CN108943766A - 一种复合材料t型加筋壁板共胶接成型工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种复合材料T型加筋壁板共胶接成型工艺，包括步骤：壁板的铺放；制真空袋；壁板的固化；T型长桁的铺贴；T型长桁的预装配；制真空袋；T型长桁的预成型；T型长桁与壁板共胶接；制真空袋；T型长桁辅助成型；固化；以及脱模。采用本发明方法成型的复合材料T型加筋壁板制件的工艺重复性好，T型长桁的位置度、制件内部质量、制件的厚度等能得到有效保证。

Description

一种复合材料T型加筋壁板共胶接成型工艺
技术领域
本发明属于复合材料制造领域，具体涉及一种复合材料T型加筋壁板共胶接成型工艺。
背景技术
与传统材料相比，复合材料具有材料性能指标的自由设计性，材料与结构的一致性，产品形体设计的自由性的特点。由于其轻质高强、耐疲劳性好，减振性好、可设计性强等优点，现代民用飞机机体结构大量运用复合材料，从非承力、次承力构件大幅扩展到尾翼主承力，再到机翼与机身主承力构件应用。对于复合材料的主承力构件，在设计选型时，蒙皮和长桁组成的加筋壁板结构是优选，通常作为机翼结构的最重要的构件之一。其中长桁截面有“T”字型、“工”字型、“U”字型等种类，“工”字型和“U”字型加筋板是基于T型加筋板发展而来。
目前，国内T型加筋壁板长桁芯模普遍采用传统的金属硬质工装，同时由于长桁和壁板的相对位置要求，使得工装需要设置一定的定位装置，此种金属芯模与复合材料热膨胀系数匹配性差，加之复杂的定位装置，因此在固化成型过程中，金属芯模无法均匀传递固化压力，较难准确控制长桁所受的固化压力。从而引起长桁的厚度不均匀，同时内部质量不理想。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提供一种复合材料T型加筋壁板共胶接的真空袋热压罐成型工艺方法。
本方法的目的是通过下述的步骤实现的：
壁板的铺放：将壁板铺放在壁板工装上；
制真空袋：按照隔离材料、透气毡和真空袋的顺序对壁板进行真空制袋，密封好后安放真空嘴，并抽真空使隔离材料、透气毡和真空袋紧贴在壁板上；
壁板的固化：检查真空泄露情况，达到要求后将壁板放入热压罐进行固化；
T型长桁的铺贴：将T型长桁的左L部分和右L部分分别铺贴在预成型芯模上，并将T型长桁的底板铺贴在平板工装上；
T型长桁的预装配：将T型长桁的左L部分、右L部分和底板进行预装配，在左L部分、右L部分和底板之间放入捻子条；
制真空袋：按照隔离材料、透气毡和真空袋的顺序对T型长桁和芯模进行真空制袋，密封好后安放真空嘴，并抽真空使隔离材料、透气毡和真空袋紧贴在T型长桁和芯模上；
T型长桁的预成型：将T型长桁放入热压罐进行预成型；
T型长桁与壁板共胶接：将T型长桁放置在所述壁板上，并通过可拆卸定位装置对T型长桁进行胶接和定位；
制真空袋：去除所述预成型芯模和所述可拆卸定位装置，在所述T型长桁的左侧和右侧铺放可剥布，然后按照隔离材料、透气毡和真空袋的顺序对T型长桁与壁板进行真空制袋，密封好后安放真空嘴，并抽真空使隔离材料、透气毡和真空袋紧贴在T型长桁与壁板上；
T型长桁辅助成型：在T型长桁的腹板面的左侧和右侧放置L形复材板并采用金属夹固定L形复材板；
固化：检查真空泄露情况，达到要求后进入热压罐进行固化；以及
脱模：固化完成后将制件取出。
其中，采用自动铺带技术或手工铺贴技术将壁板铺放在壁板工装上。
其中，在T型长桁的预成型过程中，在T型长桁上放置领先和滞后热电偶控温，放入热压罐进行固化，其中升温至温度60℃，保温90min。
根据本发明的成型工艺的优点：与传统的金属硬质工装成型工艺相比，本工艺方法沿用的原有的定位方式，确保了长桁和壁板间的相对位置，同时在固化过程中摒弃硬质成型芯模，使得制件开敞性好，有利于罐压的均匀性传导，制件的内部质量容易保证，同时应用可剥布改善贴袋面的表面质量。
采用本发明的方法可使T型长桁成型过程中固化压力更加均匀，同时除去预成型芯模之后零件开敞性好，固化过程中热传递更加均匀，从而使得固化后的零件内部质量很好的情况下，厚度也得到很好保证。本发明的方法固化过程中T型长桁不需芯模，只需铺贴、预成型过渡芯模，降低了制造成本，简化了制造过程，同时在零件固化完成后极易脱模，避免了脱模过程对于零件的损伤。
附图说明
本发明的其它特征以及优点将通过以下结合附图详细描述的优选实施方式更好地理解，其中：
图1是根据本发明的壁板的铺放示意图；
图2是根据本发明的T型长桁的铺贴示意图；
图3是根据本发明的T型长桁的预装配示意图；
图4是根据本发明的预成型前制真空袋的示意图；
图5是根据本发明的T型长桁和壁板的定位示意图；
图6是根据本发明的T型长桁和壁板的制真空袋的示意图；
图7是根据本发明的T型长桁的辅助成型示意图。
具体实施方式
在以下优选的实施例的具体描述中，将参考构成本发明一部分的所附的附图。所附的附图通过示例的方式示出了能够实现本发明的特定的实施例。示例的实施例并不旨在穷尽根据本发明的所有实施例。可以理解，在不偏离本发明的范围的前提下，可以利用其它实施例，也可以进行结构性或者逻辑性的修改。
如图1-图7中所示，本发明提供一种复合材料T型加筋壁板共胶接成型工艺，具体地，包括以下步骤：
壁板的铺放：如图1中所示，采用自动铺带技术或手工铺贴技术将壁板2铺放在壁板工装1上。
制真空袋：按照隔离材料、透气毡和真空袋的顺序对壁板2进行真空制袋，密封好后安放真空嘴，并抽真空使隔离材料、透气毡和真空袋紧贴在壁板2上。
壁板的固化：检查真空泄露情况，达到要求后将壁板2放入热压罐进行固化。
T型长桁的铺贴：如图2中所示，将T型长桁8的左L部分4和右L部分5分别铺贴在预成型芯模3上，并将T型长桁8的底板6铺贴在平板工装上。
T型长桁的预装配：如图3中所示，将T型长桁8的左L部分4、右L部分5和底板6进行预装配，在左L部分4、右L部分5和底板6之间放入捻子条7。
制真空袋：如图4中所示，按照隔离材料9、透气毡10和真空袋11的顺序对T型长桁8和芯模3进行真空制袋，密封好后安放真空嘴，并抽真空使隔离材料9、透气毡10和真空袋11紧贴在T型长桁8和芯模3上。
T型长桁的预成型：在T型长桁8上放置领先和滞后热电偶控温，放入热压罐进行固化，其中升温至温度60℃，保温90min。
T型长桁与壁板共胶接：如图5中所示，将T型长桁8放置在壁板2上，并通过可拆卸定位装置12对T型长桁8进行胶接和定位。在图中所示的实施例中，壁板2包括3根T型长桁8，但是在其它的实施例中，T型长桁8的数目可根据不同的结构需要而变化。
制真空袋：如图6中所示，去除预成型芯模3和可拆卸定位装置12，在T型长桁8的左侧和右侧铺放可剥布13，然后按照隔离材料9、透气毡10和真空袋11的顺序对T型长桁8与壁板2进行真空制袋，密封好后安放真空嘴，并抽真空使隔离材料9、透气毡10和真空袋11紧贴在T型长桁8与壁板2上。
T型长桁辅助成型：如图7中所示，在T型长桁8的腹板面的左侧和右侧放置L形复材板14并采用金属夹15固定L形复材板14。
固化：检查真空泄露情况，达到要求后进入热压罐进行固化。
脱模：固化完成后将制件取出。
采用本发明的方法可使T型长桁成型过程中固化压力更加均匀，同时除去预成型芯模之后零件开敞性好，固化过程中热传递更加均匀，从而使得固化后的零件内部质量很好的情况下，厚度也得到很好保证。本发明的方法固化过程中T型长桁不需芯模，只需铺贴、预成型过渡芯模，降低了制造成本，简化了制造过程，同时在零件固化完成后极易脱模，避免了脱模过程对于零件的损伤。
以上已揭示本发明的具体实施例的技术内容及技术特点，然而可以理解，在本发明的创作思想下，本领域的技术人员可以对上述公开的各种特征和未在此明确示出的特征的组合作各种变化和改进，但都属于本发明的保护范围。上述实施例的描述是示例性的而不是限制性的，本发明的保护范围由权利要求所确定。

Claims (3)

1.一种复合材料T型加筋壁板共胶接成型工艺，其特征在于，包括步骤：
壁板的铺放：将壁板(2)铺放在壁板工装(1)上；
制真空袋：按照隔离材料、透气毡和真空袋的顺序对壁板(2)进行真空制袋，密封好后安放真空嘴，并抽真空使隔离材料、透气毡和真空袋紧贴在壁板(2)上；
壁板的固化：检查真空泄露情况，达到要求后将壁板(2)放入热压罐进行固化；
T型长桁的铺贴：将T型长桁(8)的左L部分(4)和右L部分(5)分别铺贴在预成型芯模(3)上，并将T型长桁(8)的底板(6)铺贴在平板工装上；
T型长桁的预装配：将T型长桁(8)的左L部分(4)、右L部分(5)和底板(6)进行预装配，在左L部分(4)、右L部分(5)和底板(6)之间放入捻子条(7)；
制真空袋：按照隔离材料(9)、透气毡(10)和真空袋(11)的顺序对T型长桁(8)和芯模(3)进行真空制袋，密封好后安放真空嘴，并抽真空使隔离材料(9)、透气毡(10)和真空袋(11)紧贴在T型长桁(8)和芯模(3)上；
T型长桁的预成型：将T型长桁(8)放入热压罐进行预成型；
T型长桁与壁板共胶接：将所述T型长桁(8)放置在所述壁板(2)上，并通过可拆卸定位装置(12)对所述T型长桁(8)进行胶接和定位；
制真空袋：去除所述预成型芯模(3)和所述可拆卸定位装置(12)，在所述T型长桁(8)的左侧和右侧铺放可剥布(13)，然后按照隔离材料(9)、透气毡(10)和真空袋(11)的顺序对T型长桁(8)与壁板(2)进行真空制袋，密封好后安放真空嘴，并抽真空使隔离材料(9)、透气毡(10)和真空袋(11)紧贴在T型长桁(8)与壁板(2)上；
T型长桁辅助成型：在T型长桁(8)的腹板面的左侧和右侧放置L形复材板(14)并采用金属夹(15)固定L形复材板(14)；
固化：检查真空泄露情况，达到要求后进入热压罐进行固化；以及
脱模：固化完成后将制件取出。
2.根据权利要求1所述的复合材料T型加筋壁板共胶接成型工艺，其特征在于，采用自动铺带技术或手工铺贴技术将壁板(2)铺放在壁板工装(1)上。
3.根据权利要求1所述的复合材料T型加筋壁板共胶接成型工艺，其特征在于，在T型长桁(8)的预成型过程中，在T型长桁(8)上放置领先和滞后热电偶控温，放入热压罐进行固化，其中升温至温度60℃，保温90min。
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