[發明專利]一種復合材料層壓板結構件的修補工具及修補方法

有效

• 申請號: 201010520784.2
• 申請日: 2010-10-27
• 公開（公告）號: CN102029560A
• 公開（公告）日: 2011-04-27
• 發明（設計）人: 吳平;萬建平;甘武奎
• 申請（專利權）人: 江西洪都航空工業集團有限責任公司
• 主分類號: B24B19/00
• 分類號: B24B19/00
• 代理公司: 南昌新天下專利商標代理有限公司 36115
• 代理人: 施秀瑾

技術領域

本發明涉及一種修補工具及修補方法，特別是一種復合材料層壓板結構件的修補工具及修補方法。

背景技術

????復合材料層壓板結構件的修補有挖孔和制作預固化補片二項工作，傳統的修補挖孔和制作預固化補片是采用手工操作，具體步驟為：挖孔，首先要找出大、小圓，然后使用旋轉打磨器制出大圓輪廓，再用砂輪打磨機從最小圓至大圓逐漸打磨，最終在修理區高度方向制出斜接角；預固化補片制作則是采用與被切除部分相同纖維鋪層的復合材料層壓板，根據修理區大、小圓直徑尺寸，采用砂輪打磨機磨制出固化補片。由于是手工操作，磨出的斜接角和預固化補片難免會高低不平，角度不準確，且重復性差，造成母板與預固化補片不吻合，修補效果不佳。????

發明內容

本發明的目的是提供一種復合材料層壓板結構件的修補工具及修補方法，比手工修補大大提高修補精度和工作效率。

本發明的技術方案是：一種復合材料層壓板結構件的修補工具包括一對外形尺寸相同，互相匹配的陽磨輪和陰磨輪；陽磨輪由凸輪體及凸面金剛石微粒鍍層組成，凸輪體由共有同一中心軸線并連為一體的第一鉆桿、第一圓柱和外凸面圓錐組成；外凸面圓錐設有共有同一中心軸線的圓筒凸臺和位于圓筒凸臺內腔的第一中心底孔以及與第一中心底孔連通的2-6個徑向均勻分布的第一長條槽；外凸面圓錐的外凸面鍍有凸面金剛石微粒鍍層，凸面金剛石微粒鍍層與外凸面圓錐的外凸面緊密粘合為一體；陰磨輪由凹輪體及凹面金剛石微粒鍍層組成，凹輪體由共有同一中心軸線并連為一體的第二鉆桿、第二圓柱和內凹面圓錐組成，內凹面圓錐設有共有同一中心軸線的第二中心底孔以及與第二中心底孔連通的2-6個徑向均勻分布的第二長條槽；內凹面圓錐的內凹面鍍有凹面金剛石微粒鍍層，凹面金剛石微粒鍍層與內凹面緊密粘合為一體；外凸面圓錐的外凸面與水平面的夾角，即外凸面圓錐頂角α=3°-10°，內凹面圓錐的內凹面與水平面的夾角，即內凹面圓錐頂角β=α；所述陽磨輪圓筒凸臺的外徑與陰磨輪第二中心底孔的內徑相等。

所述徑向均勻分布的第一長條槽為3個，所述徑向均勻分布的第二長條槽為3個；所述外凸面圓錐的外凸面與水平面的夾角，即優選外凸面圓錐頂角α=6°，內凹面圓錐的內凹面與水平面的夾角，即優選內凹面圓錐頂角β=α=6°。

一種采用上述工具修補復合材料層壓板結構件的方法，包括：

?根據需要修補的復合材料層壓板結構件所含損傷孔的直徑確定所述陽磨輪第一中心底孔的內徑及陽磨輪圓筒凸臺的外徑，再按照外凸面圓錐頂角α和復合材料層壓板的厚度確定陽磨輪外凸面圓錐的的外徑；陰磨輪第二中心底孔的內徑等于陽磨輪圓筒凸臺的外徑，內凹面圓錐頂角β=α，內凹面圓錐的外徑等于陽磨輪外凸面圓錐的外徑；按上述陽磨輪和陰磨輪的結構加工互相匹配的陽磨輪和陰磨輪；

?在需要修補的復合材料層壓板結構件損傷孔的位置鉆定位孔，定位孔的內徑等于陽磨輪的圓筒凸臺的外徑；

?將陽磨輪的第一鉆桿裝入手持電鉆、風鉆或搖臂鉆床，陽磨輪的圓筒凸臺插入所述定位孔；

?開動手持電鉆、風鉆或搖臂鉆床加工內凹面圓錐的內凹面，直至陽磨輪的外凸面圓錐的外圈切入需要修補的復合材料板件表面的深度大于0.1mm，得內凹圓錐孔；

?選擇與需要修補的復合材料層壓板結構件的材質、鋪層及厚度相同的復合材料層壓板，將陰磨輪的第二鉆桿裝入手持電鉆、風鉆或搖臂鉆床，用陰磨輪切割所述復合材料板，直至陰磨輪的外圈切穿復合材料層壓板，得到與所述內凹圓錐孔匹配相貼的外凸圓錐固化補片；

?將需要修補的復合材料層壓板結構件的內凹圓錐孔和外凸圓錐固化補片清潔干凈，把準備好的膠膜安放在所述內凹圓錐孔上，再將外凸圓錐固化補片匹配貼在已覆蓋膠膜的內凹圓錐孔上；此時外凸圓錐固化補片表面的纖維紋路方向應與需要修補的復合材料層壓板結構件表面的纖維紋路方向相同；隨后，將組裝好的膠接組合件加溫加壓固化，固化后即得到修補好的復合材料層壓板結構件。

本發明的有益效果是：?

1.???采用陽磨輪可在復合材料層壓板上磨出光滑平整的下凹圓錐孔，采用陰磨輪可在復合材料層壓板上切割出光滑平整的外凸圓錐預固化補片。由于采用同一副具有相同圓錐頂角的陽磨輪和陰磨輪，磨出的圓錐面完全吻合，母板與預固化補片配合良好，有利于提高修補強度。

2.??根據需要修補的損傷孔加工互相匹配的陽磨輪和陰磨輪，就可用機械化加工取代傳統的手工磨削，提高磨削質量及工效，減輕勞動強度。成套的陽磨輪和陰磨輪可以重復使用，節約修補成本。

附圖說明