本發(fā)明屬于大型葉片膠接固化成型恒壓恒溫設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種適應(yīng)復(fù)雜曲面的柔性高溫加壓裝置及控制方法。

背景技術(shù)：

目前葉片膠接固化成型工藝過(guò)程主要采用真空施壓和夾具人工施壓兩種方式，最終均通過(guò)恒溫箱進(jìn)行溫度控制完成膠接固化過(guò)程。“夾具人工施壓，恒溫箱保溫固化”是目前大型葉片完成金屬包鐵與復(fù)合材料葉片膠接工藝的常用方式，通過(guò)與大型葉片復(fù)雜曲面貼合的若干局部夾具，人工對(duì)金屬包鐵與復(fù)合材料葉片局部施壓，形成膠接所需的壓力條件，整體放置恒溫箱中形成膠接所需的溫度條件，最終完成膠接固化過(guò)程；但是現(xiàn)有的純?nèi)斯す潭ǚ绞?，?duì)夾具與膠接部位曲面貼合部位加工和裝配精度要求高，夾具局部人工施壓過(guò)程中對(duì)曲面的貼合部位貼合不夠全面，易出現(xiàn)施壓面與膠接面貼合不完全，另外，剛性?shī)A具的超靜定的工裝及定位方式，易對(duì)產(chǎn)品造成機(jī)械損傷，同時(shí)無(wú)法滿足施壓均勻性要求，成品膠接氣泡率高。

基于上述葉片曲面工件膠接施壓中存在的技術(shù)問(wèn)題，尚未有相關(guān)的解決方案；因此迫切需要尋求有效方案以解決上述問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是針對(duì)上述技術(shù)中存在的不足之處，提出一種適應(yīng)復(fù)雜曲面的柔性高溫加壓裝置及控制方法，旨在解決現(xiàn)有葉片等曲面工件膠接過(guò)無(wú)法滿足施壓均勻要求、成品膠接氣泡率高的問(wèn)題。

本發(fā)明提供一種適應(yīng)復(fù)雜曲面的柔性高溫加壓裝置，包括主體骨架、定位固定組件以及施壓層；定位固定組件設(shè)置于主體骨架的兩側(cè)，用于對(duì)曲面工件進(jìn)行定位；主體骨架中間設(shè)有u型腔，施壓層設(shè)置于u型腔內(nèi)，以對(duì)曲面工件進(jìn)行恒溫恒壓膠接固定處理。

進(jìn)一步地，施壓層沿所述u型腔形成工件型腔；施壓層最外層由抗拉抗磨材料制成；施壓層的最內(nèi)層由耐高溫高強(qiáng)度的密封柔性膠膜組成。

進(jìn)一步地，還包括加溫導(dǎo)熱組件；施壓層內(nèi)充有導(dǎo)熱油液；加溫導(dǎo)熱組件設(shè)置于施壓層內(nèi)。

進(jìn)一步地，加溫導(dǎo)熱組件包括多條耐高低溫金屬管；多條金屬管呈u型均勻設(shè)置于施壓層內(nèi)，并與外部溫度源連接，以對(duì)導(dǎo)熱油液進(jìn)行溫度置換。

進(jìn)一步地，還包括壓力溫度監(jiān)控組件；壓力溫度監(jiān)控組件固定設(shè)置于主體骨架上，壓力溫度監(jiān)控組件一端與施壓層接觸，其另一端與外部數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)進(jìn)行交互通訊。

進(jìn)一步地，壓力溫度監(jiān)控組件包括有壓力測(cè)量元件和溫度測(cè)量元件；壓力測(cè)量元件和溫度測(cè)量元件均伸入施壓層內(nèi)，以對(duì)施壓層進(jìn)行壓力和溫度監(jiān)測(cè)。

進(jìn)一步地，還包括保溫材料；保溫材料設(shè)置于主體骨架內(nèi)。

進(jìn)一步地，定位固定組件包括多個(gè)，并均為設(shè)置于所述主體骨架的兩側(cè)；定位固定組件通過(guò)銷軸固定于主體骨架上。

進(jìn)一步地，還包括驅(qū)動(dòng)缸；定位固定組件包括有連動(dòng)臂和搭扣；驅(qū)動(dòng)缸與連動(dòng)臂電氣連接；驅(qū)動(dòng)缸帶動(dòng)連動(dòng)臂推動(dòng)搭扣運(yùn)動(dòng)，以對(duì)工件限位固定。

相應(yīng)地，結(jié)合上述方案，本發(fā)明還提供一種適應(yīng)復(fù)雜曲面的柔性高溫加壓控制方法，包括以下步驟：

s1：曲面工件的限位固定：將曲面工件放置在柔性高溫加壓裝置的u形工件型腔內(nèi)，通過(guò)定位固定組件完成連接固定；并通過(guò)施壓層的柔性膠膜與曲面工件無(wú)貼合接觸；

s2：施壓層充導(dǎo)熱油液加壓升溫：曲面工件固定完成后，將導(dǎo)熱油液通過(guò)外部壓力源注入施壓層內(nèi)部，待充盈完全后，形成預(yù)設(shè)定額壓強(qiáng)，致使施壓層的柔性膠膜和抗拉抗磨材料與曲面工件接觸面完全貼合，并對(duì)曲面工件的接觸區(qū)域形成均載壓力；同時(shí)，通過(guò)加溫導(dǎo)熱組件通過(guò)耐高溫金屬管與外部溫度源連通循環(huán)，進(jìn)行施壓層內(nèi)部導(dǎo)熱油液的溫度置換，并利用柔性膠膜對(duì)曲面工件膠接面加熱至所需溫度后保溫。

通過(guò)采用以上技術(shù)方案，使得該適應(yīng)復(fù)雜曲面的柔性高溫加壓裝置最大耐壓力可保持在2公斤，精度為0.1公斤；其最高耐溫200℃，精度±3℃；采用柔性高溫加壓裝置，能夠最大程度滿足壓力溫度均勻性要求，因其可隨動(dòng)性，避免超長(zhǎng)度加工、裝配高精度要求，能夠完全適應(yīng)復(fù)雜曲面，有效解決施壓面與膠接面貼合不完全問(wèn)題，確保曲面工件膠接工藝過(guò)程的壓力和溫度參數(shù)的均勻可靠性。

附圖說(shuō)明

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。

以下將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明：

圖1為本發(fā)明一種適應(yīng)復(fù)雜曲面的柔性高溫加壓裝置立體圖；

圖2為本發(fā)明一種適應(yīng)復(fù)雜曲面的柔性高溫加壓裝置剖視圖。

圖中：1、主體骨架；2、抗拉抗磨材料；3、密封柔性膠膜；4、定位固定組件；5、加溫導(dǎo)熱組件；6、導(dǎo)熱油液；7、壓力溫度監(jiān)控組件；8、保溫材料；9、u型腔；10、施壓層。

具體實(shí)施方式

需要說(shuō)明的是，在不沖突的情況下，本申請(qǐng)中的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相互組合。下面將參考附圖并結(jié)合實(shí)施例來(lái)詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明。

如圖1至圖2所示，本發(fā)明提供一種適應(yīng)復(fù)雜曲面的柔性高溫加壓裝置，包括主體骨架1、定位固定組件4以及施壓層10；定位固定組件10分兩排設(shè)置于主體骨架1的兩側(cè)，用于對(duì)曲面工件進(jìn)行限位和定位；主體骨架1中間設(shè)有u型腔9，施壓層10設(shè)置于u型腔9內(nèi)，以對(duì)曲面工件進(jìn)行恒溫恒壓膠接固定處理；本方案中的施壓層10為軟制層，可以適應(yīng)不同曲面的工件進(jìn)行恒溫恒壓處理，特別是針對(duì)大型葉片膠接固化成型的恒溫恒壓處理，本方案能夠完全適應(yīng)復(fù)雜曲面，有效解決施壓面與膠接面貼合不完全問(wèn)題，確保了膠接工藝過(guò)程的壓力和溫度參數(shù)的均勻可靠性。

優(yōu)選地，結(jié)合上述方案，如圖1至圖2所示，本實(shí)施例中，施壓層10沿u型腔9形成工件型腔，用于容納工件；施壓層10最外層由抗拉抗磨材料2制成，這樣使得施壓層10可以在加溫加壓后膨脹以對(duì)工件進(jìn)行恒溫恒壓處理，并且在工件長(zhǎng)期施壓磨損情況下，提高壽命；進(jìn)一步地，施壓層10的最內(nèi)層由耐高溫高強(qiáng)度的密封柔性膠膜3組成，耐高溫高強(qiáng)度的密封柔性膠膜3與施壓層10內(nèi)的導(dǎo)熱油直接接觸，這樣可以有效避免工件在恒溫恒壓處理過(guò)程中損壞施壓層10，提高施壓層10的壽命。

優(yōu)選地，結(jié)合上述方案，如圖1至圖2所示，本發(fā)明提供一種適應(yīng)復(fù)雜曲面的柔性高溫加壓裝置還包括加溫導(dǎo)熱組件5和導(dǎo)熱油液6；加溫導(dǎo)熱組件5設(shè)置于施壓層10內(nèi)；施壓層10內(nèi)充有導(dǎo)熱油液6；加溫導(dǎo)熱組件5包括多條耐高低溫金屬管；多條金屬管呈u型均勻設(shè)置于施壓層10內(nèi)，并與外部溫度源連接，運(yùn)用熱傳導(dǎo)原理通過(guò)耐高低溫金屬管與外部溫度源連接，以對(duì)導(dǎo)熱油液進(jìn)行溫度置換。

優(yōu)選地，結(jié)合上述方案，如圖1至圖2所示，本發(fā)明提供一種適應(yīng)復(fù)雜曲面的柔性高溫加壓裝置還包括壓力溫度監(jiān)控組件7；壓力溫度監(jiān)控組件7固定設(shè)置于主體骨架1上，用于對(duì)施壓層10的溫度和壓力進(jìn)行監(jiān)控；具體地，壓力溫度監(jiān)控組件7一端與施壓層10相互接觸，其另一端與外部數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)進(jìn)行交互通訊，實(shí)時(shí)檢測(cè)和監(jiān)控施壓層10內(nèi)的溫度和壓力；具體地，壓力溫度監(jiān)控組件7包括有壓力測(cè)量元件和溫度測(cè)量元件；壓力測(cè)量元件和溫度測(cè)量元件均伸入施壓層內(nèi)，以對(duì)施壓層進(jìn)行壓力和溫度監(jiān)測(cè)。

優(yōu)選地，結(jié)合上述方案，如圖1至圖2所示，本發(fā)明提供一種適應(yīng)復(fù)雜曲面的柔性高溫加壓裝置還包括保溫材料8；保溫材料8設(shè)置于主體骨架1內(nèi)，用于對(duì)主體骨架1的u型腔9進(jìn)行保溫，提高該高溫加壓裝置的工藝可靠性。

優(yōu)選地，結(jié)合上述方案，如圖1至圖2所示，本實(shí)施例中，定位固定組件7包括多個(gè)，并均為設(shè)置于主體骨架1的兩側(cè)；定位固定組件7通過(guò)銷軸固定，并與主體骨架1連接，這樣設(shè)置能夠最大程度實(shí)現(xiàn)工件的固定和拆卸。

優(yōu)選地，結(jié)合上述方案，如圖1至圖2所示，本發(fā)明提供一種適應(yīng)復(fù)雜曲面的柔性高溫加壓裝置還包括驅(qū)動(dòng)缸；定位固定組件包括有連動(dòng)臂和搭扣；驅(qū)動(dòng)缸與連動(dòng)臂電氣連接；驅(qū)動(dòng)缸帶動(dòng)連動(dòng)臂推動(dòng)自鎖式搭扣運(yùn)動(dòng)，以對(duì)工件限位固定。

結(jié)合上述方案，本發(fā)明還提供一種適應(yīng)復(fù)雜曲面的柔性高溫加壓的控制方法，包括以下步驟：

s1：首先是曲面工件的限位固定：在施壓層未充導(dǎo)熱油液前，將大型曲面工件放置在柔性高溫加壓裝置的u形工件型腔內(nèi)，通過(guò)定位固定組件與葉片限位結(jié)構(gòu)完成連接固定；并通過(guò)施壓層抗拉抗磨材料與耐高溫高強(qiáng)度密封柔性膠膜與曲面工件型面無(wú)貼合接觸；本實(shí)施例中曲面工件為大型葉片；

s2：然后是內(nèi)部型腔充導(dǎo)熱油液加壓升溫：曲面工件限位固定完成后，導(dǎo)熱油液通過(guò)外部壓力源注入施壓層內(nèi)部，待充盈完全后，會(huì)按需形成預(yù)設(shè)定額壓強(qiáng)，致使柔性膠膜和抗拉抗磨材料與曲面工件接觸面完全貼合，并對(duì)葉片接觸區(qū)域形成均載壓力；

與此同時(shí)，加溫導(dǎo)熱組件通過(guò)耐高溫金屬管與外部溫度源連通循環(huán)，采用熱傳導(dǎo)和熱對(duì)流原理，進(jìn)行內(nèi)部型腔油液的溫度置換，并利用柔性膠膜對(duì)曲面工件膠接面加熱至所需溫度后保溫。

優(yōu)選地，在上述s2步驟中包括壓力溫度監(jiān)控：柔性高溫加壓裝置內(nèi)部壓力、溫度測(cè)量元件與外部數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)進(jìn)行通訊，實(shí)時(shí)顯示控制裝置壓力、溫度參數(shù)。

通過(guò)采用以上技術(shù)方案，使得該適應(yīng)復(fù)雜曲面的柔性高溫加壓裝置最大耐壓力可保持在2公斤，精度為0.1公斤；其最高耐溫200℃，精度±3℃；采用柔性高溫加壓裝置，能夠最大程度滿足壓力溫度均勻性要求，因其可隨動(dòng)性，避免超長(zhǎng)度加工、裝配高精度要求，能夠完全適應(yīng)復(fù)雜曲面，有效解決施壓面與膠接面貼合不完全問(wèn)題，確保曲面工件膠接工藝過(guò)程的壓力和溫度參數(shù)的均勻可靠性。

以上所述，僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并非對(duì)本發(fā)明做任何形式上的限制。任何熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明技術(shù)方案范圍情況下，都可利用上述所述技術(shù)內(nèi)容對(duì)本發(fā)明技術(shù)方案做出許多可能的變動(dòng)和修飾，或修改為等同變化的等效實(shí)施例。因此，凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案的內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)對(duì)以上實(shí)施例所做的任何改動(dòng)修改、等同變化及修飾，均屬于本技術(shù)方案的保護(hù)范圍。