本技术属于复合材料成型，特别是涉及一种u形复合材料长桁毛坯的预成型设备。
背景技术：
1、复合材料成型工艺是复合材料工业的发展基础和条件，随着复合材料应用领域的拓宽，复合材料工业得到迅速发展，新的成型方法不断涌现。u形长桁广泛应用于复合材料机翼壁板结构中。
2、目前，国内u型长桁的立体毛坯制备多采用手工铺叠工艺。手工铺叠工艺是采用人工方式在长桁模具型面逐层铺叠预浸料，铺叠质量受到操作人员操作技能的影响较大，质量一致性难以保证。对于大尺寸的长桁制件，需要大量操作人员的同时铺叠，由于技能水平的不同，手工铺叠长桁的铺叠质量不稳定，极易带来缺陷，效率问题也愈加突出。
技术实现思路
1、本实用新型是为了解决u形复合材料长桁制造质量不佳，制造效率低下的问题，创新性的实用新型了开发一种u形长桁的自动化成型设备与制造工艺，解决上述问题。
2、本实用新型技术方案：一种u形复合材料长桁毛坯的预成型设备，所述预成型设备在设备的长度方向上分布多组，每组包括底座、中下模运动机构、左下模运动机构、右下模运动机构、左上模运动机构、中上模运动机构、右上模运动机构、支臂；底座为平台结构，左下模运动机构、中下模运动机构、右下模运动机构从左至右依次排列；支臂的具体结构为倒l形结构，下端固定在底座上，上端安装有左上模运动机构、右上模运动机构和中上模运动机构。
3、所述中下模运动机构包括中下模作动器、中下模运动机构直线轴承、中下模运动机构直线轴、中下模运动机构同步机构、中下模头安装座、中下模头；其中中下模运动机构直线轴承固定在底座上，中下模运动机构直线轴与中下模运动机构直线轴承相配合，中下模运动机构直线轴上端固定有中下模头安装座，在中下模头安装座的上侧安装有中下模头；中下模作动器的本体与底座相固定，活动端与中下模头安装座相连接；
4、所述中下模头横截面为矩形，在正下方有用于与中下模头安装座安装的中下模头导轨，有中下模头右下角卡位凸台、中下模头左下角卡位凸台、中下模头右侧立面导向面、中下模头左侧立面导向面，在正上方有中下模头毛坯加持面。
5、所述左下模运动机构包括左下模运动机构滑轨、左下模运动机构滑块、左下模头安装座、左下模头、左下模头对位销、左下模头作动器；其中左下模运动机构滑轨固定在底座上，左下模运动机构滑块与左下模运动机构滑轨相配合，左下模运动机构滑块上固定有左下模头安装座，在左下模头安装座的上侧安装有左下模头，在左侧有左下模头对位销，左下模头作动器的本体与底座相固定，活动端与左下模头安装座相连接；所述左下模头横截面为矩形，在下方有用于与左下模头安装座安装的左下模头安装的导轨；右侧为左下模头右侧竖直平面，右上角有与毛坯圆角半径相同的左下模头右上角圆角、左下模头上侧毛坯加持平面。
6、所述右下模运动机构包括右下模运动机构滑轨、右下模运动机构滑块、右下模头安装座、右下模头、右下模头对位销、右下模头作动器；其中右下模运动机构滑轨固定在底座上，右下模运动机构滑块与右下模运动机构滑轨相配合，右下模运动机构滑块上固定有右下模头安装座，在右下模头安装座的上侧安装有右下模头，右侧有右下模头对位销，右下模头作动器的本体与底座相固定，活动端与右下模头安装座相连接；所述右下模头的横截面为矩形，在下方有用于与右下模头安装座安装的右下模头安装的导轨；左侧为右下模头右侧竖直平面，左上角有与毛坯圆角半径相同的右下模头左上角圆角，上侧为右下模头上侧毛坯加持平面。
7、所述左上模运动机构包括左上模对位销、左上模运动机构横向作动器、左上模运动机构同步机构、左上模运动机构外侧直线轴承、左上模运动机构外侧直线轴、左上模运动机构纵向作动器、左上模运动机构内侧直线轴、左上模运动机构内侧直线轴承、左上模运动机构安装板、左上模运动机构横向导轨、左上模运动机构横向滑块、左上模头安装座、左上模头；其中左上模运动机构外侧直线轴承和左上模运动机构内侧直线轴承固定在支臂上，左上模运动机构外侧直线轴与左上模运动机构外侧直线轴承相配合，左上模运动机构内侧直线轴与左上模运动机构内侧直线轴承相配合，左上模运动机构外侧直线轴和左上模运动机构内侧直线轴的下端都连接在左上模运动机构安装板上；左上模运动机构纵向作动器的本体与支臂相固定，活动端与左上模运动机构安装板相连接，左上模运动机构横向导轨固定在左上模运动机构安装板之上，左上模运动机构横向滑块与左上模运动机构横向导轨相配合，左上模运动机构横向滑块上固定有左上模头安装座，在左上模头安装座的下侧安装有左上模头，在左侧有左上模对位销，左上模对位销、左上模运动机构横向作动器、左上模运动机构外侧直线轴承、左上模运动机构外侧直线轴、左上模运动机构纵向作动器、左上模运动机构内侧直线轴，左上模运动机构内侧直线轴承、左上模运动机构横向导轨、左上模运动机构横向滑块沿长度方向分布多组，由同步机构保持同步运动；所述左上模头的横截面为矩形，在下方为左上模头毛坯加持面，上方有用于与左上模头安装座安装用的左上模头导轨。
8、所述中上模运动机构包括中上模头、中上模头安装座、中上模运动机构横梁、中上模运动机构直线轴承、中上模运动机构直线轴、中上模运动机构齿条、中上模运动机构齿轮组、中上模运动机构皮带、中上模运动机构驱动电机；其中中上模运动机构直线轴承固定在支臂上，中上模运动机构直线轴与中上模运动机构直线轴承相配合，中上模运动机构直线轴的下端连接在中上模运动机构横梁之上，中上模运动机构齿条的下端连接在中上模运动机构横梁之上，侧面与中上模运动机构齿轮组相配合，中上模运动机构驱动电机通过中上模运动机构皮带带动中上模运动机构齿轮组可以驱动中上模运动机构齿条上下运动；所述中上模头的横截面为矩形，中上模头左侧立面为竖直平面，左下角为中上模头左下圆角；中上模头右侧立面为竖直平面，右下角为中上模头右下圆角；上侧有用于与模头安装座安装的中上模头导轨；下侧平面为中上模头加持面，具有加热及降温功能。
9、所述右上模运动机构包括右上模对位销、右上模运动机构横向作动器、右上模运动机构同步机构、右上模运动机构外侧直线轴承、右上模运动机构外侧直线轴、右上模运动机构纵向作动器、右上模运动机构内侧直线轴、右上模运动机构内侧直线轴承、右上模运动机构安装板、右上模运动机构横向导轨、右上模运动机构横向滑块、右上模运动机构右上模头安装座、右上模运动机构右上模头；其中右上模运动机构外侧直线轴承和右上模运动机构内侧直线轴承固定在支臂上，右上模运动机构外侧直线轴与右上模运动机构外侧直线轴承相配合，右上模运动机构内侧直线轴与右上模运动机构内侧直线轴承相配合，右上模运动机构外侧直线轴和右上模运动机构内侧直线轴的下端都连接在右上模运动机构安装板之上，右上模运动机构纵向作动器的本体与支臂相固定，活动端与右上模运动机构安装板相连接，右上模运动机构横向导轨固定在右上模运动机构安装板之上，右上模运动机构横向滑块与右上模运动机构横向导轨相配合，右上模运动机构横向滑块上固定有右上模头安装座，在右上模头安装座的下侧安装有右上模头，在右侧有右上模对位销；所述右上模头的横截面为矩形，在下方为右上模头毛坯加持面，上方有用于与右上模头安装座安装用的右上模头导轨。
10、所述右下模头上侧毛坯加持平面、左下模头上侧毛坯加持平面和中下模头毛坯加持面表面平齐，左下模头的左下模头右侧竖直平面与中下模头的中下模头右侧立面导向面相贴合，右下模头右侧竖直平面与中下模头的右侧立面导向面相贴合，左上模头位于左下模头的正上方，右上模对位销位于右下模运动机构滑轨的正上方，中上模头位于中下模头的正上方。
11、本实用新型创造的有益效果在于：本实用新型创造性的提出了一种t复合材料长桁预成型设备及成型方法，采用叠层滑移原理保证圆角的成型质量，采用自动化成型的思路使平板毛坯变形成立体成型的l形复合材料长桁毛坯，进而成型t形长桁，解决了长桁的质量与制造稳定性问题，极大的提高了生产效率。
1.一种u形复合材料长桁毛坯的预成型设备，其特征在于：所述预成型设备在设备的长度方向上分布多组，每组包括底座(1)、中下模运动机构(2)、左下模运动机构(3)、右下模运动机构(4)、左上模运动机构(5)、中上模运动机构(6)、右上模运动机构(7、)支臂(8)；底座(1)为平台结构，左下模运动机构(3)、中下模运动机构(2)、右下模运动机构(4)从左至右依次排列；支臂(8)的具体结构为倒l形结构，下端固定在底座(1)上，上端安装有左上模运动机构(5)、右上模运动机构(7)和中上模运动机构(6)。
2.根据权利要求1所述的u形复合材料长桁毛坯的预成型设备，其特征在于：所述中下模运动机构(2)包括中下模作动器(201)、中下模运动机构直线轴承(204)、中下模运动机构直线轴(206)、中下模运动机构同步机构(203)、中下模头安装座(205)、中下模头(202)；其中中下模运动机构直线轴承(204)固定在底座(1)上，中下模运动机构直线轴(206)与中下模运动机构直线轴承(204)相配合，中下模运动机构直线轴(206)上端固定有中下模头安装座(205)，在中下模头安装座(205)的上侧安装有中下模头(202)；中下模作动器(201)的本体与底座(1)相固定，活动端与中下模头安装座(205)相连接。
3.根据权利要求2所述的u形复合材料长桁毛坯的预成型设备，其特征在于：所述中下模头(202)横截面为矩形，在正下方有用于与中下模头安装座(205)安装的中下模头导轨(207)，有中下模头右下角卡位凸台(208)、中下模头左下角卡位凸台(214)、中下模头右侧立面导向面(209)、中下模头左侧立面导向面(213)，在正上方有中下模头毛坯加持面(210)。
4.根据权利要求2所述的u形复合材料长桁毛坯的预成型设备，其特征在于：所述左下模运动机构(3)包括左下模运动机构滑轨(301)、左下模运动机构滑块(302)、左下模头安装座(303)、左下模头(306)、左下模头对位销(305)、左下模头作动器(304)；其中左下模运动机构滑轨(301)固定在底座(1)上，左下模运动机构滑块(302)与左下模运动机构滑轨(301)相配合，左下模运动机构滑块(302)上固定有左下模头安装座(303)，在左下模头安装座(303)的上侧安装有左下模头(306)，在左侧有左下模头对位销(305)，左下模头作动器(304)的本体与底座(1)相固定，活动端与左下模头安装座(303)相连接；所述左下模头(306)横截面为矩形，在下方有用于与左下模头安装座(303)安装的左下模头安装的导轨(307)；右侧为左下模头右侧竖直平面(308)，右上角有与毛坯圆角半径相同的左下模头右上角圆角(309)、上侧为左下模头上侧毛坯加持平面(310)。
5.根据权利要求4所述的u形复合材料长桁毛坯的预成型设备，其特征在于：所述右下模运动机构(4)包括右下模运动机构滑轨(401)、右下模运动机构滑块(402)、右下模头安装座(403)、右下模头(406)、右下模头对位销(405)、右下模头作动器(404)；其中右下模运动机构滑轨(401)固定在底座(1)上，右下模运动机构滑块(402)与右下模运动机构滑轨(401)相配合，右下模运动机构滑块(402)上固定有右下模头安装座(403)，在右下模头安装座(403)的上侧安装有右下模头(406)，右侧有右下模头对位销(405)，右下模头作动器(404)的本体与底座(1)相固定，活动端与右下模头安装座(403)相连接；所述右下模头(406)的横截面为矩形，在下方有用于与右下模头安装座(403)安装的右下模头安装的导轨(407)；左侧为右下模头左侧竖直平面(408)，左上角有与毛坯圆角半径相同的右下模头左上角圆角(409)，上侧为右下模头上侧毛坯加持平面(410)。
6.根据权利要求5所述的u形复合材料长桁毛坯的预成型设备，其特征在于：所述左上模运动机构(5)包括左上模对位销(501)、左上模运动机构横向作动器(502)、左上模运动机构同步机构(503)、左上模运动机构外侧直线轴承(504)、左上模运动机构外侧直线轴(505)、左上模运动机构纵向作动器(506)、左上模运动机构内侧直线轴(507)、左上模运动机构内侧直线轴承(508)、左上模运动机构安装板(509)、左上模运动机构横向导轨(510)、左上模运动机构横向滑块(511)、左上模头安装座(512)、左上模头(513)；其中左上模运动机构外侧直线轴承(504)和左上模运动机构内侧直线轴承(508)固定在支臂(8)上，左上模运动机构外侧直线轴(505)与左上模运动机构外侧直线轴承(504)相配合，左上模运动机构内侧直线轴(507)与左上模运动机构内侧直线轴承(508)相配合，左上模运动机构外侧直线轴(505)和左上模运动机构内侧直线轴(507)的下端都连接在左上模运动机构安装板(509)上；左上模运动机构纵向作动器(506)的本体与支臂(8)相固定，活动端与左上模运动机构安装板(509)相连接，左上模运动机构横向导轨(510)固定在左上模运动机构安装板(509)之上，左上模运动机构横向滑块(511)与左上模运动机构横向导轨(510)相配合，左上模运动机构横向滑块(511)上固定有左上模头安装座(512)，在左上模头安装座(512)的下侧安装有左上模头(513)，在左侧有左上模对位销(501)，左上模对位销(501)、左上模运动机构横向作动器(502)、左上模运动机构外侧直线轴承(504)、左上模运动机构外侧直线轴(505)、左上模运动机构纵向作动器(506)、左上模运动机构内侧直线轴(507)，左上模运动机构内侧直线轴承(508)、左上模运动机构横向导轨(510)、左上模运动机构横向滑块(511)沿长度方向分布多组，由同步机构(503)保持同步运动；所述左上模头(513)的横截面为矩形，在下方为左上模头毛坯加持面(515)，上方有用于与左上模头安装座(512)安装用的左上模头导轨(514)。
7.根据权利要求6所述的u形复合材料长桁毛坯的预成型设备，其特征在于：所述中上模运动机构(6)包括中上模头(601)、中上模头安装座(602)、中上模运动机构横梁(603)、中上模运动机构直线轴承(604)、中上模运动机构直线轴(605)、中上模运动机构齿条(606)、中上模运动机构齿轮组(607)、中上模运动机构皮带(608)、中上模运动机构驱动电机(609)；其中中上模运动机构直线轴承(604)固定在支臂(8)上，中上模运动机构直线轴(605)与中上模运动机构直线轴承(604)相配合，中上模运动机构直线轴(605)的下端连接在中上模运动机构横梁(603)之上，中上模运动机构齿条(606)的下端连接在中上模运动机构横梁(603)之上，侧面与中上模运动机构齿轮组(607)相配合，中上模运动机构驱动电机(609)通过中上模运动机构皮带(608)带动中上模运动机构齿轮组(607)可以驱动中上模运动机构齿条(606)上下运动；所述中上模头(601)的横截面为矩形，中上模头左侧立面(616)为竖直平面，左下角为中上模头左下圆角(615)；中上模头右侧立面(614)为竖直平面，右下角为中上模头右下圆角(613)；上侧有用于与模头安装座安装的中上模头导轨(611)；下侧平面为中上模头加持面(612)，具有加热及降温功能。
8.根据权利要求7所述的u形复合材料长桁毛坯的预成型设备，其特征在于：所述右上模运动机构(7)包括右上模对位销(701)、右上模运动机构横向作动器(702)、右上模运动机构同步机构(703)、右上模运动机构外侧直线轴承(704)、右上模运动机构外侧直线轴(705)、右上模运动机构纵向作动器(706)、右上模运动机构内侧直线轴(707)、右上模运动机构内侧直线轴承(708)、右上模运动机构安装板(709)、右上模运动机构横向导轨(710)、右上模运动机构横向滑块(711)、右上模运动机构右上模头安装座(712)、右上模运动机构右上模头(713)；其中右上模运动机构外侧直线轴承(704)和右上模运动机构内侧直线轴承(708)固定在支臂(8)上，右上模运动机构外侧直线轴(705)与右上模运动机构外侧直线轴承(704)相配合，右上模运动机构内侧直线轴(707)与右上模运动机构内侧直线轴承(708)相配合，右上模运动机构外侧直线轴(705)和右上模运动机构内侧直线轴(707)的下端都连接在右上模运动机构安装板(709)之上，右上模运动机构纵向作动器(706)的本体与支臂(8)相固定，活动端与右上模运动机构安装板(709)相连接，右上模运动机构横向导轨(710)固定在右上模运动机构安装板(709)之上，右上模运动机构横向滑块(711)与右上模运动机构横向导轨(710)相配合，右上模运动机构横向滑块(711)上固定有右上模头安装座(712)，在右上模头安装座(712)的下侧安装有右上模头(713)，在右侧有右上模对位销(701)；所述右上模头(713)的横截面为矩形，在下方为右上模头毛坯加持面(715)，上方有用于与右上模头安装座(712)安装用的右上模头导轨(714)。
9.根据权利要求8所述的u形复合材料长桁毛坯的预成型设备，其特征在于：所述右下模头上侧毛坯加持平面(410)、左下模头上侧毛坯加持平面(310)和中下模头毛坯加持面(210)表面平齐，左下模头的左下模头右侧竖直平面(308)与中下模头的中下模头左侧立面导向面(213)相贴合，右下模头左侧竖直平面(408)与中下模头右侧立面导向面(209)相贴合，左上模头(513)位于左下模头(306)的正上方，右上模对位销(701)位于右下模运动机构滑轨(401)的正上方，中上模头(601)位于中下模头(202)的正上方。
