專利名稱：形成飛行器或航天器結構部件的方法及其設備的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種形成飛行器或航天器結構部件的方法，以及一變形(deformation)設備。
背景技術：
盡管它是可應用于具有纖維材質的結構部件，但是本發明和基于此前形成的問題，通過參考碳纖維強化塑料(Carbon Fibre-reinforced plastics,簡稱CFRP)制成的異型部件(profiled components),例如，一飛行器的框架型材(frame profiles),接下來將做具體解釋。其他的加強型(stiffening)碳纖維強化塑料部件，例如，碳纖維強化塑料桁條和碳纖維強化塑料框架的外蒙皮(outer skin)以能承受住在飛機部門(sector)所遇到的高負荷(high loads)狀況，而一般人都知道應盡可能地增加最少的重量。使用不同的型材，例如，C型、Q型和Z型型材以及類似的型材。以下說明涉及編織(braided)型材。當前的編織技術允許以封閉橫截面(closedcross-section)特征的編織工件的制造。舉個例子，一型芯具有一矩形型材，因此，所述型芯有纖維編織在型芯的周圍，從而生成編織工件層(braided work layers)。在這些編織工件層之間是帶狀層(band layers )，例如，在型芯的縱方向上，單向纖維織物鋪放在帶狀區域(band regions)。從而制造出一編織的空心型材,所述編織的空心型材例如是具有封閉橫截面的矩形管。為了制造所謂的C型型材，將一飛機內的矩形型材在縱軸上分隔開(devided)，以這樣的方式產生了兩個C型型材。當前的編織技術也允許制造出曲線(curved) C型的預成型體。術語“預成型體”可被理解是所謂的預成型體或紡織纖維預成型體，接下來其被注入(impregnated) —鑄模(matrix),并例如，在一壓熱器(autoclave)內變硬。編織過程大部分可以是自動化的，并通過使用CNC (Computer Number Control,機械加工的一種)技術，制造出具有非恒定的橫截面的型材變得可行。然而，因為具有所謂的Z型型材的框架也越來越多地使用在飛行器和航天器的機身(fuselage)結構內，因此也需要有一種自動方式來制造它們。然而，這不太可能通過使用編織技術來實現，因為(目前的)編織技術僅能在封閉橫截面的周圍進行編織。
發明內容
在這種背景情況下，本發明的一個目的是提供一種改進方法，用于形成一飛行器或航天器結構部件。本發明的另一目的是提供一種相應的變形設備。通過具有權利要求I所述特征的一種方法和具有權利要求7所述特征的一種變形設備，完成了本發明的目的。
相應地，在一種用于形成飛行器或航天器結構部件的方法中，一預成型體至少有一條帶，所述帶是通過在一型芯周圍的編織而形成的。至少若干部分(portions)引入一切斷口至所述預成型體的至少一條帶，以至于形成所述至少一條帶的兩個帶部分。通過引導一變形刀具沿著切斷口，所述至少一條帶的兩個帶部分變形為一預定的形狀。一變形設備用于實施所述方法。根據所述方法和/或所述變形設備，制造出一結構部件。更進一步，提供一變形設備以形成飛行器或航天器結構部件。該設備包括 一刀體(tool body)，具有一承載器，以接收一編織的預成型體，所述預成型體具有至
少一條帶；
至少一切割設備，用于至少部分引入一切斷口至所述預成型體的至少一條帶，以至于形成所述至少一條帶的兩個帶部分；以及
至少一變形刀具，用于引導所述變形刀具沿著所述切斷口，將所述至少一條帶(3，4)的兩個已形成的(formed)帶部分變為一預定形狀。 因此，本發明有著如前文中所述方法的優點，自動編織技術也可以應用于制造具有它們本身優點的型材，這不可能通過編織技術被制造出的。本發明的優選實施例和改進之處存于附屬權利要求中。本發明背后的一基本思想包括使用簡單的處理，例如，在一預成型體內弓丨入一切斷口，作為變形所述預成型體的準備，以這樣一種方式從一初始型材制造出一新的型材。就一編織的預成型體的變形(deformation)或改變(transformation)而言，例如，從一用于C型型材的預成型體變成一 Z型型材，在將要被變形的相關層中的纖維朝向的保留(retention)是非常有意義的。就曲線型型材而言，決定哪條帶要變形是十分重要的。例如，就具有外直徑和內直徑的一框架而言，內帶可理解為具有更小尺寸的帶，而外帶可理解為具有更大尺寸的帶。在所述外帶內，纖維在變形期間被迫以符合大半徑，例如，它們被拉伸。就多層和朝向是±45°或90°的纖維而言，這可以促成在纖維內有局部性的(local)間隔(gaps)。所述纖維在斜紋(diagonals)之間一旦處于0°，它們就要嘗試在變形期間向內移動，因為所述纖維的長度要保持不變。然而，當所述內帶變形時，纖維被壓縮，在變形過程中，這可能導致局部性的折疊。單層的過渡半徑的變化也可能導致在所述層之間的移位，例如，所述層將能夠彼此之間移位，并不引起在纖維內的波動(undulations),這必須是可行。這又一次意味著，當多層的預成型體在相同的時刻變形，所述層應該可以彼此之間滑動，并不變成彼此之間的纏住(caught)。所述層之間的移位，就所述帶而言，導致所謂的書本效果，例如，在那個位置，一邊緣是以一堆疊的方式建立起來(built up)。對于一預成型體的橫截面，例如，一矩形橫截面，也可以只有一條帶。為了這個目的，本發明提供的型芯，至少有兩個編織工件層編織在型芯的周圍，其中，提供具有隔離層的所述至少一條帶，所述隔離層在每兩個編織工件層之間。如此做，有利于形成這些隔離層，所述隔離層例如是來自隔離薄膜。通過機械性地折疊帶部分(band portions),例如,編織工件部分或者編織工件層的部分，在其他的實施例中(other things),有可能制造出通過先前編織方式所未能達到的幾何圖形。該幾何圖形是通過先前編織所未能達到的。因此，制造具有可變橫截面的Z型型材也可以被實施。就具有多條帶的預成型體而言，例如具有一個外帶和一個內帶，不僅對外帶要進行適當的變形，而且也要對內帶進行適當的變形。因此，基于單個預成型體制造出的所述編織工件也能產生出多個部件，所述多個部件彼此容易地區分出來，因為最終的幾何圖形僅在變形期間就決定了。
如果變形的發生是通過逐層地折疊所述已形成(formed)的帶部分,這是優選的。在這種方式中，要相當地(considerably)減少任何在所述纖維中的間隔和缺陷的風險。所述編織工件層在變形期間保留了它們的纖維朝向，并且沒有被變形刀具破壞，這是非常重要的。為了這個目的，所述隔離層提供的有利點在于它們保護要變形的所述纖維，在變形期間不被變形刀具破壞。它們使得單層的相互隔離在逐層折疊時也變得容易。在逐層折疊帶部分之后，各自隔離層被去掉，并被先前準備的帶層替代，例如，單向(unidirectional,簡稱UD)纖維織物被替代，并且要固定纖維織物。這可以通過一去除設備來完成，所述去除設備可以與一鋪設設備(laying device)協作(cooperate),或者與鋪設設備設置在一起來實施。借助變形，具有凹面或者凸面的部件也能夠被制造，其并不能通過先前的編織完成。例如，為了實現該目的，一變形設備的刀體(tool body)能夠在要被變形的層部分區域(region)有相應的凹和/或凸部分，其中所述變形刀具可適合相應的沖壓設備(pressingdevice)，例如，沖壓滾輪用于此目的。在帶部分被折疊之后，因此制造出一變形的預成型體。在所述預成型體中，另一個帶，或者甚至另一個預定部分在所述變形的預成型體的縱方向上能夠被切斷，以至于得到兩個相互隔離的所述變形的預成型體。因此，制造一 Q型型材變得可行，例如，所述Q型型材來自一編織的矩形型材，并通過第一次切斷所述內帶以及變形相關連的帶部分而制成。通過再一次切斷另一條帶，這樣可獲得兩個Z型型材。有利地，整個過程可以差不多是全自動地進行，其中只要履行(fulfilled)用于工業實現的先決條件。對于編織過程及其具有的優點，這個變形技術完全開拓了新的可能性應用，因為一純(pure)的半成品通過編織過程被制造出，僅在變形之后，就可得到它的最終幾何圖形。為了替代所述隔離層，所述變形設備至少有一去除設備，用于去掉所述隔離層；以及一鋪設設備，用于鋪放帶層部分在所述變形的預成型體上。所述鋪設設備可以同時與一用于去掉隔離層的去除設備聯合在一起，有利地加速了該方法的自動順序。所述編制工件層在變形期間不被提得太高，否則出現局部性的折疊或局部性的間隔，這是非常重要的。由于這個原因，提供具有側變形表面的犁狀或者一雪犁形狀的變形刀具，所述犁狀的椎體(taper)在所述變形刀具的縱方向上以一預定的角度朝向彼此，其中在切割邊緣，椎體在所述變形刀具的前面是相連的。為了這個目的，所述變形刀具的變形表面有一連接板(web)，其具有至少一槽，其中所述槽的上端與一導軌面融合。所述槽的半徑相對較小。由此，不能出現折疊和局部性的間隔。所述變形刀具的變形表面適當地設計，以達到即將被執行變形的若干部分的一預定變形。為了這個目的，提供要形成變形表面的所述變形刀具，以這樣一種方式在預成型體部分的纖維之間有空間，預成型體將會變形，在變形期間，在所述預成型體的中心軸上的變形是最小的。在所述變形設備的進一步實施例中，所述變形刀具包括切割設備。舉個例子，所述切割設備通過變形刀具形成的邊緣，可附著在所述變形刀具的前面的所述連接板上，作為切割邊緣。在向前移動所述變形刀具期間，所述切割邊緣將首先切斷所述帶的編織工件層，接著折疊編織工件層。通過一預先切割，將要被切斷的帶或其中的編織工件層也能夠有刻痕(scored)，以促成所述切割過程。根據上述方法和/或所說明的變形設備，制造用于空中和太空旅行的結構部件。
本發明通過具體實施例以及參考附屬的圖片在下文中做具體解釋。圖I是根據本發明用于解釋一方法的具體實施例的預成型體的原理圖、透視圖和橫斷面 圖2是根據本發明所述方法在進一步驟之后的圖I所示的預成型體示意 圖3是根據本發明所述方法在進一步驟之后，以及根據本發明變形設備的一具體實施例的圖2所示的預成型體的示意 圖4a_c是一變形刀具的部分橫截面的一具體實施例的原理圖、透視 圖4d是圖4a_c中所述變形刀具的原理圖、透視正面視 圖4e是根據圖4d的所述變形刀具的A視角的原理側視 圖5是根據本發明所述方法在進一步驟之后，以及根據本發明所述變形設備的圖3所示預成型體的示意 圖6是根據本發明所述方法在進一步驟之后，以及根據本發明所述變形設備的圖5所示已變形的預成型體的示意圖；以及
圖7是一切斷的變形的預成型體的原理局部圖。在這些圖中，類似的參考標號是指功能性等同的部件，除非是相反的描述。坐標X、Y、z有助于方向(orientation)定位。在例子中的附加的“-I” “_2”參考數字表示參考相對的部分。
具體實施例方式圖I是根據本發明用于解釋一方法的具體實施例的一預成型體的原理圖、透視圖和橫截面視圖。在所述方法的第一步中，在一編織過程中制成所述預成型體I。這樣做，在這個實施例中，一型芯2具有一矩形橫截面，所述型芯2有纖維編織在型芯的周圍，其中在這個實施例中，制成一個三層預成型體。在這個實施例中，制成斜紋層(diagonal layers),例如作為雙軸或單向(UD)編織工件(UD表示單向)，其中第一內部編織工件層7直接位于所述型芯2上。一中間編織工件層8纏繞(wound)在第一內部編織工件層7上面，以及一外部編織工件層9編織在中間編織工件層8周圍。所述預成型體I具有如圖I所示的曲線結構。所述預成型體I具有帶3和帶4，其中所述帶4被指定為內帶，所述帶3被指定為外帶。這些帶通過型材連接板(webs) 5,6連接。在所述內部編織工件層7的編織之后，在所述預成型體I的縱方向上，例如，在X軸方向上，單向纖維的第一帶層10設置在所述外帶3上。在這個實施例中，提供內帶4，通過一切斷口 17 (參見圖2)來為變形做準備。所述隔離層12替代一帶層，設置在所述內帶4 上。所述隔離層可以是一隔離薄膜。以相同的方式，第二帶層11設置在所述中間編織工件層8和外部工件層9之間，且在所述外帶3上。第二隔離層13設置在內帶4上。接著鋪上所述外部工件層9。所述隔離層12和13模擬(simulate)內帶4這一側的帶層10和11的厚度，以至于達到所述預成型體I的均勻(uniform)結構。在所述編織工件層7至9 內，所述預成型體I被制成具有封閉橫截面的編織部件。在合適的編織設備內使用單纖維、多纖維和/或纖維束或類似的，所述編織受到影響。制成的預成型體I接著在所述方法的第二步中被處理著，如圖2所示，通過一切割設備，所述切割可以是一變形設備30 (見圖I)的部件，以這樣一種方式，在所述預成型體I的縱方向X軸上，提供所述內帶4和一切斷口 17。所述切斷口 17通過編織工件層7至9在同一時間受到影響。然而，對于所述切斷口 17而言，將可能形成逐層的。在任何位置，使用一合適的切割設備，也會對所述切斷口 17有影響。通過切斷口 17，在這個實施例中，所述內帶4被分成每一編織工件層的兩個帶部分，亦即兩個內層帶部分14-1和14-2，兩個中層帶部分15-1和15-2，以及兩個外層帶部分16-1和16-2。所述隔離層12和13也各自分成隔離層部分12_1和12_2，以及13_1和
13-2。如圖3所示，根據本發明所述方法的進一步驟，在一變形設備30內得到如圖2中的預成型體1，作為根據本發明所述變形設備30的一可行的具體實施例。在這個實施例中，變形設備30有一刀體31，具有一承載器32，在縱方向X軸的兩側，所述承載器有著各自的工具上側33-1和33-2。所述預成型體I和所述預成型體I的型芯2插入承載器32。所述內帶4通過所述切斷口 17來為變形做準備，所述切斷口 17突出向上，其被分成的帶部分14-1，14-2，15-1，15-2，16-1和16_2超出所述承載器32的范圍。設置一變形刀具20，接下來會具體解釋的，以在X方向上被引導，例如在所述刀體31和所述預成型體I的縱方向上，并且所述變形刀具和它的前面部分被引導(參見圖4d)至在所述外層帶部分16-1和16-2之間的所述外部編織工件層9內的所述切斷口 17。通過所述變形刀具20的變形刀具橫截面21，所述外層帶部分16-1和16-2和所述第二隔離層13_1和13_2通過所述變形刀具20的變形刀具橫截面21 —起均被變形。在這個實施例中，在所述變形刀具20的縱方向上，且在特定的X軸位置處，僅顯示所述變形刀具橫截面21。所述外層帶部分16-1和16-2被引導，并通過所述變形表面26-1和26_2 (參見圖4a_d)，在各自一邊的所述第二隔離層13-1和13-2 —起變形，以這樣一種方式它們首先被彎曲或以小半徑折疊。通過在X軸方向上進一步移動所述變形刀具20，所述外層帶部分16-1和16-2和所述第二隔離層13-1和13-2 —起最終完全折疊(在這個實施例中，與它們之間的位置相比，被折大約是180° )，如圖6和圖7所示，并在后文相關部分有具體說明。因此，所述隔離層12和13保護所述單帶部分16-1和16-2，15-1和15_2，14-1和14_2，不被所述變形刀具20破壞。與此同時，它們允許在變形期間所述編織工件層有輕微的分離。所述變形刀具20以這樣一種方式被形成，在變形期間，在各自層帶部分16-1和16-2，15-1和15-2，14-1和14_2的纖維和所述預成型體I的中間軸之間的距離，在這個實施例中，變形刀具20在縱向上擴展，例如在X軸方向上，以最小距尚保持著。在圖4a至圖4c中，顯示一具體實施例的變形刀具20的局部橫截部分的原理圖、透視圖。在圖4d中顯示一正面視圖。所述變形刀具20有一下側28，以一合適的光滑方式和/或一合適的涂敷形成所述下側，以保證在所述下側28和所述層帶部分16-1和16-2，15-1和15_2，14-1和14_2和/或所述隔離層12，13之間可能的最低摩擦系數。所述變形刀具20具有一犁(在這個實施例中有兩個犁頭)的形狀，或者具有雪犁的形狀，在平面圖中是一三角形。如圖4d所示變形刀具(犁狀)，所述變形刀具20具有一個切割邊緣22a，所述切割邊緣與所述變形刀具20的移動方向相反(X軸的負方向)，并融合至一連接板22,所述切割邊緣依賴所述X坐標,在X軸方向的反方向變寬，且最終差不多形成所述變形刀具20的背面(如圖4c所示)。為此，圖4a至圖4c說明變形刀具橫截面21在所述變形刀具20的縱方向上的不同X位置。一槽23-1，23-2設置在所述連接板22的兩側，其中所述槽23_1，23_2通過一退刀(run-out)槽25-1，25-2融合在它的上端，并進入一導軌面24_1和24_2。在向下的方向上，通過一進刀(run-in)槽27-1和27-2形成所述槽23-1和23-2，在一下緣29-1和29-2有一特別的小半徑(with which to engage)以卩齒合在所述層帶部分16-1和16-2,15-1和15-2，14-1和14-2之間，以使它們彼此分離。所述槽23_1，23_2以一預定的半徑擴展，從所述變形刀具20的正面(參見圖4d)至變形刀具20的背面(參見圖4c)，其中它以一角度與所述變形刀具20的中心線融合,所述變形刀具20的縱方向上朝著背面向外(outwardstowards the rear face thereof),例如,橫向地 y 軸方向上。 所述變形刀具20的整個長度，所述槽23-1和23_2與所述導軌面24_1和24_2，退刀槽25-1和25-2，進刀槽27-1和27_2，在所述變形刀具20的每一個長邊，形成一各自變形表面26-1和26-2，當層帶部分被折疊時，以使各自的層帶部分16-1和16_2，15-1和15_2，
14-1和14-2產生變形。所述變形表面26-1和26_2對稱地設置，與所述變形刀具20的中心線成一角度，其中所述中心線在X方向上可擴展，例如，所述變形刀具20的移動方向。相對于所述編織工件層7，8和9的材料，所述變形表面26-1，26-2用一種材料制成，其材料產生一對具有極低的摩擦系數的摩擦力。為了這個目的，各自所述變形表面26-1，26-2與所述變形刀具20的下側28 —樣,也能夠被涂敷,例如用聚四氟乙烯(Teflon)。所述變形表面26-1和26-2在正視的所述變形刀具20的所述切割邊緣22a處相互連接。圖4所示所述變形刀具的犁狀結構的正視圖。其他形狀也是當然可行的。所述切割邊緣22a也能夠形成，作為一鋒利的切割邊緣，以至于所述切割邊緣可以打開(open up)所述切斷口 17或者打開在先前切開的切斷口 17內的一裂縫。圖4e所示圖4d中的所述變形刀具20的側面視角A。在這個實施例中，顯示出所述導軌面24-1 (24-2在另一側)和它的外部邊緣從所述切割邊緣22a，例如，從所述變形刀具20的正面開始朝后擴展，并以一角度向下傾斜。在所述切割邊緣22a處，所述導軌面24-1的外緣向下擴展，并與所述切割邊緣22a融合。所述變形刀具20在所述變形設備30的縱向引導上(圖中未示)被引導著，所述縱向引導跟隨所述預成型體I的軌道(course)，例如，所述刀體31的軌道。所述變形刀具能夠以一種自動方式被驅動(driven)，其中在z方向上的前進是可行的，以至于可以實施(carry out)所述層帶部分16-1和16-2,15-1和15-2,14-1和14-2的逐層變形。圖5是根據本發明所述方法的進一步，以及根據本發明所述變形設備30的圖3所述預成型體。所述層帶部分16-1和16-2通過變形刀具20已被折疊。在這個實施例中，所述層帶部分經過大約180°被帶至所述變形刀具的上側33-1和33-2。通過大于或小于180°的角度，也可以實施自然的變形。
所述隔離層部分13-1和13-2從折疊的所述層帶部分16_1和16_2中被去除，以這樣的方式(在這個實施例中，圖5已經受影響了)，并通過所述鋪設設備(圖中未示)，被第一帶層部分18-1和18-2所替代，所述第一帶層部分18-1和18-2被放置在所述折疊層帶部分16-1和16-2上，替代了所述隔離層部分13-1和13-2，所述第一帶層部分18_1和18_2并被固定。所述帶層部分18-1，18-2準備在另一位置，例如，所述帶層部分18-1，18-2為單向纖維。接下來層帶部分15-1和15-2，14-1和14_2通過所述變形刀具20被折疊，隨之所述隔離層部分12-1和12-2的去除，和被第二帶層部分19-1和19-2所替代，正如前文所述。接著就可以獲得如圖5中所示的一已變形的預成型。因此，所述已變形的預成型體I獲得的類型為U型型材或者甚至是Ω型型材。所述刀體31可以是一成型工具的部件，所述成型工具可以是封閉的，用于注入且 加硬所述已變形的預成型體I。為了這個目的，所述已變形的預成型體I用鑄模材料注入在所述刀體31內，并在所述型芯2被去除之后，例如，在一壓熱器(autoclave)內被加強。更進ー步可以包括(甚至在注入和加強之前)所述外帶4通過第二切斷ロ 34被切斷，從中制造出具有Z型型材的兩個變形的預成型1-1和1-2。在這種方式下，具有一封閉橫截面的ー編織的預成型體I的變形可以制成變形的預成型體1-1，1-2和多個不同的型材類型,其中所述編織技術的優點來自他們的本身。盡管本發明已經借助較佳具體實施例說明以上內容，但本發明并不被限制，可以以多種方式進行飾變。例如，所述切斷ロ 17可能僅是逐層劃痕或者所述內帶4的各自編織エ件層7至9的切開，其中具有主導的切割邊緣22a (如圖4d所示)完全打開裂縫或者預先切斷逐層的切斷ロ 17。所述第二切斷ロ 34在不同的點有著不同的影響，這意味著導致的Z型型材是不同的，且在極端情況下，獲得ー L型型材和ー Z型型材。在變形期間，也可能制成具有凹表面和/或凸表面的部件。為了這個目的，所述エ具上側33-1，33-2在預定的點上具有凹進或者凸起，通過所述變形刀具20以及相應的擴展，使所述折疊的層帶部分16-1和16-2，15-1和15-2，14-1和14-2可以符合(conformed)所述凹進或者凸起，所述相應的擴展例如是沖壓滾輪而形成。因此，制成的形狀并不能通過編織技術來完成。對于預成型體I僅有兩個或者甚至更多的編織工作件，這也是可行的。對于刀體31所形成特別優勢，以這樣的方式，刀體能夠在同一時間內被使用，變形所述預成型體1，并且用于所述已變形的預成型體的注入和加硬。具有一三角形橫截面的預成型體I也是可行的，其中例如，ー邊形成一條帶要被切斷的帶，其余兩邊切斷作為連接板。在用于形成一飛行器或航天器結構部件的方法中，ー預成型I具有至少一所述帶4，其通過編織在型芯2周圍。至少部分引入一切斷ロ 17至所述預成型體I的至少一條帶4，為了形成至少一條帶4的兩個帶部分14-1和14-2 ;15-1和15_2 ;16_1和16_2。通過變形刀具20，其可以沿著所述切斷ロ 17被引導，至少一條帶4的兩個形成的帶部分14-1和14-2 ; 15-1和15-2 ;16_1和16_2接著被變形為一預定的形狀。ー變形設備30切斷以實施所述方法。根據本發明的方法和/或借助所述變形設備，制成一結構組件。
參考清單
I、預成型件 preform ;2、型芯 core ;3、4、帶 band;
5、6、型材連接板 profile web ;7、內部編織エ件層 inner braided work layer ；
8、中間編織エ件層middle braided work layer ；
9、外部編織エ件層outer braided work layer ；
10、11、帶ノ云band layers ;12、13 隔尚層 separating layers ；
14-1.14-2內層帶部分 inner layer band portion ；
15_1、15_2 中間層帶部分 middle layer band portion ；
16-1、16-2 夕卜層帶部分 outer layer band portion ；
17、切斷ロ severing cut ;18-1、18_2、第一帶層部分；
19-1、19_2、第二帶層部分；20、變形刀具 deformation tool ；
21、變形刀具橫截面deformationcross-section ；
22、連接板web;22a、切割邊緣；
23_1、23_2、槽 channel ;24_1、24_2、導軌面 guide surface ；
25_1、25_2、退刀槽 channel run-out ;26_1、26_2、變形表面 deformation surface ；27_1、27_2、進刀槽 channel run-in ;28、下側 lower side ;29、下緣 lower edge ；
30、變形設備 deformation device ;31、刀體 tool body ；
32、承載器 receiver ；
33_1、33_2、tool upper side 工具上側;
34、第二切斷ロ second serving cut ；
35、35_1、35_2;變形的預成型件 deformed preform ；
X λ y、z、坐標。
權利要求
1.ー種形成飛行器或航天器結構部件的方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟 形成ー預成型體(I)，包括編織在一型芯(2)周圍的至少一條帶(4); 至少部分引入切斷ロ(17)至所述預成型體(I)的所述至少一條帶(4)，以形成所述至少一條帶(4)的兩個帶部分(14-1、14-2 ;15-1、15-2 ;16-1、16_2);以及 通過沿著被所述切斷ロ(17)引導的變形刀具(20)，所述至少一條帶(4)形成的所述兩個帶部分(14-1、14-2 ;15-1、15-2 ;16-1、16-2)變形為一預定的形狀。
2.如權利要求I所述的形成飛行器或航天器結構部件的方法，其特征在于，所述型芯(2)至少有兩個編織エ件層(7、8、9)編織在所述型芯(2)的周圍，其中提供的至少一條帶(4)具有隔離層(12，13);所述隔離層在每兩個編織エ件層(7、8、9)之間。
3.如權利要求I或2所述的形成飛行器或航天器結構部件的方法，其特征在干，對所述兩個形成的帶部分(14-1、14-2 ;15-1、15-2 ;16-1、16-2)實施變形是通過逐層地折疊所述帶部分(14-1、14-2 ;15-1、15-2 ;16-1、16-2)。
4.如權利要求3所述的形成飛行器或航天器結構部件的方法，其特征在干，在逐層地折疊所述帶部分(14-1、14-2 ;15-1、15-2 ;16-1、16-2)和預定的帶層(18-1、18-2 ;19_1、.19-2)之后，各自的隔離層(12，13)被去除，所述預定的帶層(18-1、18-2 ; 19-1、19-2)放置在它們的位置上，并被固定。
5.如權利要求3或4所述的形成飛行器或航天器結構部件的方法，其特征在于，通過折疊所述帶部分(14-1、14-2 ; 15-1、15-2 ； 16-1、16-2),形成的變形的預成型體(35)在縱方向上的一預定的位置被切斷，以至于獲得兩個相互隔離的變形的預成型體(35-1，35-2)。
6.如權利要求1-5中任一項所述的形成飛行器或航天器結構部件的方法，其特征在于，在兩個形成的帶部分(14-1、14-2 ;15-1、15-2 ;16-1、16-2)的變形之后，所述變形的預成型體(35)以這樣的方式被注入ー鑄模，且被加硬。
7.如權利要求1-6中任一項所述的形成飛行器或航天器結構部件的方法，其特征在于，在所述兩個形成的帶部分(14-1、14-2 ;15-1、15-2 ;16-1、16-2)的變形期間，通過所述變形刀具(20 )，預定形狀被引入至所述帶部分。
8.ー種形成飛行器或航天器結構部件的變形設備(30)，其特征在于，包括 一刀體(31)，具有一承載器(32)以接收具有至少一條帶(4)的編織的預成型體(I)； 至少一切割設備，用于至少部分引入一切斷ロ( 17)至所述預成型體(I)的所述至少一條帶(4)，以形成所述至少一條帶(4)的兩個帶部分(14-1、14-2 ;15-1、15-2 ;16_1、16_2)；以及 沿著被所述切斷ロ(17)引導的至少ー變形刀具(20)，用于所述兩個形成的帶部分(14-1,14-2 ;15-1、15-2 ;16-1、16-2)變形為一預定的形狀。
9.如權利要求8所述的形成飛行器或航天器結構部件的變形設備(30)，其特征在干，所述變形設備具有至少ー去除設備，用于從兩個變形的帶部分(14-1、14-2 ;15-1、15-2 ；.16-1,16-2)中去除隔離層(12、13);以及ー鋪設設備，用于將替代所述隔離層(12、13)的帶層部分(18-1、18-2 ； 19-1、19-2)鋪設在所述的兩個變形的帶部分(14-1、14-2 ; 15_1、15-2 ；.16-1,16-2)上。
10.如權利要求8或9所述的形成飛行器或航天器結構部件的變形設備(30)，其特征在于，所述變形刀具(20)具有側變形表面(26-1、26-2)的犁狀或者一雪犁形狀，所述犁狀的椎體在所述變形刀具(20)的縱方向上以ー預定的角度朝向彼此，其中在切割邊緣，所述椎體在所述變形刀具(20)的前面是相連的。
11.如權利要求10所述的形成飛行器或航天器結構部件的變形設備(30)，其特征在于，所述變形刀具(20)的變形表面(26-1、26-2)各自有一連接板(22)，所述連接板有至少ー槽(23-1、23-2)，其中所述至少ー槽(23-1、23-2)在槽的上端與一導軌面(24-1、24-2)融合。
12.如權利要求10或11所述的形成飛行器或航天器結構部件的變形設備(30)，其特征在于，所述變形刀具(20)的變形表面(26-1、26-2)合適的設計，以在將要變形的所述預成型體(I)的若干部分內產生ー預定的變形。
13.如權利要求8至12中任意一項所述的形成飛行器或航天器結構部件的變形設備(30)，其特征在干，所述變形刀具(20)還包括所述切割設備。
14.如權利要求8至12中任意一項所述的形成飛行器或航天器結構部件的變形設備(30)，其特征在于，形成的所述刀體(31)作為一成型器具，用于注入和加硬所述變形的預成型體(35)。
15.通過權利要求I至7中至少ー項權利要求所述的形成飛行器或航天器結構部件的方法，和/或通過權利要求8至14中至少ー項權利要求所述的形成飛行器或航天器結構部件的變形設備(30)，以形成飛行器或航天器結構部件。
全文摘要
在形成飛行器或航天器結構部件的方法中，一預成型體(1)包括編織在型芯(2)周圍的至少一條帶(4)。至少部分引入切斷口(17)至預成型體(1)的至少一條帶(4)形成至少一條帶(4)的兩個帶部分(14-1、14-2；15-1、15-2；16-1、16-2)。通過沿著切斷口(17)被引導的變形刀具(20)，至少一條帶(4)形成的兩個帶部分(14-1、14-2；15-1、15-2；16-1、16-2)變形為一預定的形狀。一變形設備(30)用于實施這個方法。通過所述的方法和/或變形設備，制造出一結構性部件。
文檔編號B29C70/22GK102666076SQ201080054462
公開日2012年9月12日 申請日期2010年11月24日 優先權日2009年12月1日
發明者馬雷克·貝勒辛斯基 申請人:空中客車營運有限公司