[發明專利]用于Ω長桁加筋復合材料壁板的組合式勻壓蓋板的制造方法

有效

• 申請號: 202010179578.3
• 申請日: 2020-03-16
• 公開（公告）號: CN111267370B
• 公開（公告）日: 2022-04-08
• 發明（設計）人: 翟晶;唐文峰;黃炎
• 申請（專利權）人: 沈陽飛機工業（集團）有限公司
• 主分類號: B29C70/34
• 分類號: B29C70/34;B29C70/54;B29L31/30
• 代理公司: 大連理工大學專利中心 21200
• 代理人: 梅洪玉

本發明屬于復合材料構件制造技術的技術領域，具體涉及一種用于Ω長桁加筋復合材料壁板的組合式勻壓蓋板的制造方法。本發明提供的用于Ω長桁加筋復合材料壁板的組合式勻壓蓋板的制造方法，采用分體蓋板形式，分體蓋板在Ω長桁端頭處采用敞開式設計，同時設置端頭小蓋板與之相配合。通過本發明提供的制造方法得到的Ω長桁加筋壁板組合式勻壓蓋板，解決了大尺寸、大曲率復材蓋板固化后易回彈變形的問題，保證了復雜型面下臺階處加壓效果，避免了臺階處由于型面不匹配引起的孔隙、分層等內部缺陷。

技術領域

本發明屬于復合材料構件制造技術的技術領域，具體涉及一種用于Ω長桁加筋復合材料壁板的組合式勻壓蓋板的制造方法。

背景技術

復合材料長桁加筋壁板由于其高強度、高剛度等優點廣泛應用于航空航天主、次承力結構中，其中，Ω長桁加筋壁板由于長桁切面尺寸較大，兩側臥邊與蒙皮可組成閉合切面，具有較高的受壓穩定性，可以承受較高載荷，抗沖擊性能好，已廣泛應用于飛機機身、機翼結構中，如中國商飛C919、波音B787、空客A350等。

Ω長桁加筋壁板內型面為多臺階結構，陰模成型一般需使用勻壓蓋板以保證零件受壓均勻及型面準確。復合材料蓋板由于熱膨脹系數與制件相近、剛性可調節、隨形性及協調配合性好，較適用于復雜型面復材制件的輔助成型，Ω長桁加筋壁板成型時往往選用此蓋板形式。但復材蓋板一般存在固化后易回彈的問題，對于大尺寸、大曲率制件該問題尤為嚴重，若復材蓋板鋪層及形式設計不合理，將會導致固化變形嚴重，與制件型面匹配性不好，臺階處加壓效果較差，進而導致制件臺階附近產生孔隙、分層等內部缺陷，嚴重影響復材制件成型質量。

Ω長桁為半封閉腔體結構，成型時長桁內腔需采用工裝占位，為便于固化后制件脫模，占位工裝一般選擇硅橡膠或硫化橡膠材質，且需延伸至制件凈尺寸以外。若端頭處蓋板設計不合理，不僅會導致占位工裝放置困難，與長桁內型面匹配性較差，甚至會導致端頭纖維褶皺等問題，因此，在蓋板結構中長桁端頭位置合理設置占位工裝躲避尤為重要。

發明內容

本發明的目的是提供一種用于Ω長桁加筋復合材料壁板的組合式勻壓蓋板的制造方法，以解決現有技術中存在的上述的問題。

本發明的技術方案為：

一種用于Ω長桁加筋復合材料壁板的組合式勻壓蓋板的制造方法，其中，所述的組合式勻壓蓋板包括分體蓋板和端頭小蓋板，其包括以下步驟：

1)分體蓋板制造

獲得與Ω長桁加筋壁板內型面相同的工藝表面，將其分成數塊，工藝表面拼接縫平行于長桁方向，且采用凹凸配合拼接方式，并設置凸臺擋邊，同時，工藝表面Ω長桁端頭處進行端頭小蓋板占位處理。

以單層厚度為0.21mm的碳纖維織物預浸料A、單層厚度為0.65mm的碳纖維織物預浸料B以及未硫化橡膠為鋪層材料進行鋪疊。整鋪層選用碳纖維織物預浸料A，中間對稱采用碳纖維織物預浸料B在Ω長桁區域進行局部加強層鋪疊，長桁臺階位置采用未硫化橡膠進行局部鋪疊，預浸料全部采用0°鋪層。分體蓋板間拼接配合位置采用碳纖維織物預浸料A加碳纖維織物預浸料B進行加強。

分體蓋板在Ω長桁端頭處采用敞開式設計，鋪疊出L型配合面，用于與端頭小蓋板的配合。采用“真空袋-熱壓罐”工藝成型。

2)端頭小蓋板制造

獲得與Ω長桁端頭型面相同的工藝表面，以及與1)中占位臺相匹配的凈邊界凸臺，以此為工藝表面及凈邊界進行端頭小蓋板鋪疊。

小蓋板鋪層材料采用碳纖維預浸料A，鋪層設置為：以0°為中間層，﹢45°、-45°交叉設置，鋪層數依據長桁臥邊厚度設置。

采用“真空袋-熱壓罐”工藝成型。

3)配合方式