體7按照第一層增強骨架4中增強體6的間距傾斜排列。
(B)金屬絲作為增強體時(a)制單層復合柔性墊層，其增強體放置方式與金屬薄板相同。
(b)制多層復合柔性墊層，其增強體放置方式與金屬薄板相同。
(C)金屬絲網(wǎng)作為增強體時(a)制單層復合柔性墊層，將金屬絲網(wǎng)鋪設在兩層橡膠基體之間即可。
(b)制多層復合柔性墊層，既是單層的疊加形式。
(D)簾布作為增強體時(a)制單層復合柔性墊層，將簾布鋪設在兩層橡膠基體之間即可。
(b)制多層復合柔性墊層，既是單層的疊加形式。
本發(fā)明的復合柔性墊層一般厚度加工為3mm～30mm，墊層太厚太薄均不能夠使零件在點陣釘模蒙皮拉形加工過程中具有較佳的表面質(zhì)量和型面精度。
本發(fā)明設計了用于點陣釘模蒙皮拉形的，以橡膠為基體材料、以離散金屬薄板或絲狀材料等為加強結(jié)構(gòu)的復合夾層柔性墊層。板條或絲狀材料自由地分層正交排列或成編織狀，單層或多層。這種墊層既可保持基本彈性，又可大大改善墊層厚度變形的均勻度，克服現(xiàn)有單純橡膠材料墊層用于點陣釘模蒙皮拉形的不足，提高蒙皮成形精度，同時可提高現(xiàn)有型面控制算法的迭代效率，降低模具調(diào)形量計算的難度。
權(quán)利要求
1.一種用于多點成形設備的復合柔性墊層，其特征在于由表層橡膠基體(1)、底層橡膠基體(5)、第二層增強骨架(2)、第二層橡膠基體(3)、第一層增強骨架(4)組成，第二層增強骨架(2)設在表層橡膠基體(1)與第二層橡膠基體(3)之間，第一層增強骨架(4)設在第二層橡膠基體(3)與底層橡膠基體(5)之間；第二層增強骨架(2)為采用離散放置增強體(7)構(gòu)成，第一層增強骨架(4)為采用離散放置增強體(6)構(gòu)成，且第二層增強骨架(2)中的增強體(7)與第一層增強骨架(4)中的增強體(6)走向正交；所述增強體(6)和所述增強體(7)是金屬薄板、金屬絲、金屬絲網(wǎng)或簾布。
2.一種用于多點成形設備的復合柔性墊層，其特征在于由表層橡膠基體(1)、底層橡膠基體(5)和第一層增強骨架(4)組成，第一層增強骨架(4)設在表層橡膠基體(1)與底層橡膠基體(5)之間，第一層增強骨架(4)為采用離散放置增強體(6)構(gòu)成；所述增強體(6)是金屬薄板、金屬絲、金屬絲網(wǎng)或簾布。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復合柔性墊層，其特征在于增強體是金屬薄板時的放置方式為，第一層增強骨架(4)中增強體金屬薄板(6)按照10mm～40mm間距橫向排列，而第二層增強骨架(2)中增強體金屬薄板(7)則按照第一層增強骨架(4)中增強體金屬薄板(6)的間距縱向排列。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復合柔性墊層，其特征在于增強體是金屬薄板時的放置方式為，第一層增強骨架(4)中增強體金屬薄板(6)按照10mm～40mm間距縱向排列，而第二層增強骨架(2)中增強體金屬薄板(7)則按照第一層增強骨架(4)中增強體金屬薄板(6)的間距橫向排列。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復合柔性墊層，其特征在于增強體是金屬薄板時的放置方式為，第一層增強骨架(4)中增強體金屬薄板(6)按照10mm～40mm間距橫向排列，而第二層增強骨架(2)中增強體金屬薄板(7)則按照第一層增強骨架(4)中增強體金屬薄板(6)的間距傾斜排列。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復合柔性墊層，其特征在于增強體是金屬薄板時的放置方式為，第一層增強骨架(4)中增強體金屬薄板(6)按照10mm～40mm間距縱向排列，而第二層增強骨架(2)中增強體金屬薄板(7)則按照第一層增強骨架(4)中增強體金屬薄板(6)的間距傾斜排列。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的復合柔性墊層，其特征在于復合柔性墊層厚度為3mm～30mm。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的復合柔性墊層，其特征在于增強體金屬板厚度0.1mm～0.6mm、增強體金屬絲直徑0.1mm～1mm、增強體簾布厚度0.1mm～1mm。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種用于多點成形設備的復合柔性墊層，由表層橡膠基體(1)、底層橡膠基體(5)、第二層增強骨架(2)、第二層橡膠基體(3)、第一層增強骨架(4)組成，第二層增強骨架(2)設在表層橡膠基體(1)與第二層橡膠基體(3)之間，第一層增強骨架(4)設在第二層橡膠基體(3)與底層橡膠基體(5)之間；第二層增強骨架(2)為采用離散放置增強體(7)構(gòu)成，第一層增強骨架(4)為采用離散放置增強體(6)構(gòu)成，且第二層增強骨架(2)中的增強體(7)與第一層增強骨架(4)中的增強體(6)走向正交。
文檔編號B32B15/06GK1994611SQ200610165
公開日2007年7月11日 申請日期2006年12月15日 優(yōu)先權(quán)日2006年10月18日
發(fā)明者周賢賓, 汪華 申請人:北京航空航天大學