[發(fā)明專利]基于鋪絲技術(shù)的復(fù)合材料帽形加筋壁板的成型制造方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201611225077.4
• 申請日: 2016-12-27
• 公開（公告）號: CN106799851B
• 公開（公告）日: 2019-07-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉興宇;宋揚(yáng);吳德財(cái);肖軍;劉亞灃
• 申請（專利權(quán)）人: 中國商用飛機(jī)有限責(zé)任公司;中國商用飛機(jī)有限責(zé)任公司上海飛機(jī)設(shè)計(jì)研究院
• 主分類號: B29C70/44
• 分類號: B29C70/44;B29C70/54;B29L7/00
• 代理公司: 北京市金杜律師事務(wù)所 11256
• 代理人: 蘇娟;徐年康

本發(fā)明提供基于鋪絲技術(shù)的復(fù)合材料帽形加筋壁板的成型制造方法，包括：在壁板陽模成型模具的帽形加筋槽內(nèi)表面涂敷脫模劑或者鋪貼脫模布，然后再鋪貼帽形加筋件或者放置固化好的帽形加筋件；在帽形加筋件的凹槽內(nèi)放置涂敷脫模劑或者纏繞脫模布的橡膠管，橡膠管內(nèi)放置與其形狀相適應(yīng)的內(nèi)部支撐件，內(nèi)部支撐件和橡膠管之間放置兩端開口的管狀真空袋，并將橡膠管固定到壁板陽模成型模具上；在帽形加筋件的空區(qū)域內(nèi)填充填料；在成型模具的外表面采用自動鋪絲設(shè)備鋪出蒙皮；在蒙皮的外表面覆蓋一層工藝蓋板；打真空袋并抽真空，然后加溫加壓，固化成型；冷卻后，脫去壁板陽模成型模具，并抽出橡膠管，得到復(fù)合材料帽形加筋壁板。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及航空航天技術(shù)領(lǐng)域復(fù)合材料構(gòu)件的成型制造方法，更具體地，涉及一種基于鋪絲技術(shù)的復(fù)合材料帽形加筋壁板的成型制造方法。

背景技術(shù)

復(fù)合材料帽形加筋壁板結(jié)構(gòu)由帽形筋和蒙皮組成，具有較高的扭轉(zhuǎn)穩(wěn)定性和屈曲強(qiáng)度，因此被廣泛應(yīng)用于飛機(jī)結(jié)構(gòu)上，比如機(jī)身壁板、壓力艙等。采用高度機(jī)械化和數(shù)字化的自動鋪絲技術(shù)制造復(fù)合材料帽形加筋壁板，具有制造效率高、產(chǎn)品質(zhì)量一致性好、材料浪費(fèi)量低等優(yōu)點(diǎn)，特別適合制造筒形或其它復(fù)雜構(gòu)件。

帽形加筋壁板按產(chǎn)品形式可分為泡沫加筋壁板和空心結(jié)構(gòu)帽形加筋壁板。泡沫加筋壁板中泡沫加工難度大且易受損，同時(shí)增加結(jié)構(gòu)重量。空心結(jié)構(gòu)帽形加筋壁板的成型芯模包括金屬芯模和橡膠芯模。使用金屬芯模成型加筋壁板，金屬芯模成本高、重量大，同時(shí)對于復(fù)雜曲率壁板無法脫模。使用橡膠芯模成型加筋壁板，實(shí)心橡膠芯模無法保證壁板共固化成型時(shí)帽形加筋壁板制件內(nèi)部成型壓力與外部固化壓力相同，難以滿足復(fù)合材料構(gòu)件成型過程中的內(nèi)部加壓要求。空心橡膠芯模能保證帽形加筋壁板制件內(nèi)部成型壓力與外部固化壓力相同，但是對于壁板采用帶有帽形加筋槽的陽模鋪制和蒙皮采用鋪絲工藝制造的方案，空心橡膠芯模無法支撐鋪絲頭壓力，易導(dǎo)致加筋壁板空心處的蒙皮下陷，無法保證正確外形。另外，模具在鋪絲過程中繞軸旋轉(zhuǎn)，為避免帽形加筋和芯模移動而影響蒙皮鋪絲，芯模必須很好地固定在模具上。

因此，為了保證采用陽模制造時(shí)蒙皮鋪絲作業(yè)能正常進(jìn)行，且芯模能保證壁板固化時(shí)的成型壓力，并實(shí)現(xiàn)芯模的順利脫模，不增加結(jié)構(gòu)重量，需要發(fā)展一種基于鋪絲技術(shù)的復(fù)合材料帽形加筋壁板成型制造方法，以改進(jìn)傳統(tǒng)的工藝方法。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述問題，本發(fā)明提供一種基于鋪絲技術(shù)的復(fù)合材料帽形加筋壁板的成型制造方法。

根據(jù)本發(fā)明，該成型制造方法包括以下步驟：

在壁板陽模成型模具的帽形加筋槽內(nèi)表面涂敷脫模劑或者鋪貼脫模布，然后再鋪貼帽形加筋件或者放置固化好的帽形加筋件；

在所述帽形加筋件的凹槽內(nèi)放置涂敷脫模劑或者纏繞脫模布的橡膠管，其中所述橡膠管內(nèi)放置與其形狀相適應(yīng)的內(nèi)部支撐件，所述內(nèi)部支撐件和所述橡膠管之間放置兩端開口的管狀真空袋，并將帶有內(nèi)部支撐件的橡膠管固定到所述壁板陽模成型模具上；

在所述帽形加筋件的空區(qū)域內(nèi)填充填料；

在所述壁板陽模成型模具的外表面采用自動鋪絲設(shè)備鋪出蒙皮；

在所述蒙皮的外表面覆蓋一層工藝蓋板；

打真空袋并抽真空，然后加溫加壓，固化成型；

冷卻后，脫去所述壁板陽模成型模具，并抽出橡膠管，得到復(fù)合材料帽形加筋壁板。

其中，所述帽形加筋件的材料為碳纖維增強(qiáng)織物或玻璃纖維織物。

其中，所述帽形加筋件的材料為碳纖維增強(qiáng)單向帶或玻璃纖維單向帶。

其中，所述內(nèi)部支撐件的材料為橡膠、金屬、樹脂、泡沫或木材。

其中，所述內(nèi)部支撐件中間開圓孔，內(nèi)置繩索或桿件，通過綁定或磁力進(jìn)行固定。