CN109605778B - 一种复合材料机翼固化成型的方法 - Google Patents

一种复合材料机翼固化成型的方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种复合材料机翼固化成型的方法，属于无人机设计制造技术；其特征在于：向模具填实复合材料，压实空隙，真空抽取复合材料中空气，在烘箱中固化成型并进行后处理。本发明提出了一种复合材料机翼固化成型的方法，采用复合材料，减轻了机翼重量；模具曲面成型，提高了机翼的升阻比；殷钢热传导好，提高了复合材料机翼热历程的成型效率；采用抽真空方式，降低了复合材料机翼结构的空隙率，采用高温成型处理方式，提高了复合材料机翼强度。

Description

一种复合材料机翼固化成型的方法
技术领域
本发明属于无人机设计制造技术，涉及一种复合材料机翼固化成型的方法。
背景技术
近年随着行业的快速发展，国内无人机研制领域原有的竞争格局渐被打破，市场格局正处于巨变和重塑的过程中。其中，消费级无人机主要用于个人航拍和娱乐，注重功能体验和操作便利性，多数为旋翼无人机；随着无人机推广应用，工业级无人机主要用于替代或协同人工完成各行业领域应用中的人力作业比较困难或无法实现的任务，对专业技能要求高，多数为固定翼无人机，固定翼无人机具有飞行速度快、运载能力强、可高空远程作业等优点；在制作固定翼无人机时，机翼需要复杂的气动外形，强度高，密度小，整体制作等特点，需要一种机翼制作的新方法，目前，国内外制作无人机机翼常采用的是切割机切割外形，制作出来的固定翼外形单一，升阻比小，用于制作固定翼的材料可选择性小，存在强度小或密度大等难题，单一的泡沫材料存在强度不高，单一的金属材料存在重量重等缺点。
发明内容
本发明的目的是：提出一种复合材料机翼固化成型的方法，采用复合材料，减轻机翼重量；模具曲面成型，提高机翼的升阻比；殷钢热传导好，提高复合材料机翼热历程的成型效率；采用抽真空方式，降低复合材料机翼结构的空隙率，采用高温成型处理方式，提高复合材料机翼强度。
本发明的技术方案是：一种复合材料机翼固化成型的方法，其特征在于：向模具填实复合材料，压实空隙，真空抽取复合材料中空气，在烘箱中固化成型并进行后处理，具体步骤如下：
1、机翼制作的装置：由机翼下模具1、机翼上模具2、第一压紧器组合件3、第一定位凸台4、第二定位凸台5、第二压紧器组合件6、出气阀7、成型分离层8、第一限位槽14、第二限位槽15、真空管16、真空泵17、烘箱18组成。其中机翼下模具1采用中间一段表面经过精密加工的成流线型下曲面殷钢制作的下模具底座，在成流线型下曲面左右两侧水平面上各有一个垂直方向的圆形通孔，分别称为左下圆形通孔和右下圆形通孔，在左下圆形通孔和下曲面之间有一个第一限位槽14，在右下圆形通孔和下曲面之间有一个第二限位槽15，在下曲面的底部开有一个圆孔，出气阀7通过焊接方式安装在圆孔内；机翼上模具2采用中间一段表面经过精密加工的成流线型上曲面殷钢制作的上模具卡板，在成流线型上曲面左右两侧水平面上各有一个垂直方向的圆形通孔，分别称为左上圆形通孔和右上圆形通孔，在左上圆形通孔和上曲面之间有第一定位凸台4，在右上圆形通孔和下曲面之间有第二定位凸台5；第一压紧器组合件3包括第一螺栓和第一螺帽；第二压紧器组合件6包括第二螺栓和第二螺帽；成型分离层8是脱模液分离层，辅助固化成型的机翼与模具脱离；真空管16是航空软管，插接方式连接出气阀7与真空泵17；真空泵17用于抽取模具内复合材料中的空气，降低复合材料结构的空隙率；烘箱18用于机翼固化成型和后处理过程需要达到合适的成型温度；
2、机翼的材料：由第一碳纤维层9、碳纤维加强层10、泡沫夹层11、第二碳纤维层12、玻璃纤维层13以及固化成型的糊状胶组成；其材料分别为第一碳纤维层9材料是3K碳布，碳纤维加强层10材料是3K碳布，泡沫夹层11材料是PMI泡沫芯材，第二碳纤维层12材料是3K碳布，玻璃纤维层13材料是玻璃纤维布，固化成型的糊状胶材料为环氧树脂和固化剂，其中环氧树脂和固化剂质量比为100∶34；
3、装置连接和材料装填：将出气阀7通过真空管16与真空泵17连通；将脱模液分别涂在机翼下模具1和机翼上模具2曲面上，形成成型分离层8；将环氧树脂和固化剂按照质量比为100∶34配好，搅拌成糊状胶，分别涂在第一碳纤维层9、碳纤维加强层10、泡沫夹层11、第二碳纤维层12、玻璃纤维层13每个层面上并进行叠加放入机翼下模具1曲面上，填入的机翼材料是模具合模形成的封闭体积的101％～102％；机翼下模具1和机翼上模具2合模时，第一定位凸台4与第一限位槽14形成间隙配合，第二定位凸台5与第二限位槽15形成间隙配合，机翼上模具2左上圆形通孔与机翼下模具1左下圆形通孔、机翼上模具2右上圆形通孔与机翼下模具1右下圆形通孔分别处于上下对应位置，第一压紧器组合件3通过第一螺栓穿过左侧上下圆孔，顺时针旋转第一螺帽，压紧上下模具左侧，第二压紧器组合件6通过第二螺栓穿过右侧上下圆孔，顺时针旋转第二螺帽，压紧上下模具左侧，压紧后的机翼下模具1和机翼上模具2形成一体，机翼上模具2成流线型上曲面与机翼下模具1成流线型下曲面形成一个封闭完整的机翼形体；第一压紧器组合件3和第二压紧器组合件6通过螺栓施压，施压过程中机翼的材料压实空隙，空隙中空气从出气阀7通过真空泵17排出；将整个装置放入烘箱18内；
4、机翼的固化成型：开启真空泵17，抽真空到绝对压力不大于5kPa后关闭真空系统，开启烘箱18，在30min内加热升温到70℃～80℃，并维持温度在此区间内保温8h～10h；
5、机翼的高温后处理：将固化成型形成一定形状的无人机机翼从模具中取出，撤离其它制作装置，只将固化成型的无人机机翼放入烘箱18在30min内内升温到180℃～200℃，并维持温度在此区间内保温16h～20h即可。
本发明的优点是：提出了一种复合材料机翼固化成型的方法，采用复合材料，减轻了机翼重量；模具曲面成型，提高了机翼的升阻比；殷钢热传导好，提高了复合材料机翼热历程的成型效率；采用抽真空方式，降低了复合材料机翼结构的空隙率，采用高温成型处理方式，提高了复合材料机翼强度。
附图说明
图1是复合材料机翼固化成型装置原理示意图。
具体实施方式
下面对本发明做进一步详细说明。参见图1，一种复合材料机翼固化成型的方法，其特征在于：向模具填实复合材料，压实空隙，真空抽取复合材料中空气，在烘箱中固化成型并进行后处理，具体步骤如下：
1、机翼制作的装置：由机翼下模具1、机翼上模具2、第一压紧器组合件3、第一定位凸台4、第二定位凸台5、第二压紧器组合件6、出气阀7、成型分离层8、第一限位槽14、第二限位槽15、真空管16、真空泵17、烘箱18组成。其中机翼下模具1采用中间一段表面经过精密加工的成流线型下曲面殷钢制作的下模具底座，在成流线型下曲面左右两侧水平面上各有一个垂直方向的圆形通孔，分别称为左下圆形通孔和右下圆形通孔，在左下圆形通孔和下曲面之间有一个第一限位槽14，在右下圆形通孔和下曲面之间有一个第二限位槽15，在下曲面的底部开有一个圆孔，出气阀7通过焊接方式安装在圆孔内；机翼上模具2采用中间一段表面经过精密加工的成流线型上曲面殷钢制作的上模具卡板，在成流线型上曲面左右两侧水平面上各有一个垂直方向的圆形通孔，分别称为左上圆形通孔和右上圆形通孔，在左上圆形通孔和上曲面之间有第一定位凸台4，在右上圆形通孔和下曲面之间有第二定位凸台5；第一压紧器组合件3包括第一螺栓和第一螺帽；第二压紧器组合件6包括第二螺栓和第二螺帽；成型分离层8是脱模液分离层，辅助固化成型的机翼与模具脱离；真空管16是航空软管，插接方式连接出气阀7与真空泵17；真空泵17用于抽取模具内复合材料中的空气，降低复合材料结构的空隙率；烘箱18用于机翼固化成型和后处理过程需要达到合适的成型温度；
2、机翼的材料：由第一碳纤维层9、碳纤维加强层10、泡沫夹层11、第二碳纤维层12、玻璃纤维层13以及固化成型的糊状胶组成；其材料分别为第一碳纤维层9材料是3K碳布，碳纤维加强层10材料是3K碳布，泡沫夹层11材料是PMI泡沫芯材，第二碳纤维层12材料是3K碳布，玻璃纤维层13材料是玻璃纤维布，固化成型的糊状胶材料为环氧树脂和固化剂，其中环氧树脂和固化剂质量比为100∶34；
3、装置连接和材料装填：将出气阀7通过真空管16与真空泵17连通；将脱模液分别涂在机翼下模具1和机翼上模具2曲面上，形成成型分离层8；将环氧树脂和固化剂按照质量比为100∶34配好，搅拌成糊状胶，分别涂在第一碳纤维层9、碳纤维加强层10、泡沫夹层11、第二碳纤维层12、玻璃纤维层13每个层面上并进行叠加放入机翼下模具1曲面上，填入的机翼材料是模具合模形成的封闭体积的101％～102％；机翼下模具1和机翼上模具2合模时，第一定位凸台4与第一限位槽14形成间隙配合，第二定位凸台5与第二限位槽15形成间隙配合，机翼上模具2左上圆形通孔与机翼下模具1左下圆形通孔、机翼上模具2右上圆形通孔与机翼下模具1右下圆形通孔分别处于上下对应位置，第一压紧器组合件3通过第一螺栓穿过左侧上下圆孔，顺时针旋转第一螺帽，压紧上下模具左侧，第二压紧器组合件6通过第二螺栓穿过右侧上下圆孔，顺时针旋转第二螺帽，压紧上下模具左侧，压紧后的机翼下模具1和机翼上模具2形成一体，机翼上模具2成流线型上曲面与机翼下模具1成流线型下曲面形成一个封闭完整的机翼形体；第一压紧器组合件3和第二压紧器组合件6通过螺栓施压，施压过程中机翼的材料压实空隙，空隙中空气从出气阀7通过真空泵17排出；将整个装置放入烘箱18内；
4、机翼的固化成型：开启真空泵17，抽真空到绝对压力不大于5kPa后关闭真空系统，开启烘箱18，在30min内加热升温到70℃～80℃，并维持温度在此区间内保温8h～10h；
5、机翼的高温后处理：将固化成型形成一定形状的无人机机翼从模具中取出，撤离其它制作装置，只将固化成型的无人机机翼放入烘箱18在30min内内升温到180℃～200℃，并维持温度在此区间内保温16h～20h即可。
实施例1
向模具填实复合材料，压实空隙，真空抽取复合材料中空气，在烘箱中固化成型并进行后处理，具体步骤如下：
1、机翼制作的装置：由机翼下模具1、机翼上模具2、第一压紧器组合件3、第一定位凸台4、第二定位凸台5、第二压紧器组合件6、出气阀7、成型分离层8、第一限位槽14、第二限位槽15、真空管16、真空泵17、烘箱18组成。其中机翼下模具1采用中间一段表面经过精密加工的成流线型下曲面殷钢制作的下模具底座，在成流线型下曲面左右两侧水平面上各有一个垂直方向的圆形通孔，分别称为左下圆形通孔和右下圆形通孔，在左下圆形通孔和下曲面之间有一个第一限位槽14，在右下圆形通孔和下曲面之间有一个第二限位槽15，在下曲面的底部开有一个圆孔，出气阀7通过焊接方式安装在圆孔内；机翼上模具2采用中间一段表面经过精密加工的成流线型上曲面殷钢制作的上模具卡板，在成流线型上曲面左右两侧水平面上各有一个垂直方向的圆形通孔，分别称为左上圆形通孔和右上圆形通孔，在左上圆形通孔和上曲面之间有第一定位凸台4，在右上圆形通孔和下曲面之间有第二定位凸台5；第一压紧器组合件3包括第一螺栓和第一螺帽；第二压紧器组合件6包括第二螺栓和第二螺帽；成型分离层8是脱模液分离层，辅助固化成型的机翼与模具脱离；真空管16是航空软管，插接方式连接出气阀7与真空泵17；真空泵17用于抽取模具内复合材料中的空气，降低复合材料结构的空隙率；烘箱18用于机翼固化成型和后处理过程需要达到合适的成型温度；
2、机翼的材料：由第一碳纤维层9、碳纤维加强层10、泡沫夹层11、第二碳纤维层12、玻璃纤维层13以及固化成型的糊状胶组成；其材料分别为第一碳纤维层9材料是3K碳布，碳纤维加强层10材料是3K碳布，泡沫夹层11材料是PMI泡沫芯材，第二碳纤维层12材料是3K碳布，玻璃纤维层13材料是玻璃纤维布，固化成型的糊状胶材料为环氧树脂和固化剂，其中环氧树脂和固化剂质量比为100∶34；
3、装置连接和材料装填：将出气阀7通过真空管16与真空泵17连通；将脱模液分别涂在机翼下模具1和机翼上模具2曲面上，形成成型分离层8；将环氧树脂和固化剂按照质量比为100∶34配好，搅拌成糊状胶，分别涂在第一碳纤维层9、碳纤维加强层10、泡沫夹层11、第二碳纤维层12、玻璃纤维层13每个层面上并进行叠加放入机翼下模具1曲面上，填入的机翼材料是模具合模形成的封闭体积的101％；机翼下模具1和机翼上模具2合模时，第一定位凸台4与第一限位槽14形成间隙配合，第二定位凸台5与第二限位槽15形成间隙配合，机翼上模具2左上圆形通孔与机翼下模具1左下圆形通孔、机翼上模具2右上圆形通孔与机翼下模具1右下圆形通孔分别处于上下对应位置，第一压紧器组合件3通过第一螺栓穿过左侧上下圆孔，顺时针旋转第一螺帽，压紧上下模具左侧，第二压紧器组合件6通过第二螺栓穿过右侧上下圆孔，顺时针旋转第二螺帽，压紧上下模具左侧，压紧后的机翼下模具1和机翼上模具2形成一体，机翼上模具2成流线型上曲面与机翼下模具1成流线型下曲面形成一个封闭完整的机翼形体；第一压紧器组合件3和第二压紧器组合件6通过螺栓施压，施压过程中机翼的材料压实空隙，空隙中空气从出气阀7通过真空泵17排出；将整个装置放入烘箱18内；
4、机翼的固化成型：开启真空泵17，抽真空到绝对压力不大于5kPa后关闭真空系统，开启烘箱18，在30min内加热升温到70℃，并维持温度在此区间内保温8h；
5、机翼的高温后处理：将固化成型形成一定形状的无人机机翼从模具中取出，撤离其它制作装置，只将固化成型的无人机机翼放入烘箱18在30min内内升温到180℃，并维持温度在此区间内保温16h即可。
实施例2
向模具填实复合材料，压实空隙，真空抽取复合材料中空气，在烘箱中固化成型并进行后处理，具体步骤如下：
1、机翼制作的装置：由机翼下模具1、机翼上模具2、第一压紧器组合件3、第一定位凸台4、第二定位凸台5、第二压紧器组合件6、出气阀7、成型分离层8、第一限位槽14、第二限位槽15、真空管16、真空泵17、烘箱18组成。其中机翼下模具1采用中间一段表面经过精密加工的成流线型下曲面殷钢制作的下模具底座，在成流线型下曲面左右两侧水平面上各有一个垂直方向的圆形通孔，分别称为左下圆形通孔和右下圆形通孔，在左下圆形通孔和下曲面之间有一个第一限位槽14，在右下圆形通孔和下曲面之间有一个第二限位槽15，在下曲面的底部开有一个圆孔，出气阀7通过焊接方式安装在圆孔内；机翼上模具2采用中间一段表面经过精密加工的成流线型上曲面殷钢制作的上模具卡板，在成流线型上曲面左右两侧水平面上各有一个垂直方向的圆形通孔，分别称为左上圆形通孔和右上圆形通孔，在左上圆形通孔和上曲面之间有第一定位凸台4，在右上圆形通孔和下曲面之间有第二定位凸台5；第一压紧器组合件3包括第一螺栓和第一螺帽；第二压紧器组合件6包括第二螺栓和第二螺帽；成型分离层8是脱模液分离层，辅助固化成型的机翼与模具脱离；真空管16是航空软管，插接方式连接出气阀7与真空泵17；真空泵17用于抽取模具内复合材料中的空气，降低复合材料结构的空隙率；烘箱18用于机翼固化成型和后处理过程需要达到合适的成型温度；
2、机翼的材料：由第一碳纤维层9、碳纤维加强层10、泡沫夹层11、第二碳纤维层12、玻璃纤维层13以及固化成型的糊状胶组成；其材料分别为第一碳纤维层9材料是3K碳布，碳纤维加强层10材料是3K碳布，泡沫夹层11材料是PMI泡沫芯材，第二碳纤维层12材料是3K碳布，玻璃纤维层13材料是玻璃纤维布，固化成型的糊状胶材料为环氧树脂和固化剂，其中环氧树脂和固化剂质量比为100∶34；
3、装置连接和材料装填：将出气阀7通过真空管16与真空泵17连通；将脱模液分别涂在机翼下模具1和机翼上模具2曲面上，形成成型分离层8；将环氧树脂和固化剂按照质量比为100∶34配好，搅拌成糊状胶，分别涂在第一碳纤维层9、碳纤维加强层10、泡沫夹层11、第二碳纤维层12、玻璃纤维层13每个层面上并进行叠加放入机翼下模具1曲面上，填入的机翼材料是模具合模形成的封闭体积的101.5％；机翼下模具1和机翼上模具2合模时，第一定位凸台4与第一限位槽14形成间隙配合，第二定位凸台5与第二限位槽15形成间隙配合，机翼上模具2左上圆形通孔与机翼下模具1左下圆形通孔、机翼上模具2右上圆形通孔与机翼下模具1右下圆形通孔分别处于上下对应位置，第一压紧器组合件3通过第一螺栓穿过左侧上下圆孔，顺时针旋转第一螺帽，压紧上下模具左侧，第二压紧器组合件6通过第二螺栓穿过右侧上下圆孔，顺时针旋转第二螺帽，压紧上下模具左侧，压紧后的机翼下模具1和机翼上模具2形成一体，机翼上模具2成流线型上曲面与机翼下模具1成流线型下曲面形成一个封闭完整的机翼形体；第一压紧器组合件3和第二压紧器组合件6通过螺栓施压，施压过程中机翼的材料压实空隙，空隙中空气从出气阀7通过真空泵17排出；将整个装置放入烘箱18内；
4、机翼的固化成型：开启真空泵17，抽真空到绝对压力不大于5kPa后关闭真空系统，开启烘箱18，在30min内加热升温到75℃，并维持温度在此区间内保温9h9；
5、机翼的高温后处理：将固化成型形成一定形状的无人机机翼从模具中取出，撤离其它制作装置，只将固化成型的无人机机翼放入烘箱18在30min内内升温到190℃，并维持温度在此区间内保温18h即可。
实施例3
向模具填实复合材料，压实空隙，真空抽取复合材料中空气，在烘箱中固化成型并进行后处理，具体步骤如下：
1、机翼制作的装置：由机翼下模具1、机翼上模具2、第一压紧器组合件3、第一定位凸台4、第二定位凸台5、第二压紧器组合件6、出气阀7、成型分离层8、第一限位槽14、第二限位槽15、真空管16、真空泵17、烘箱18组成。其中机翼下模具1采用中间一段表面经过精密加工的成流线型下曲面殷钢制作的下模具底座，在成流线型下曲面左右两侧水平面上各有一个垂直方向的圆形通孔，分别称为左下圆形通孔和右下圆形通孔，在左下圆形通孔和下曲面之间有一个第一限位槽14，在右下圆形通孔和下曲面之间有一个第二限位槽15，在下曲面的底部开有一个圆孔，出气阀7通过焊接方式安装在圆孔内；机翼上模具2采用中间一段表面经过精密加工的成流线型上曲面殷钢制作的上模具卡板，在成流线型上曲面左右两侧水平面上各有一个垂直方向的圆形通孔，分别称为左上圆形通孔和右上圆形通孔，在左上圆形通孔和上曲面之间有第一定位凸台4，在右上圆形通孔和下曲面之间有第二定位凸台5；第一压紧器组合件3包括第一螺栓和第一螺帽；第二压紧器组合件6包括第二螺栓和第二螺帽；成型分离层8是脱模液分离层，辅助固化成型的机翼与模具脱离；真空管16是航空软管，插接方式连接出气阀7与真空泵17；真空泵17用于抽取模具内复合材料中的空气，降低复合材料结构的空隙率；烘箱18用于机翼固化成型和后处理过程需要达到合适的成型温度；
2、机翼的材料：由第一碳纤维层9、碳纤维加强层10、泡沫夹层11、第二碳纤维层12、玻璃纤维层13以及固化成型的糊状胶组成；其材料分别为第一碳纤维层9材料是3K碳布，碳纤维加强层10材料是3K碳布，泡沫夹层11材料是PMI泡沫芯材，第二碳纤维层12材料是3K碳布，玻璃纤维层13材料是玻璃纤维布，固化成型的糊状胶材料为环氧树脂和固化剂，其中环氧树脂和固化剂质量比为100∶34；
3、装置连接和材料装填：将出气阀7通过真空管16与真空泵17连通；将脱模液分别涂在机翼下模具1和机翼上模具2曲面上，形成成型分离层8；将环氧树脂和固化剂按照质量比为100∶34配好，搅拌成糊状胶，分别涂在第一碳纤维层9、碳纤维加强层10、泡沫夹层11、第二碳纤维层12、玻璃纤维层13每个层面上并进行叠加放入机翼下模具1曲面上，填入的机翼材料是模具合模形成的封闭体积的102％；机翼下模具1和机翼上模具2合模时，第一定位凸台4与第一限位槽14形成间隙配合，第二定位凸台5与第二限位槽15形成间隙配合，机翼上模具2左上圆形通孔与机翼下模具1左下圆形通孔、机翼上模具2右上圆形通孔与机翼下模具1右下圆形通孔分别处于上下对应位置，第一压紧器组合件3通过第一螺栓穿过左侧上下圆孔，顺时针旋转第一螺帽，压紧上下模具左侧，第二压紧器组合件6通过第二螺栓穿过右侧上下圆孔，顺时针旋转第二螺帽，压紧上下模具左侧，压紧后的机翼下模具1和机翼上模具2形成一体，机翼上模具2成流线型上曲面与机翼下模具1成流线型下曲面形成一个封闭完整的机翼形体；第一压紧器组合件3和第二压紧器组合件6通过螺栓施压，施压过程中机翼的材料压实空隙，空隙中空气从出气阀7通过真空泵17排出；将整个装置放入烘箱18内；
4、机翼的固化成型：开启真空泵17，抽真空到绝对压力不大于5kPa后关闭真空系统，开启烘箱18，在30min内加热升温到80℃，并维持温度在此区间内保温10h；
5、机翼的高温后处理：将固化成型形成一定形状的无人机机翼从模具中取出，撤离其它制作装置，只将固化成型的无人机机翼放入烘箱18在30min内内升温到200℃，并维持温度在此区间内保温20h即可。

Claims (1)

1.一种复合材料机翼固化成型的方法，其特征在于：向模具填实复合材料，压实空隙，真空抽取复合材料中空气，在烘箱中固化成型并进行后处理，具体步骤如下：
1.1、机翼制作的装置：由机翼下模具(1)、机翼上模具(2)、第一压紧器组合件(3)、第一定位凸台(4)、第二定位凸台(5)、第二压紧器组合件(6)、出气阀(7)、成型分离层(8)、第一限位槽(14)、第二限位槽(15)、真空管(16)、真空泵(17)、烘箱(18)组成，其中机翼下模具(1)采用中间一段表面经过精密加工的成流线型下曲面殷钢制作的下模具底座，在成流线型下曲面左右两侧水平面上各有一个垂直方向的圆形通孔，分别称为左下圆形通孔和右下圆形通孔，在左下圆形通孔和下曲面之间有一个第一限位槽(14)，在右下圆形通孔和下曲面之间有一个第二限位槽(15)，在下曲面的底部开有一个圆孔，出气阀(7)通过焊接方式安装在圆孔内；机翼上模具(2)采用中间一段表面经过精密加工的成流线型上曲面殷钢制作的上模具卡板，在成流线型上曲面左右两侧水平面上各有一个垂直方向的圆形通孔，分别称为左上圆形通孔和右上圆形通孔，在左上圆形通孔和上曲面之间有第一定位凸台(4)，在右上圆形通孔和下曲面之间有第二定位凸台(5)；第一压紧器组合件(3)包括第一螺栓和第一螺帽；第二压紧器组合件(6)包括第二螺栓和第二螺帽；成型分离层(8)是脱模液分离层，辅助固化成型的机翼与模具脱离；真空管(16)是航空软管，插接方式连接出气阀(7)与真空泵(17)；真空泵(17)用于抽取模具内复合材料中的空气，降低复合材料结构的空隙率；烘箱(18)用于机翼固化成型和后处理过程需要达到合适的成型温度；
1.2、机翼的材料：由第一碳纤维层(9)、碳纤维加强层(10)、泡沫夹层(11)、第二碳纤维层(12)、玻璃纤维层(13)以及固化成型的糊状胶组成；其材料分别为第一碳纤维层(9)材料是3K碳布，碳纤维加强层(10)材料是3K碳布，泡沫夹层(11)材料是PMI泡沫芯材，第二碳纤维层(12)材料是3K碳布，玻璃纤维层(13)材料是玻璃纤维布，固化成型的糊状胶材料为环氧树脂和固化剂，其中环氧树脂和固化剂质量比为100∶34；
1.3、装置连接和材料装填：将出气阀(7)通过真空管(16)与真空泵(17)连通；将脱模液分别涂在机翼下模具(1)和机翼上模具(2)曲面上，形成成型分离层(8)；将环氧树脂和固化剂按照质量比为100∶34配好，搅拌成糊状胶，分别涂在第一碳纤维层(9)、碳纤维加强层(10)、泡沫夹层(11)、第二碳纤维层(12)、玻璃纤维层(13)每个层面上并进行叠加放入机翼下模具(1)曲面上，填入的机翼材料是模具合模形成的封闭体积的101％～102％；机翼下模具(1)和机翼上模具(2)合模时，第一定位凸台(4)与第一限位槽(14)形成间隙配合，第二定位凸台(5)与第二限位槽(15)形成间隙配合，机翼上模具(2)左上圆形通孔与机翼下模具(1)左下圆形通孔、机翼上模具(2)右上圆形通孔与机翼下模具(1)右下圆形通孔分别处于上下对应位置，第一压紧器组合件(3)通过第一螺栓穿过左侧上下圆孔，顺时针旋转第一螺帽，压紧上下模具左侧，第二压紧器组合件(6)通过第二螺栓穿过右侧上下圆孔，顺时针旋转第二螺帽，压紧上下模具左侧，压紧后的机翼下模具(1)和机翼上模具(2)形成一体，机翼上模具(2)成流线型上曲面与机翼下模具(1)成流线型下曲面形成一个封闭完整的机翼形体；第一压紧器组合件(3)和第二压紧器组合件(6)通过螺栓施压，施压过程中机翼的材料压实空隙，空隙中空气从出气阀(7)通过真空泵(17)排出；将整个装置放入烘箱(18)内；
1.4、机翼的固化成型：开启真空泵(17)，抽真空到绝对压力不大于5kPa后关闭真空系统，开启烘箱(18)，在30min内加热升温到70℃～80℃，并维持温度在此区间内保温8h～10h；
1.5、机翼的高温后处理：将固化成型形成一定形状的无人机机翼从模具中取出，撤离其它制作装置，只将固化成型的无人机机翼放入烘箱(18)在30min内升温到180℃～200℃，并维持温度在此区间内保温16h～20h即可。
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