一種複合材料部件框、梁和蒙皮整體共固化成型方法
2024-02-06 05:28:15 3
專利名稱：一種複合材料部件框、梁和蒙皮整體共固化成型方法
技術領域：
本發明屬於複合材料成型技術領域，涉及一種複合材料框、長桁和蒙皮整體共固 化成型方法。
背景技術：
某些複合材料部件需要採用整體共固化以滿足強度要求。如某型直升機尾梁為全 複合材料結構，其承受著比較大的尾槳載荷和振動載荷，為全機的主要受力構件，要求採用 對框、長桁和蒙皮採用整體共固化以滿足強度要求。如果採用傳統的框、長桁和蒙皮單獨固 化，再進行二次膠接成型，在膠接面處容易產生界面效應，在受到大載荷時容易引起脫膠， 甚至影響飛行安全。
發明內容
本發明的目的是提供一種種複合材料部件框、長桁和蒙皮整體共固化成型方法， 以消除框、梁和蒙皮之間的界面效應，提高產品質量，滿足結構大載荷的強度要求。本發明的技術方案是一種複合材料部件框、長桁和蒙皮整體共固化成型方法，本 方法包括以下步驟第一步，模具設計製造，即根據複合材料部件的結構特點，設計製造整體框架模 具，在本步中應對框的定位工裝進行削尖處理；第二步，蒙皮和長桁整體鋪層，即先在模具上進行蒙皮鋪層，然後放上經機械加工 的輕質、耐溫耐壓泡沫，再鋪貼長桁上面的蒙皮鋪層；第三步，框鋪層和組裝，即在框的定位工裝上對每個框進行框鋪層，然後將鋪層好 的框連同經削尖處理的定位定位工裝一起放入整體框架模具中組合；第四步，鋪放內部橡膠襯模，即將事先製造好的相應的橡膠襯模放入組合好的框、 長桁和蒙皮組件上，整理橡膠襯模使之與該複合材料部件貼合，以保證內表面壓力的均勻 性和表面質量；第五步，封制整體真空袋；即複合材料部件、模具以及鋪放好的橡膠襯模一起用真 空袋整體封裝；第六步，固化成型，即將上述真空袋封裝好的部件放入熱壓罐高溫固化成型。本發明的優點是實現了複合材料部件的框、長桁和蒙皮整體共固化的要求，保證 了框、長桁和蒙皮接合面處的膠接質量，滿足了複合材料的強度要求。
附圖1是某型複合材料壁板結構示意圖，其中，1為框，2為長桁，3為蒙皮。附圖2是框的定位工裝示意圖，其中4為定位工裝。附圖3是框的定位工裝截面圖。
具體實施例方式下面對本發明做進一步詳細說明。本複合材料部件框、長桁和蒙皮整體共固化成 型方法，對複雜的複合材料構件採用一次共固化成型，解決了傳統二次膠接成型中框、梁、 蒙皮之間接合面處的膠接界面效應。本發明的工作原理是採用先進的耐溫耐壓泡沫作為長桁的內部填充，使長桁和 蒙皮實現一次鋪貼完成；採用經特殊削尖處理的框的定位和固化工裝，解決框梁接合面處 的加壓問題，實現框和蒙皮長桁組件共固化成型；採用橡膠襯模技術保證了內部複雜結構 壓力的均勻性和內表面質量。這樣即實現了框、長桁和蒙皮的整體共固化，又能有效的保證
廣品質量。本發明的一個實施例如下1、模具設計製造，根據複合材料部件的結構特點，設計製造整體框架模具，為了 保證在整體共固化過程中，框的定位工裝與蒙皮和長桁的結合處能夠均勻的施加真空壓 力，對框的定位工裝與蒙皮和長桁的結合處進行削尖處理，框的定位工裝的削尖角度小於 30°，尖點小於1謹。2、蒙皮和長桁整體鋪層，先在模具上進行蒙皮鋪層，然後放上近機械加工的輕質、 耐溫耐壓泡沫，最後鋪貼長桁上面的蒙皮鋪層；該泡沫可為PMI閉孔泡沫，採用該泡沫結 構，可保證180°C、0. 3ΜΙ^壓力下長桁的截面形狀不變形；本實施例中採用了 R0HACELL公司 生產的PMI閉孔泡沫。3、框鋪層和組裝，在框的鋪貼工裝上對每個隔框進行鋪層，然後將鋪層好的隔框 連同經削尖處理的定位定位工裝一起放入蒙皮鋪貼模具中組合；4、鋪放內部橡膠襯模，將事先製造好的相應的橡膠襯模放入組合好的框、長桁和 蒙皮組件上，整理橡膠襯模使之與該複合材料部件貼合，以保證內表面壓力的均勻性和表 面質量；5、封制整體真空袋，複合材料以及鋪放好的橡膠襯模用真空袋整體封裝6、固化成型，將上述真空袋封裝好的部件放入熱壓罐高溫固化成型。
權利要求
1.一種複合材料部件框、長桁和蒙皮整體共固化成型方法，其特徵是，本方法包括以下 步驟第一步，模具設計製造，即根據複合材料部件的結構特點，設計製造整體框架模具，在 本步中應對框的定位工裝進行削尖處理；第二步，蒙皮和長桁整體鋪層，即先在模具上進行蒙皮鋪層，然後放上經機械加工的輕 質、耐溫耐壓泡沫，再鋪貼長桁上面的蒙皮鋪層；第三步，框鋪層和組裝，即在框的定位工裝上對每個框進行框鋪層，然後將鋪層好的框 連同經削尖處理的定位定位工裝一起放入整體框架模具中組合；第四步，鋪放內部橡膠襯模，即將事先製造好的相應的橡膠襯模放入組合好的框、長桁 和蒙皮組件上，整理橡膠襯模使之與該複合材料部件貼合，以保證內表面壓力的均勻性和 表面質量；第五步，封制整體真空袋，即將複合材料部件、模具以及鋪放好的橡膠襯模一起用真空 袋整體封裝；第六步，固化成型，即將上述真空袋封裝好的部件放入熱壓罐高溫固化成型。
2.一種複合材料部件框、長桁和蒙皮整體共固化成型方法，其特徵是所述方法的第 一步中的框的定位工裝的削尖角度小於30°，尖點小於1mm。
3.一種複合材料部件框、長桁和蒙皮整體共固化成型方法，其特徵是所述方法的第 二步中的泡沫為PMI閉孔泡沫。
全文摘要
本發明屬於複合材料成型技術領域，涉及一種複合材料框、長桁和蒙皮整體共固化成型方法。本方法採用先進的耐溫耐壓泡沫作為長桁的內部填充，使長桁和蒙皮實現一次鋪貼完成；採用經特殊削尖處理的框的定位和固化工裝，解決框梁接合面處的加壓問題，實現框和蒙皮長桁組件共固化成型；採用橡膠襯模技術保證了內部複雜結構壓力的均勻性和內表面質量。本複合材料部件框、長桁和蒙皮整體共固化成型方法，解決了傳統二次膠接成型中框、梁、蒙皮之間接合面處的膠接界面效應，提高產品質量，滿足結構大載荷的強度要求。
文檔編號B29C65/00GK102114706SQ20101060968
公開日2011年7月6日 申請日期2010年12月29日 優先權日2010年12月29日
發明者吳小文, 周陽富, 徐德朋, 李萌, 汪心文, 管海新, 陳正生 申請人:江西昌河航空工業有限公司