本发明属于生产制造，具体涉及一种复合材料复杂曲面工装结构的电弧增材制造方法。
背景技术：
1、随着先进航空器对高空飞行、强机动性等各种高性能需求，以及对燃油经济性需求的不断提升，轻量化高性能复合材料在航空器上得到广泛的应用。复合材料制造过程中需要构件与成型工装一起在热压罐中高温固化成型，复合材料构件在由高温成型恢复到室温工况会产生不可控的变形，该变形需要采用工装对其进行控制。目前，复合材料工装制造过程主要采用invar钢工装进行变形量的控制。传统的工装结构多采用轧弯、铸造或者拼装焊接得到，对于复杂曲面的工装存在制造难度大、制造周期长等问题，严重制约了飞机复合材料零件的制造。
2、示例性的，专利cn105013905a提出了“一种大型曲面复合材料工装钢板整体成型的工艺方法”，该方法需要增加10mm左右的加工余量，通过对钢板轧辊弯曲预成形、热处理、铺施热炭、填充钢球、振动和加热等步骤，实现大型曲面复合材料工装钢板的整体成型加工。该方法制造流程复杂、制造周期长，无法实现复杂曲面工装的制造。
技术实现思路
1、本发明提供一种复合材料复杂曲面工装结构的电弧增材制造方法，可实现复杂曲面工装的快速制造及批量生产应用。
2、本发明通过下述技术方案实现：
3、本发明提供一种复合材料复杂曲面工装结构的电弧增材制造方法，包括以下步骤：基于工装模型，对工装模型进行分层切片；对工装成型进行路径规划；其中，路径规划时沿工装模型的短边往复平行线填充路径；基于分层切片信息和路径规划信息进行工装成型。
4、在其中一些实施例中，基于分层切片信息和填充路径进行工装成型包括：选取基板；向工装成型工作腔中注入保护气；设置工装成型所用的工艺参数；进行工装成型，得到工装坯件。
5、在其中一些实施例中，选取的基板厚度为30-50mm。
6、在其中一些实施例中，注入的保护气为85％ ar+15％co2的混合气体。
7、在其中一些实施例中，工装成型所用的工艺参数包括：分层切片厚度l＝2-5mm，送丝速度vf＝6.5-7.5m/min，电流i＝115-135a，电压u＝13-18v，成形速度vw＝10-15mm/s，成形间距h＝1.8-3.0mm。
8、在其中一些实施例中，工装成型层间温度为150-200℃。
9、在其中一些实施例中，在进行工装成型，得到工装坯件之后，还包括以下步骤：对带有基板的工装坯件进行热处理，包括：固溶温度为1000-1060℃，热处理时间4-6h，冷却至室温。
10、在其中一些实施例中，对带有基板的工装坯件进行热处理之后，还包括以下步骤：采用线切割取出多余的基板，得到工装成品。
11、在其中一些实施例中，采用线切割取出多余的基板，得到工装成品之后，还包括以下步骤：对工装成品进行检测，包括：对加工后的工装成品的结构进行超声探伤和/或x射线无损检测；进行气密性检测；采用三坐标进行工装成品结构尺寸检测。
12、在其中一些实施例中，在基于工装模型，对模型进行分层切片之前，还包括以下步骤：获取工装模型，具体包括：工装模型的制备过程中对工装模型变形量大于10-15％的区域进行整体反变形结构补偿；对工装安装面和/或型面配合面增加3-6mm的加工余量补偿。
13、本发明与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：
14、1.本发明采用电弧熔丝增材制造技术进行导管工装结构的直接制造，具有无需模具、复杂结构可直接制造、制造效率高等优势，可以实现工装结构的快速交付使用；
15、2.本发明采用通过工艺参数匹配、成形路径优化和层间温度控制，可以提高电弧增材制造的精度、减少材料浪费、节约制造成本；
16、3.本发明可以用于复合材料复杂曲面工装的快速研制和批量生产阶段，提升产品生产制造效率。
1.一种复合材料复杂曲面工装结构的电弧增材制造方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的复合材料复杂曲面工装结构的电弧增材制造方法，其特征在于，所述基于分层切片信息和填充路径进行工装成型包括：
3.根据权利要求2所述的复合材料复杂曲面工装结构的电弧增材制造方法，其特征在于，选取的基板厚度为30-50mm。
4.根据权利要求2所述的复合材料复杂曲面工装结构的电弧增材制造方法，其特征在于，注入的保护气为85％ar+15％co2的混合气体。
5.根据权利要求2所述的复合材料复杂曲面工装结构的电弧增材制造方法，其特征在于，工装成型所用的工艺参数包括：分层切片厚度l＝2-5mm，送丝速度vf＝6.5-7.5m/min，电流i＝115-135a，电压u＝13-18v，成形速度vw＝10-15mm/s，成形间距h＝1.8-3.0mm。
6.根据权利要求2所述的复合材料复杂曲面工装结构的电弧增材制造方法，其特征在于，工装成型层间温度为150-200℃。
7.根据权利要求2所述的复合材料复杂曲面工装结构的电弧增材制造方法，其特征在于，在进行工装成型，得到工装坯件之后，还包括以下步骤：
8.根据权利要求7所述的复合材料复杂曲面工装结构的电弧增材制造方法，其特征在于，对带有基板的工装坯件进行热处理之后，还包括以下步骤：采用线切割取出多余的基板，得到工装成品。
9.根据权利要求8所述的复合材料复杂曲面工装结构的电弧增材制造方法，其特征在于，采用线切割取出多余的基板，得到工装成品之后，还包括以下步骤：
10.根据权利要求1所述的复合材料复杂曲面工装结构的电弧增材制造方法，其特征在于，在基于工装模型，对模型进行分层切片之前，还包括以下步骤：
