CN109353024A - 一种飞机副翼j型肋的复材成型方法 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种飞机副翼J型肋的复材成型方法，包括成型模具、J型肋左半模、J型肋右半模、压力垫、启模销，成型飞机副翼上蒙皮后在J型肋左右半模的减轻孔内填充硅橡胶；铺贴C型肋时在J型肋右半模上边缘每层之间铺一层隔离膜；铺贴预浸料并将左、右半模合模后固定在成型模具上；修整裁边，形成J型肋；取下J型肋右半模，将辅助成型压力垫放在J型肋上，制袋并抽真空，进热压罐固化；固化完成后，将真空袋及压力垫拆除，将J型肋右半模装在成型模具上，卸除J型肋左右半模完成零件的成形。

Description

一种飞机副翼J型肋的复材成型方法

技术领域

本发明属于复合材料领域，具体涉及一种飞机副翼J型肋的复合材料成型的方法。

背景技术

复合材料热压罐成型，是利用热压罐内部的高温压缩气体产生压力，对复合材料预浸料进行加温加压，完成材料的固化成型。其工艺流程是在成型模具上将复合材料预浸料一层层地铺贴并修整好，然后制真空袋并检查渗漏情况后，进入热压罐内加温固化成型。此过程是利用热压罐施加的大气压力将预浸料附着在成型模具表面上，依靠成型模具的支撑将零件固化成型。但实际生产中，这种飞机副翼J型肋的复杂零件(如图1)，由于零件肋较多，且形状均为J型，各种棱角和凹角非常多(包括工装及零件)，在常规成型模具上抽真空过程中常常会出现棱角及凹角根部处由于压力传导不均匀、真空袋延展性有限等原因，导致产品型面与模具型面不能保持完全贴合、真空袋撕裂，或在固化脱模时启模损伤，进而导致零件产生分层、褶皱、厚度超差、型面曲率超差、局部损伤等质量问题，严重影响零件质量及生产进度。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的不足，在常规的成型模具上进行改造，通过增加压力垫、填充硅橡胶、利用启模装置，形成新的飞机副翼J型肋复材成型方法。

一种飞机副翼J型肋的复材成型方法，包括成型模具、J型肋左半模、J型肋右半模、压力垫、启模销，具体步骤如下：

1成型并固化飞机副翼上蒙皮；

2在J型肋左右半模的减轻孔内填充硅橡胶；

3在J型肋左半模和J型肋右半模上铺贴C型肋，铺贴时在J型肋右半模上边缘每层之间铺一层隔离膜；

4在上蒙皮的J型肋位置处铺贴复合材料预浸料；

5将J型肋左、右半模合模，并将其固定在成型模具上；

6一层层撕掉J型肋右半模上边缘的隔离膜，将J型肋右半模上边缘翻转贴在J型肋左半模的上边缘，并修整裁边，形成J型肋；

7取下J型肋右半模，将辅助成型压力垫放在J型肋上，制袋并抽真空，进热压罐固化；

8固化完成后，将真空袋及压力垫拆除，将J型肋右半模装在成型模具上；

9卸除J型肋左右半模的联接螺栓，旋转启模销使J型肋左半模自动退出，完成零件的成形。

该方法所用的压力垫为Z字结构，其内形表面与零件J型肋右侧表面相贴合，尺寸要刚好覆盖J型肋右侧表面，其制造方法如下：

1制作压力垫借用的假件，在J型肋左半模上铺贴预浸料，并固化成形；

2在成型模具上放入假件并在假件表面铺上隔离膜；

3在隔离膜上铺贴两层硅橡胶后，制真空袋后放入热压罐中进行固化；

4将固化成形后的硅橡胶取出，形成压力垫。

本发明的优点为：

1、本发明利用压力垫增加压力传导效果，使零件固化压力均匀，增加零件与模具之间的贴合程度，从而提高产品质量，节约生产成本。

2、本发明利用硅橡胶材质较轻、较软，且耐高温的性能解决了工装重量与减轻孔棱角导致真空袋撕裂的矛盾，操作简单、方便、快捷，实用性强，提升零件加工质量。

3、本发明的这种启模方式不但保证了零件的启模质量，还提高了启模速度，方法简单方便，易于操作。

4、本发明涉及的制造方法，操作简单方便，安全性高，具有通用性，实用性非常广。

附图说明

图1J型肋飞机副翼示意图

图2J型肋飞机副翼及模具图

图3J型肋局部放大图

图4J型肋成型过程图

图5压力垫示意图

图6启模示意图

图中编号说明：1－成型模具、2－J型肋左半模、3－J型肋右半模、4－联接螺栓、5－定位孔、6－定位销、7－压力垫、8－旋转手柄、9－启模销、10－启模孔、11－启模垫圈、12－J型肋、13－减轻孔。

具体实施例

为使本发明实现的技术手段、创作特性、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施例进一步阐述。

图1为J型肋飞机副翼示意图，参照图2、图3，一种飞机副翼J型肋的复材成型方法，包括成型模具1、J型肋左半模2、J型肋右半模3、压力垫7、启模销9，具体步骤如下：

1)成型模具1上按图纸将复合材料预浸料一层层地铺贴、固化并修整后形成飞机副翼上蒙皮。

2)将液态硅橡胶注入J型肋左半模2和J型肋右半模3的减轻孔13内，固化成型；

3)在J型肋左半模2和J型肋右半模3上铺贴C型肋，铺贴时在J型肋右半模3上边缘每层之间铺一层隔离膜；

4)在上蒙皮的J型肋12位置处铺贴复合材料预浸料；

5)通过联接螺栓4将J型肋左、右半模合模，通过定位孔5、定位销6，将其固定在之前已固化并铺贴好J型肋12底面的成型模具1上；

6)一层层撕掉J型肋右半模3上边缘的隔离膜，将J型肋右半模3上边缘翻转贴在J型肋左半模2的上边缘，并修整裁边，形成J型肋12；

7)将辅助成型压力垫7放在J型肋12上，制袋并抽真空，进热压罐固化；

8)固化完成后，将真空袋及压力垫7拆除，将J型肋右半模3通过定位孔5和定位销6装在成型模具1上；

9)旋转卸除联接螺栓4，将带有旋转手柄8的启模销9旋转拧入启模孔10，顶住启模垫圈11推动J型肋12和右半模3，使左半模2自动退出，完成零件的成形。

本发明的压力垫为Z字结构，其内形表面与零件J型肋12右侧表面相贴合，尺寸要刚好覆盖J型肋右侧表面，其制作流程为：在温度18℃—30℃，湿度≤65％的环境中，利用J型肋左成型模，按照零件铺贴要求进行铺贴，经过热压罐固化成形后作为制作压力垫借用的假件，在成型模具上放入假件并在假件表面铺上隔离膜，在隔离膜上铺贴两层硅橡胶，制真空袋后放入热压罐中进行固化(温度：170℃±5℃，固化压力：0.6MPa，升温速率：3℃/min，保温时间：130Min，降温速率：3℃/min，当温度降到65℃以下卸压出罐)，将成形后的硅橡胶取出，形成本发明中的辅助成型压力垫7。

本发明各部件的具体尺寸：1)成型模具1为长方体框架，长度和宽度方向的尺寸比零件上蒙皮略大即可，高度方便工人操作即可；2)成型模具1上型面和J型肋左右半模的形状及其型面均与零件型面相贴合，尺寸与零件保持一致；3)工装减轻孔填充物是利用减轻孔13的形状，将液态硅橡胶固化成型，故其尺寸与零件减轻孔完全一致。其具体固化参数同压力垫7。

本发明各部件所采用的原材料：1)成型模具1、J型肋左半模2、J型肋右半模3、启模销9的材料均为刚性金属材料；2)辅助压力垫7和工装减轻孔填充物的材质均为硅橡胶。

本发明的特征在于：1)设计辅助成型压力垫，在固化成型时利用压力垫增强压力传导，减少零件分层、褶皱、厚度超差、型面曲率超差等问题；2)在工装减轻孔部位填充材质较轻、较软且耐热的硅橡胶，缓和工装棱角，解决真空袋撕裂问题；3)制造J型肋时，先利用J型肋左、右半模各制造两个C型肋，然后翻转右半模的上边缘形成J型肋。

Claims (2)

1.一种飞机副翼J型肋的复材成型方法，包括成型模具、J型肋左半模、J型肋右半模、压力垫、启模销，具体步骤如下：

1－1成型并固化飞机副翼上蒙皮；

1－2在J型肋左右半模的减轻孔内填充硅橡胶；

1－3在J型肋左半模和J型肋右半模上铺贴C型肋，铺贴时在J型肋右半模上边缘每层之间铺一层隔离膜；

1－4在上蒙皮的J型肋位置处铺贴复合材料预浸料；

1－5将J型肋左、右半模合模，并将其固定在成型模具上；

1－6一层层撕掉J型肋右半模上边缘的隔离膜，将J型肋右半模上边缘翻转贴在J型肋左半模的上边缘，并修整裁边，形成J型肋；

1－7取下J型肋右半模，将辅助成型压力垫放在J型肋上，制袋并抽真空，进热压罐固化；

1－8固化完成后，将真空袋及压力垫拆除，将J型肋右半模装在成型模具上；

1－9卸除J型肋左右半模的联接螺栓，旋转启模销使J型肋左半模自动退出，完成零件的成形。

2.根据权利要求1所述的一种飞机副翼J型肋的复材成型方法，其特征在于所述的压力垫为Z字结构，其内形表面与零件J型肋右侧表面相贴合，尺寸要刚好覆盖J型肋右侧表面，其制造方法包括如下步骤：

2－1制作压力垫借用的假件，在J型肋左半模上铺贴预浸料，并固化成形；

2－2在成型模具上放入假件并在假件表面铺上隔离膜；

2－3在隔离膜上铺贴两层硅橡胶后，制真空袋后放入热压罐中进行固化；

2－4将固化成形后的硅橡胶取出，形成压力垫。