专利摘要

碳纤维复合材料成型工装，包括模体、复合材料产品和框架，框架位于模体的下方，框架与模体之间通过局部焊接连接在一起，模体分工作区域和非工作区域两部分，模体工作区域为凹模结构，模体工作区域的凹陷形状与产品数字模型的凸侧形状相同，使用时复合材料产品按凸侧外形被放置在模体的凹模工作区域中间；模体非工作区域包括过渡区和水平模体，模体的材料为１１ｍｍ－１３ｍｍ的因瓦钢等厚钢板，工作区域上部的前后两侧均设有弧形滑轨，弧形滑轨的凸面与工作区域的凹陷形状相同。通过本发明将复合材料产品安装到工装上快速便捷，并且可以根据不同尺寸的复合材料产品调整钻杆钻孔位置，适用尺寸范围广。

权利要求

1.碳纤维复合材料成型工装，其特征在于：包括模体（1）、复合材料产品（48）和框架（2），框架（2）位于模体（1）的下方，框架（2）与模体（1）之间通过局部焊接连接在一起，模体（1）分工作区域（3）和非工作区域（4）两部分，模体（1）工作区域（3）为凹模结构，模体（1）工作区域（3）的凹陷形状与产品数字模型的凸侧形状相同，使用时复合材料产品（48）按凸侧外形被放置在模体（1）的凹模工作区域（3）中间；模体非工作区域（4）包括过渡区和水平模体，模体（1）的材料为11ｍｍ－1３ｍｍ的因瓦钢等厚钢板，工作区域（3）上部的前后两侧均设有弧形滑轨（5），弧形滑轨（5）的凸面与工作区域（3）的凹陷形状相同，两根弧形滑轨（5）相互平行，弧形滑轨（5）与框架（2）之间均通过支架（6）固定连接，弧形滑轨（5）底部均配合安装数块第一滑块（7），位于两根弧形滑轨（5）上相对应的两个第一滑块（7）之间均通过横板（8）固定连接，横板（8）的左右两端底部均固定安装侧板（9），对应的两块侧板（9）相互平行，侧板（9）与对应的横板（8）垂直，侧板（9）与横板（8）的长度相等，侧板（9）内侧面靠近下端处均开设槽轨（10），槽轨（10）沿侧板（9）的长度方向开设，安装在同一个横板（8）上的两块侧板（9）下端之间均设有方管（11），方管（11）与对应的横板（8）垂直，方管（11）的上端两侧对称固定安装第二滑块（12），第二滑块（12）配合安装在对应的槽轨（10）内，方管（11）的上端与对应的横板（8）之间均设有横向的第一螺杆（13），第一螺杆（13）的两端均通过轴承安装第一套管（14），第一套管（14）的上部均固定安装第一内螺纹管（15），横板（8）的前后两端上部均固定安装调节板（16），调节板（16）与对应的横板（8）平行，调节板（16）顶面开设第一螺纹孔（17），第一螺纹孔（17）内均配合安装第一螺栓（18），第一螺栓（18）的下端与对应的第一内螺纹管（15）螺纹配合，方管（11）上端内部均通过轴承安装第一横轴（19），第一横轴（19）中间固定安装第一齿轮（20），第一齿轮（20）能与对应的第一螺杆（13）啮合配合，第一横轴（19）的下侧设有第二横轴（21），第二横轴（21）与对应的第一横轴（19）平行，第二横轴（21）的两端均与对应的方管（11）内壁轴承活动连接，第一横轴（19）的一端固定安装第二齿轮（22），第二横轴（21）的一端固定安装第三齿轮（23），第二齿轮（22）与对应的第三齿轮（23）啮合配合，方管（11）内部中间设有第二螺杆（24），第二螺杆（24）与对应的方管（11）平行，第二螺杆（24）的上端固定安装第一伞齿轮（25），第二横轴（21）上固定安装第二伞齿轮（26），第二伞齿轮（26）与对应的第一伞齿轮（25）啮合配合，第二螺杆（24）上通过轴承套装第二套管（27），第二套管（27）与对应的方管（11）内壁之间通过连接架固定连接，第二螺杆（24）下端配合套装第二内螺纹管（28），第二内螺纹管（28）外部固定套装竖管（29），方管（11）两侧内壁上均开设第一导向槽（30），第一导向槽（30）沿对应方管（11）的长度方向开设，竖管（29）侧部固定安装两个第一导向块（31），第一导向块（31）插入到对应的第一导向槽（30）内部，第二螺杆（24）下端面中间开设盲孔（32），盲孔（32）内设有滑动轴（33），盲孔（32）内壁开设两条第二导向槽（34），第二导向槽（34）沿第二螺杆（24）长度方向开设，滑动轴（33）上端两侧均固定安装第二导向块（35），第二导向块（35）均插入到对应的第二导向槽（34）内，滑动轴（33）的下端固定安装钻杆（36），钻杆（36）与对应的滑动轴（33）中心线同轴，钻杆（36）的钻头朝下，滑动轴（33）的下端套设第三套管（37），第三套管（37）的外侧面与对应的竖管（29）内侧面接触配合，第三套管（37）的上端与对应的第二内螺纹管（28）下端之间通过数根弹簧（38）固定连接，第三套管（37）内圈开设环形槽（39），钻杆（36）侧部固定安装数根均匀分布的柱头（40），柱头（40）的外端均插入到对应的环形槽（39）内部，模体（1）表面开设数个均匀分布的定位孔（41），定位孔（41）内均嵌入堵块（42），堵块（42）的上表面与模体（1）上表面平齐，堵块（42）与对应的定位孔（41）之间焊接连接，保证整体结构的气密性，堵块（42）顶面开设圆柱形凹槽（43），圆柱形凹槽（43）内配合安装钻套（44），侧板（9）侧面对应槽轨（10）的位置开设多个均匀分布的第二螺纹孔（49），第二螺纹孔（49）内均配合安装第二螺栓（50），第二滑块（12）上均开设螺纹盲孔（51），第二螺栓（50）的内端能插入到对应的螺纹盲孔（51）内。

2.根据权利要求1所述的碳纤维复合材料成型工装，其特征在于：所述的第二螺杆（24）的一端安装摇柄（46）。

3.根据权利要求1所述的碳纤维复合材料成型工装，其特征在于：所述的框架（2）按纵向间距３００mm，横向间距４００mm焊接成网格状结构，组成框架２的每张型板上均开设数个均匀分布的通风孔（45）。

4.根据权利要求1所述的碳纤维复合材料成型工装，其特征在于：所述的框架（2）底部四个边角处均固定安装轮子（47）。

说明书

技术领域

本发明属于工装技术领域领域，具体地说是一种碳纤维复合材料成型工装。

背景技术

目前，国外部分专业航空工艺装备制造商已经掌握了因瓦钢成型工装的设计与制造技术，该类工装已成为国外大尺寸、复杂曲率碳纤维复合材料飞机结构件成型的核心工艺装备，而国内尚未有复合材料安装方便、使用不同尺寸复合材料的因瓦成型工装。

发明内容

本发明提供一种碳纤维复合材料成型工装，用以解决现有技术中的缺陷。

本发明通过以下技术方案予以实现：

碳纤维复合材料成型工装，包括模体、复合材料产品和框架，框架位于模体的下方，框架与模体之间通过局部焊接连接在一起，模体分工作区域和非工作区域两部分，模体工作区域为凹模结构，模体工作区域的凹陷形状与产品数字模型的凸侧形状相同，使用时复合材料产品按凸侧外形被放置在模体的凹模工作区域中间；模体非工作区域包括过渡区和水平模体，模体的材料为１１ｍｍ－１３ｍｍ的因瓦钢等厚钢板，工作区域上部的前后两侧均设有弧形滑轨，弧形滑轨的凸面与工作区域的凹陷形状相同，两根弧形滑轨相互平行，弧形滑轨与框架之间均通过支架固定连接，弧形滑轨底部均配合安装数块第一滑块，位于两根弧形滑轨上相对应的两个第一滑块之间均通过横板固定连接，横板的左右两端底部均固定安装侧板，对应的两块侧板相互平行，侧板与对应的横板垂直，侧板与横板的长度相等，侧板内侧面靠近下端处均开设槽轨，槽轨沿侧板的长度方向开设，安装在同一个横板上的两块侧板下端之间均设有方管，方管与对应的横板垂直，方管的上端两侧对称固定安装第二滑块，第二滑块配合安装在对应的槽轨内，方管的上端与对应的横板之间均设有横向的第一螺杆，螺杆的两端均通过轴承安装第一套管，第一套管的上部均固定安装第一内螺纹管，横板的前后两端上部均固定安装调节板，调节板与对应的横板平行，调节板顶面开设第一螺纹孔，第一螺纹孔内均配合安装第一螺栓，第一螺栓的下端与对应的第一内螺纹管螺纹配合，方管上端内部均通过轴承安装第一横轴，第一横轴中间固定安装第一齿轮，第一齿轮能与对应的第一螺杆啮合配合，第一横轴的下侧设有第二横轴，第二横轴与对应的第一横轴平行，第二横轴的两端均与对应的方管内壁轴承活动连接，第一横轴的一端固定安装第二齿轮，第二横轴的一端固定安装第三齿轮，第二齿轮与对应的第三齿轮啮合配合，方管内部中间设有第二螺杆，第二螺杆与对应的方管平行，第二螺杆的上端固定安装第一伞齿轮，第二横轴上固定安装第二伞齿轮，第二伞齿轮与对应的第一伞齿轮啮合配合，第二螺杆上通过轴承套装第二套管，第二套管与对应的方管内壁之间通过连接架固定连接，第二螺杆下端配合套装第二内螺纹管，第二内螺纹管外部固定套装竖管，方管两侧内壁上均开设第一导向槽，第一导向槽沿对应方管的长度方向开设，竖管侧部固定安装两个第一导向块，第一导向块插入到对应的第一导向槽内部，第二螺杆下端面中间开设盲孔，盲孔内设有滑动轴，盲孔内壁开设两条第二导向槽，第二导向槽沿第二螺杆长度方向开设，滑动轴上端两侧均固定安装第二导向块，第二导向块均插入到对应的第二导向槽内，滑动轴的下端固定安装钻杆，钻杆与对应的滑动轴中心线同轴，钻杆的钻头朝下，滑动轴的下端套设第三套管，第三套管的外侧面与对应的竖管内侧面接触配合，第三套管的上端与对应的第二内螺纹管下端之间通过数根弹簧固定连接，第三套管内圈开设环形槽，钻杆侧部固定安装数根均匀分布的柱头，柱头的外端均插入到对应的环形槽内部，模体表面开设数个均匀分布的定位孔，定位孔内均嵌入堵块，堵块的上表面与模体上表面平齐，堵块与对应的定位孔之间焊接连接，保证整体结构的气密性，堵块顶面开设圆柱形凹槽，圆柱形凹槽内配合安装钻套。

如上所述的碳纤维复合材料成型工装，所述的第二螺杆的一端安装摇柄。

如上所述的碳纤维复合材料成型工装，所述的框架按纵向间距３００mm，横向间距４００mm焊接成网格状结构，组成框架２的每张型板上均开设数个均匀分布的通风孔。

如上所述的碳纤维复合材料成型工装，所述的框架底部四个边角处均固定安装轮子。

如上所述的碳纤维复合材料成型工装，所述的侧板侧面对应槽轨的位置开设多个均匀分布的第二螺纹孔，第二螺纹孔内均配合安装第二螺栓，第二滑块上均开设螺纹盲孔，第二螺栓的内端能插入到对应的螺纹盲孔内。

本发明的优点是：本发明使用时首先将复合材料产品按凸侧外形被放置在模体的凹模工作区域中间，此时对应的定位孔位于复合材料产品边界部分底部，首先转动第一螺栓带动对应的第一内螺纹管移动，第一内螺纹管带动对应的第一套管移动，相应的第一螺杆随之移动，使第一螺杆与对应的第一齿轮处于分离状态，然后通过调整第一滑块在对应的弧形滑轨的位置与方管在对应的两块侧板之间的位置将钻杆的钻头对准相应的定位孔，将所有的钻杆对准相应的定位孔后，反向转动第一螺栓使第一螺杆与对应的第一齿轮啮合配合，然后转动第一螺杆，第一螺杆带动对应的第一齿轮转动，第一横轴随之转动，第一横轴通过第二齿轮与对应的第三齿轮啮合配合带动对应的第二横轴转动，第二横轴通过第二伞齿轮与对应的第一伞齿轮啮合配合带动对应的第二螺杆转动，第二螺杆通过第二导向块与第二导向槽的配合带动对应的滑动轴转动，滑动轴带动对应的钻杆转动，与此同时在螺纹配合下第二螺杆带动对应的第二内螺纹管与竖管下移，竖管在下移时由于第一导向块与对应的第一导向槽配合而不会发生转动，第二内螺纹管通过多根弹簧推动对应的第三套管向下移动，第三套管通过柱头与环形槽的配合带动对应的钻杆下移而不影响其自身的转动，该过程中钻杆可以将复合材料产品钻透并插入到对应的钻套内部，然后第三套管与钻杆继续下移，钻杆与对应钻套的配合将复合材料产品在模体上的位置进行固定，然后第三套管的下端与复合材料产品表面接触，然后第一螺杆继续转动，弹簧被压缩，此时第三套管的下端将复合材料产品压紧在模体的表面（如图5所示），通过上述过程可以快速将复合材料产品固定到本发明上，通过将复合材料产品曲率变化较大的对角进行固定，可以避免复合材料产品在热压罐中加热成型过程中材料收缩导致产品的位置发生变化，通过本发明将复合材料产品安装到工装上快速便捷，并且可以根据不同尺寸的复合材料产品调整钻杆钻孔位置，适用尺寸范围广。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明的结构示意图；图2是图1的A向视图的放大图；图3是图1的Ⅰ部的局部放大图；图4是图3的Ⅱ部的局部放大图；图5是本发明的使用状态图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

碳纤维复合材料成型工装，如图所示，包括模体1、复合材料产品48和框架2，框架2位于模体1的下方，框架2与模体1之间通过局部焊接连接在一起，模体1分工作区域3和非工作区域4两部分，模体1工作区域3为凹模结构，模体1工作区域3的凹陷形状与产品数字模型的凸侧形状相同，使用时复合材料产品48按凸侧外形被放置在模体1的凹模工作区域3中间；模体非工作区域4包括过渡区和水平模体，模体1的材料为１１ｍｍ－１３ｍｍ的因瓦钢等厚钢板，工作区域3上部的前后两侧均设有弧形滑轨5，弧形滑轨5的凸面与工作区域3的凹陷形状相同，两根弧形滑轨5相互平行，弧形滑轨5与框架2之间均通过支架6固定连接，弧形滑轨5底部均配合安装数块第一滑块7，第一滑块7自带位置锁止功能，位于两根弧形滑轨5上相对应的两个第一滑块7之间均通过横板8固定连接，横板8的左右两端底部均固定安装侧板9，对应的两块侧板9相互平行，侧板9与对应的横板8垂直，侧板9与横板8的长度相等，侧板9内侧面靠近下端处均开设槽轨10，槽轨10沿侧板9的长度方向开设，安装在同一个横板8上的两块侧板9下端之间均设有方管11，方管11与对应的横板8垂直，方管11的上端两侧对称固定安装第二滑块12，第二滑块12配合安装在对应的槽轨10内，方管11的上端与对应的横板8之间均设有横向的第一螺杆13，螺杆13的两端均通过轴承安装第一套管14，第一套管14的上部均固定安装第一内螺纹管15，横板8的前后两端上部均固定安装调节板16，调节板16与对应的横板8平行，调节板16顶面开设第一螺纹孔17，第一螺纹孔17内均配合安装第一螺栓18，第一螺栓18的下端与对应的第一内螺纹管15螺纹配合，方管11上端内部均通过轴承安装第一横轴19，第一横轴19中间固定安装第一齿轮20，第一齿轮20能与对应的第一螺杆13啮合配合，第一横轴19的下侧设有第二横轴21，第二横轴21与对应的第一横轴19平行，第二横轴21的两端均与对应的方管11内壁轴承活动连接，第一横轴19的一端固定安装第二齿轮22，第二横轴21的一端固定安装第三齿轮23，第二齿轮22与对应的第三齿轮23啮合配合，方管11内部中间设有第二螺杆24，第二螺杆24与对应的方管11平行，第二螺杆24的上端固定安装第一伞齿轮25，第二横轴21上固定安装第二伞齿轮26，第二伞齿轮26与对应的第一伞齿轮25啮合配合，第二螺杆24上通过轴承套装第二套管27，第二套管27与对应的方管11内壁之间通过连接架固定连接，第二螺杆24下端配合套装第二内螺纹管28，第二内螺纹管28外部固定套装竖管29，方管11两侧内壁上均开设第一导向槽30，第一导向槽30沿对应方管11的长度方向开设，竖管29侧部固定安装两个第一导向块31，第一导向块31插入到对应的第一导向槽30内部，第二螺杆24下端面中间开设盲孔32，盲孔32内设有滑动轴33，盲孔32内壁开设两条第二导向槽34，第二导向槽34沿第二螺杆24长度方向开设，滑动轴33上端两侧均固定安装第二导向块35，第二导向块35均插入到对应的第二导向槽34内，滑动轴33的下端固定安装钻杆36，钻杆36与对应的滑动轴33中心线同轴，钻杆36的钻头朝下，滑动轴33的下端套设第三套管37，第三套管37的外侧面与对应的竖管29内侧面接触配合，第三套管37的上端与对应的第二内螺纹管28下端之间通过数根弹簧38固定连接，第三套管37内圈开设环形槽39，钻杆36侧部固定安装数根均匀分布的柱头40，柱头40的外端均插入到对应的环形槽39内部，模体1表面开设数个均匀分布的定位孔41，定位孔41内均嵌入堵块42，堵块42的上表面与模体1上表面平齐，堵块42与对应的定位孔41之间焊接连接，保证整体结构的气密性，堵块42顶面开设圆柱形凹槽43，圆柱形凹槽43内配合安装钻套44。本发明使用时首先将复合材料产品48按凸侧外形被放置在模体1的凹模工作区域3中间，此时对应的定位孔41位于复合材料产品48边界部分底部，首先转动第一螺栓18带动对应的第一内螺纹管15移动，第一内螺纹管15带动对应的第一套管14移动，相应的第一螺杆13随之移动，使第一螺杆13与对应的第一齿轮20处于分离状态，然后通过调整第一滑块7在对应的弧形滑轨5的位置与方管11在对应的两块侧板9之间的位置将钻杆36的钻头对准相应的定位孔41，将所有的钻杆36对准相应的定位孔41后，反向转动第一螺栓18使第一螺杆13与对应的第一齿轮20啮合配合，然后转动第一螺杆13，第一螺杆13带动对应的第一齿轮20转动，第一横轴19随之转动，第一横轴19通过第二齿轮22与对应的第三齿轮23啮合配合带动对应的第二横轴21转动，第二横轴21通过第二伞齿轮26与对应的第一伞齿轮25啮合配合带动对应的第二螺杆24转动，第二螺杆24通过第二导向块35与第二导向槽34的配合带动对应的滑动轴33转动，滑动轴33带动对应的钻杆36转动，与此同时在螺纹配合下第二螺杆24带动对应的第二内螺纹管28与竖管29下移，竖管29在下移时由于第一导向块31与对应的第一导向槽30配合而不会发生转动，第二内螺纹管28通过多根弹簧38推动对应的第三套管37向下移动，第三套管37通过柱头40与环形槽39的配合带动对应的钻杆36下移而不影响其自身的转动，该过程中钻杆36可以将复合材料产品48钻透并插入到对应的钻套44内部，然后第三套管37与钻杆36继续下移，钻杆36与对应钻套44的配合将复合材料产品48在模体1上的位置进行固定，然后第三套管37的下端与复合材料产品48表面接触，然后第一螺杆13继续转动，弹簧38被压缩，此时第三套管37的下端将复合材料产品48压紧在模体1的表面（如图5所示），通过上述过程可以快速将复合材料产品48固定到本发明上，通过将复合材料产品48曲率变化较大的对角进行固定，可以避免复合材料产品48在热压罐中加热成型过程中材料收缩导致产品的位置发生变化，通过本发明将复合材料产品48安装到工装上快速便捷，并且可以根据不同尺寸的复合材料产品48调整钻杆36钻孔位置，适用尺寸范围广。

具体而言，如图所示，本实施例所述的第二螺杆24的一端安装摇柄46。通过摇柄46可以方便工作人员转动对应第一螺杆13。

具体的，如图所示，本实施例所述的框架2按纵向间距３００mm，横向间距４００mm焊接成网格状结构，组成框架２的每张型板上均开设数个均匀分布的通风孔45。开洞原则是保证工装进入热压罐后，热气流能够顺利流通，使工装升温均匀。

进一步的，如图所示，本实施例所述的框架2底部四个边角处均固定安装轮子47。通过该设计方便工作人员将本发明移动到热压罐内部。

更进一步的，如图所示，本实施例所述的侧板9侧面对应槽轨10的位置开设多个均匀分布的第二螺纹孔49，第二螺纹孔49内均配合安装第二螺栓50，第二滑块12上均开设螺纹盲孔51，第二螺栓50的内端能插入到对应的螺纹盲孔51内。通过第二螺栓50与对应的螺纹盲孔51的配合可以将第二滑块12的位置进行固定，从而对竖管11的位置进行固定，保证本发明工作过程中钻杆36的位置不会出现移动，从而保证钻杆36与对应的钻套44精准对接。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

碳纤维复合材料成型工装专利购买费用说明

Q：办理专利转让的流程及所需资料

A：专利权人变更需要办理著录项目变更手续，有代理机构的，变更手续应当由代理机构办理。

1：专利变更应当使用专利局统一制作的“著录项目变更申报书”提出。

2：按规定缴纳著录项目变更手续费。

3：同时提交相关证明文件原件。

4：专利权转移的，变更后的专利权人委托新专利代理机构的，应当提交变更后的全体专利申请人签字或者盖章的委托书。

Q:专利著录项目变更费用如何缴交

A：（1）直接到国家知识产权局受理大厅收费窗口缴纳,（2）通过代办处缴纳，（3）通过邮局或者银行汇款,更多缴纳方式

Q：专利转让变更，多久能出结果

A：著录项目变更请求书递交后，一般1-2个月左右就会收到通知，国家知识产权局会下达《转让手续合格通知书》。