1.本發(fā)明創(chuàng)造屬于復合材料成型技術領域，尤其是涉及一種復雜曲面復合材料的快速下料方法。

背景技術：

2.不規(guī)則曲面的復合材料產(chǎn)品在下料時，大多采用三維建模的方式，之后憑經(jīng)驗展開或是用傳統(tǒng)的公式展開，但是由于復雜曲面的產(chǎn)品展開較為復雜，使用傳統(tǒng)的公式展開計算量大，甚至會有無法完美展開的情況。因此，即使能夠?qū)碗s曲面展開，由于下料時三維建模常采用分塊分區(qū)域優(yōu)化，導致展開平面點集過多，存儲量過大，導致復雜產(chǎn)品曲面數(shù)模用軟件不能完美的展開，且二維軟件編輯及排版操作時均比較困難，為了簡化計算量，減少或刪減點集特征，雖然在一定程度上能提高展開效率并降低展開難度，但又會導致下料圖不精確，裁切余量大的問題。并且，采用常規(guī)方法下料所得到的料片尺寸都是固定的，下料后，復合材料鋪層的鋪貼質(zhì)量過于依賴操作人員經(jīng)驗，隨著鋪層增加，非常難以精準把控鋪貼位置，尤其對于復雜曲面鋪貼復合材料，在各鋪層鋪疊的過程中，由于復雜曲面結(jié)構(gòu)的影響，容易導致并排的纖維偏離初使位置，尤其是到鋪貼到遠離定位的邊緣部分，偏離會很大，影響產(chǎn)品質(zhì)量。因此，需要對現(xiàn)有的下料方法進行改進，以改善上述缺陷。

技術實現(xiàn)要素：

3.有鑒于此，本發(fā)明創(chuàng)造旨在克服現(xiàn)有技術中的缺陷，提出一種復雜曲面復合材料的快速下料方法。

4.為達到上述目的，本發(fā)明創(chuàng)造的技術方案是這樣實現(xiàn)的：

5.一種復雜曲面復合材料的快速下料方法，包括如下步驟：

6.將貼紙覆于模具之上，并使貼紙與模具表面貼合，隨鋪貼動作進行的同時，裁切掉貼紙未與模具表面貼合的多余部分，使裁切位置形成剪口，最終得到與模具表面形狀一致的仿形拓樣；

7.取下仿形拓樣，并展平置于讀圖儀上，直接轉(zhuǎn)換為下料基準圖；

8.基于產(chǎn)品總鋪層厚度，對下料基準圖進行再處理，形成產(chǎn)品各個鋪層所在位置所需的原料圖；

9.將上述各原料圖導入下料機，進行復合材料切割下料，得到料片；

10.將各料片按設計角度逐層鋪貼到模具上，成型產(chǎn)品。

11.進一步，所述貼紙采用可移背膠貼紙。

12.進一步，所述貼紙選用與復合材料延展度趨近的貼紙。

13.進一步，所述下料基準圖為可編輯的電子版cad圖。

14.進一步，下料基準圖再處理形成各鋪層的原料圖時，將各鋪層間的剪口位置相互錯開。

15.進一步，下料基準圖再處理形成各鋪層的原料圖時，各鋪層按鋪貼次序依次做減

料處理。

16.相對于現(xiàn)有技術，本發(fā)明創(chuàng)造具有以下優(yōu)勢：

17.本發(fā)明提供的下料方法簡單易操作，應用本發(fā)明方法可快速通過實體模具制作下料圖，減少了復雜模型建立及調(diào)整修正的操作，也有效減少下料后復材修剪工作量，提高了工作效率，減少了原材料成本，達到凈尺寸鋪貼的目的。

附圖說明

18.構(gòu)成本發(fā)明創(chuàng)造的一部分的附圖用來提供對本發(fā)明創(chuàng)造的進一步理解，本發(fā)明創(chuàng)造的示意性實施例及其說明用于解釋本發(fā)明創(chuàng)造，并不構(gòu)成對本發(fā)明創(chuàng)造的不當限定。在附圖中：

19.圖1為本發(fā)明創(chuàng)造實施例中切開切縫時的示意圖；

20.圖2為本發(fā)明創(chuàng)造中將左邊部鋪貼于模具表面時的示意圖；

21.圖3為本發(fā)明創(chuàng)造中將右邊部鋪貼于左邊部表面時的示意圖；

22.圖4為本發(fā)明創(chuàng)造中在左邊部上劃線后的示意圖；

23.圖5為本發(fā)明創(chuàng)造中裁切掉左邊部上多余部分，將左邊部與右邊部同時鋪貼與模具表面時的示意圖；

24.圖6為圖5結(jié)構(gòu)展平后形成剪口時的示意圖；

25.圖7為本發(fā)明創(chuàng)造中利用劃線筆劃線時側(cè)面視圖。

具體實施方式

26.需要說明的是，在不沖突的情況下，本發(fā)明創(chuàng)造中的實施例及實施例中的特征可以相互組合。

27.在本發(fā)明創(chuàng)造的描述中，需要理解的是，術語“中心”、“縱向”、“橫向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”、“內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關系為基于附圖所示的方位或位置關系，僅是為了便于描述本發(fā)明創(chuàng)造和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對本發(fā)明創(chuàng)造的限制。此外，術語“第一”、“第二”等僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性或者隱含指明所指示的技術特征的數(shù)量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隱含地包括一個或者更多個該特征。在本發(fā)明創(chuàng)造的描述中，除非另有說明，“多個”的含義是兩個或兩個以上。

28.在本發(fā)明創(chuàng)造的描述中，需要說明的是，除非另有明確的規(guī)定和限定，術語“安裝”、“相連”、“連接”應做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內(nèi)部的連通。對于本領域的普通技術人員而言，可以通過具體情況理解上述術語在本發(fā)明創(chuàng)造中的具體含義。

29.下面將參考附圖并結(jié)合實施例來詳細說明本發(fā)明創(chuàng)造。

30.一種復雜曲面復合材料的快速下料方法，如圖1至圖7所示，主要包括如下步驟：

31.將貼紙覆于模具之上，并使貼紙與模具表面貼合，隨鋪貼動作進行的同時，裁切掉貼紙未與模具表面貼合的多余部分(多余部分主要發(fā)生在曲率變化較大及不可避免形成折

疊褶皺的位置)，使裁切位置形成剪口，最終得到與模具表面形狀一致的仿形拓樣；

32.取下仿形拓樣，并展平置于讀圖儀上，直接轉(zhuǎn)換為下料基準圖；

33.基于產(chǎn)品總鋪層厚度，對下料基準圖進行再處理，形成產(chǎn)品各個鋪層所在位置所需的原料圖；

34.將上述各原料圖導入下料機，進行復合材料切割下料，得到料片；

35.將各料片按設計角度逐層鋪貼到模具上，成型產(chǎn)品。

36.作為舉例，上述貼紙采用可移背膠貼紙，且所選用的貼紙選用與復合材料延展度趨近的貼紙。

37.上述下料基準圖為可編輯的電子版cad圖，采用市售的讀圖儀可以直接是被并生成cad數(shù)字化圖紙。比如采用自動化讀圖儀，只需通過一個按鈕啟動，掃描相機掃過樣片上方，采集樣片圖像，即可經(jīng)過軟件轉(zhuǎn)換出dxf/dwg的cad格式文件。

38.裁切貼紙未與模具表面貼合的多余部分的具體操作可以為：

39.先在曲率變化較大的部位切開形成切縫1，使切縫位置兩側(cè)形成左右兩邊部，然后將切縫一側(cè)的邊部鋪貼于模具表面，之后將另一側(cè)的邊部鋪貼于其外表面，并在下方的邊部表面沿上側(cè)的邊部邊緣劃線。接下來，分別揭開兩邊部，并沿劃線位置裁切掉下方邊部的多余部分，之后重新將左、右兩邊部貼覆于模具表面，使左邊部外緣與右邊部外緣對接。劃線時，劃線筆尖下端大致傾斜45度角進行劃線操作，使得裁切掉的多余部分包括左右邊部重疊時貼紙的厚度，能有效減小或消除貼紙厚度帶來的影響。

40.作為舉例，若將切縫后的左邊部2貼于模具表面，則將右邊部3貼于左邊部上表面，之后在左邊部上沿右邊部邊緣劃線，劃線時，如圖7所示，劃線筆4貼靠右邊部邊緣，且劃線筆的筆尖斜向左邊部一側(cè)45度傾斜，在劃線后，分別揭開左邊部和右邊部，并沿劃線位置切掉左邊部劃線標記6以外的多余部分，進而在展平仿形拓樣時，在左邊部與右邊部之間形成剪口5。需要說明的是，附圖1至6僅表示一處剪口部分的局部結(jié)構(gòu)，以示意形成剪口的操作。

41.下料基準圖再處理形成各鋪層的原料圖時，將各鋪層間的剪口位置相互錯開，且剪口避免正對模具上曲率變化最大的位置或是模具表面凸起的棱角位置，保證仿形拓樣的邊部覆蓋住模具表面較大的曲率變化部分，為提高所得產(chǎn)品性能奠定基礎。由于現(xiàn)有技術常規(guī)方法下料所得到的料片尺寸都是固定的，并不能通過常規(guī)的定位來保證鋪貼質(zhì)量(常規(guī)的鋪貼方式一般是將料片一側(cè)定位，之后沿定位位置一側(cè)向另一側(cè)鋪貼即可)，復雜曲面的復材在下料后，鋪貼質(zhì)量過于依賴操作人員經(jīng)驗隨著鋪層增加，非常難以精準把控鋪貼位置。針對上述難題，本發(fā)明創(chuàng)造在下料基準圖再處理時，按各鋪層按鋪貼次序依次做減料處理。具體的操作可以為：處于外側(cè)的鋪層相較于其相鄰鋪層的外輪廓(展平后的外輪廓)向內(nèi)縮小復合材料單層鋪層厚度的距離，最大限度保證鋪貼成型后的產(chǎn)品外緣呈平齊形態(tài)。

42.本發(fā)明提供的下料方法簡單易操作，應用本發(fā)明方法可快速通過實體模具制作下料圖，減少了復雜模型建立及調(diào)整修正的操作，也有效減少下料后復材修剪工作量，提高了工作效率，減少了原材料成本，達到凈尺寸鋪貼的目的。

43.以上所述僅為本發(fā)明創(chuàng)造的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明創(chuàng)造，凡在本發(fā)明創(chuàng)造的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發(fā)明創(chuàng)造的保護范圍之內(nèi)。技術特征：

1.一種復雜曲面復合材料的快速下料方法，其特征在于，包括如下步驟：將貼紙覆于模具之上，并使貼紙與模具表面貼合，隨鋪貼動作進行的同時，裁切掉貼紙未與模具表面貼合的多余部分，使裁切位置形成剪口，最終得到與模具表面形狀一致的仿形拓樣；取下仿形拓樣，并展平置于讀圖儀上，直接轉(zhuǎn)換為下料基準圖；基于產(chǎn)品總鋪層厚度，對下料基準圖進行再處理，形成產(chǎn)品各個鋪層所在位置所需的原料圖；將上述各原料圖導入下料機，進行復合材料切割下料，得到料片；將各料片按設計角度逐層鋪貼到模具上，成型產(chǎn)品。2.根據(jù)權利要求1所述的一種復雜曲面復合材料的快速下料方法，其特征在于：所述貼紙采用可移背膠貼紙。3.根據(jù)權利要求1所述的一種復雜曲面復合材料的快速下料方法，其特征在于：所述貼紙選用與復合材料延展度趨近的貼紙。4.根據(jù)權利要求1所述的一種復雜曲面復合材料的快速下料方法，其特征在于：所述下料基準圖為可編輯的電子版cad圖。5.根據(jù)權利要求1所述的一種復雜曲面復合材料的快速下料方法，其特征在于：下料基準圖再處理形成各鋪層的原料圖時，將各鋪層間的剪口位置相互錯開。6.根據(jù)權利要求1所述的一種復雜曲面復合材料的快速下料方法，其特征在于：下料基準圖再處理形成各鋪層的原料圖時，各鋪層按鋪貼次序依次做減料處理。

技術總結(jié)

本發(fā)明創(chuàng)造提供了一種復雜曲面復合材料的快速下料方法，包括如下步驟：先將貼紙覆于模具之上，并使貼紙與模具表面貼合，隨鋪貼動作進行的同時，裁切掉貼紙未與模具表面貼合的多余部分；之后取下仿形拓樣，生成下料基準圖；之后對下料基準圖進行再處理，形成產(chǎn)品各個鋪層所在位置所需的原料圖；然后制得料片；最后將各料片按設計角度逐層鋪貼到模具上，成型產(chǎn)品。本發(fā)明提供的下料方法簡單易操作，應用本發(fā)明方法可快速通過實體模具制作下料圖，減少了復雜模型建立及調(diào)整修正的操作，也有效減少下料后復材修剪工作量，提高了工作效率，減少了原材料成本，達到凈尺寸鋪貼的目的。達到凈尺寸鋪貼的目的。達到凈尺寸鋪貼的目的。

技術研發(fā)人員：劉希超 唐占文 韓宇 季寶鋒 唐澤輝

受保護的技術使用者：天津愛思達新材料科技有限公司

技術研發(fā)日：2022.03.21

技術公布日：2022/6/21