CN110145678B - 一种大尺寸复杂蜂窝夹层结构复合壳片以及整体成型方法 - Google Patents

一种大尺寸复杂蜂窝夹层结构复合壳片以及整体成型方法 Download PDF

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Abstract

本发明属于复合材料成型技术领域，尤其涉及一种大尺寸复杂蜂窝夹层结构复合壳片以及整体成型方法。其中的复合壳片包括翼身以及装配在翼身上的中央翼盒，该中央翼盒的端部具有向外延伸的翻边，而翼身的内蒙皮和外蒙皮均凸出边框，在装配时，可以将中央翼盒的翻边装配在内蒙皮和外蒙皮突出边框的部分之间，内蒙皮和外蒙皮可以对中央翼盒的翻边进行夹持，再将内蒙皮、外蒙皮、边框以及中央翼盒的翻边围成的区域内固定填充有蜂窝层，从而可以对中央翼盒的翻边进行限位，在粘接固化后，复合壳片的分解构件之间结合较好，无脱粘缺陷，具有良好的整体性能。

Description

一种大尺寸复杂蜂窝夹层结构复合壳片以及整体成型方法
技术领域
本发明属于复合材料成型技术领域，尤其涉及一种大尺寸复杂蜂窝夹层结构复合壳片以及整体成型方法。
背景技术
针对大尺寸复杂结构复合材料承载构件，产品的整体性能是构件成型制造的核心要素。组合粘接技术是复杂复合材料承载构件的主要成型技术，其主要是将构成复合材料承载构件的各个分解构件进行粘接结合，该成型技术的优点在于降低了产品成型难度，但对粘接条件要求较高，易出现分解构件相连接的界面粘接缺陷，不利于保证产品的整体性能。
因此，需对现有技术进行改进。
发明内容
针对上述现有技术存在的问题，本发明提供一种大尺寸复杂蜂窝夹层结构复合壳片以及整体成型方法，以提高产品的整体性能。
本发明通过以下技术方案来实现上述目的：
一方面，本发明提供了一种大尺寸复杂蜂窝夹层结构复合壳片，所述复合壳片包括翼身以及装配在翼身上的中央翼盒，其中：
所述中央翼盒的端部具有向外延伸的翻边；
所述翼身包括边框、位于边框内表面的内蒙皮以及位于边框外表面的外蒙皮，所述边框在安装所述中央翼盒处的内蒙皮和所述外蒙皮均突出所述边框；
所述中央翼盒的翻边固定设置在所述内蒙皮和所述外蒙皮突出所述边框的部分之间；
所述内蒙皮、所述外蒙皮、所述边框以及所述中央翼盒的翻边围成的区域内固定填充有蜂窝层。
进一步地，所述中央翼盒的翻边分别和所述内蒙皮和所述外蒙皮均粘接连接。
进一步地，所述蜂窝层分别和所述内蒙皮和所述外蒙皮均粘接连接。
另一方面，本发明提供了一种大尺寸复杂蜂窝夹层结构复合壳片的整体成型方法，所述成型方法包括：
提供蜂窝层、预成型的翼身以及预成型的中央翼盒；
将预成型的中央翼盒定位在边框安装位置处，将中央翼盒的翻边固定在所述翼身的内蒙皮上，并将蜂窝层粘接装配在所述边框和所述翻边之间的所述内蒙皮上，将所述外蒙皮粘接铺设在所述蜂窝层以及所述中央翼盒的翻边上，完成蜂窝层和中央翼盒在翼身上的装配；
将装配有蜂窝层和中央翼盒的翼身进行共固化处理。
进一步地，所述翼身的预成型工艺包括：
采用预浸料，通过模具，并采用铺层工艺，在设定温度下抽真空预成型内蒙皮；
预浸料在预成型内蒙皮表面通过铺层工艺，在设定温度下抽真空，预成型边框；
采用预浸料，通过模具，并采用铺层工艺，在设定温度下抽真空预成型外蒙皮，并将外蒙皮铺设在所述边框背向所述内蒙皮的一侧。
更进一步地，所述设定温度为60-120℃。
进一步地，所述中央翼盒的预成型工艺包括：
采用预浸料，通过模具，采用模压工艺，在120℃～180℃下预成型。
进一步地，所述完成蜂窝层和中央翼盒在翼身上的装配具体包括：
所述内蒙皮和所述外蒙皮相对的表面上均涂有粘胶，所述蜂窝层和所述中央翼盒的翻边均粘接装配在所述内蒙皮和所述外蒙皮相对的表面上。
进一步地，所述将装配有蜂窝层和中央翼盒的翼身进行共固化处理，具体包括：
将装配有蜂窝层和中央翼盒的翼身整体包真空；
将处于包真空状态下的翼身整体在热压罐内进行共固化处理，处理温度为150℃～200℃，处理压力为0.03MPa～0.08MPa，处理时间为4小时-6小时。
本发明的有益效果是：
本发明所提供的一种大尺寸复杂蜂窝夹层结构复合壳片的整体成型方法，由于构成复合壳片的翼身的内蒙皮和外蒙皮均凸出边框，而中央翼盒的端部具有向外延伸的翻边，在装配时，可以将中央翼盒的翻边装配在内蒙皮和外蒙皮突出边框的部分之间，内蒙皮和外蒙皮可以对中央翼盒的翻边进行夹持，再将内蒙皮、外蒙皮、边框以及中央翼盒的翻边围成的区域内固定填充有蜂窝层，从而可以对中央翼盒的翻边进行限位，在粘接固化后，复合壳片的分解构件之间结合较好，无脱粘缺陷，具有良好的整体性能。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例的一种大尺寸复杂蜂窝夹层结构复合壳片的结构示意图；
图2为本发明实施例的一种大尺寸复杂蜂窝夹层结构复合壳片的整体成型方法的流程示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
首先，本发明实施例提供了一种大尺寸复杂蜂窝夹层结构复合壳片。
图1为本发明实施例的一种大尺寸复杂蜂窝夹层结构复合壳片的结构示意图，结合图1，该复合壳片包括翼身1以及装配在翼身1上的中央翼盒2。
结合图1，本发明实施例的中央翼盒2的端部具有向外延伸的翻边3，而翼身1包括边框1.1、位于边框1.1内表面的内蒙皮1.2以及位于边框外表面的外蒙皮1.3，边框1.1在安装中央翼盒2处的内蒙皮1.2和外蒙皮1.3均突出边框，中央翼盒2的翻边3即固定设置在内蒙皮1.2和外蒙皮1.3突出边框1.2的部分之间，在内蒙皮1.2、外蒙皮1.3、边框1.1以及中央翼盒2的翻边3围成的区域内固定填充有蜂窝层4。
进一步地，本发明实施例的中央翼盒2的翻边3分别和内蒙皮1.2和外蒙皮1.3均粘接连接，而蜂窝层4分别和内蒙皮1.2和外蒙皮1.3均粘接连接。
本发明实施例的复合壳片长度在2.5m以上，其中的内蒙皮1.2和外蒙皮1.3为玻璃钢蒙皮结构；而中央翼盒可采用全玻璃钢结构。
另外，基于上述结构的复合壳片，本发明实施例还提供了一种大尺寸复杂蜂窝夹层结构复合壳片的整体成型方法。
图2为本发明实施例的一种大尺寸复杂蜂窝夹层结构复合壳片的整体成型方法的流程示意图，结合图1及图2，本发明实施例的整体成型方法包括：
S1：提供蜂窝层4、预成型的翼身1以及预成型的中央翼盒2。
具体地，本发明实施例的翼身的预成型工艺包括：
采用预浸料，通过模具，并采用铺层工艺，在设定温度下抽真空预成型内蒙皮；
预浸料在预成型内蒙皮表面通过铺层工艺，在设定温度下抽真空，预成型边框；
采用预浸料，通过模具，并采用铺层工艺，在设定温度下抽真空预成型外蒙皮，并将外蒙皮铺设在边框背向内蒙皮的一侧。
该设定温度为60-120℃，优选为60°、70°以及80°。
而中央翼盒的预成型工艺包括：采用预浸料，通过模具，采用模压工艺，在120℃～180℃下预成型，优选为150℃。
本发明实施例的蜂窝层为外购件，其是一种符合材料的轻质芯材，能承担弯典应力。
S2：将预成型的中央翼盒2定位在边框1.1安装位置处，将中央翼盒2的翻边3固定在翼身1的内蒙皮1.2上，并将蜂窝层4粘接装配在边框1.1和翻边3之间的内蒙皮1.2上，将外蒙皮1.3粘接铺设在蜂窝层4以及中央翼盒2的翻边3上，完成蜂窝层4和中央翼盒2在翼身1上的装配，即本发明实施例的内蒙皮1.2和外蒙皮1.3均包覆边框1.1、蜂窝层4以及中央翼盒2的翻边3。
具体地，蜂窝层和中央翼盒在翼身上的装配具体包括：内蒙皮1.2和外蒙皮1.3相对的表面上均涂有粘胶，蜂窝层4和中央翼盒2的翻边3均粘接装配在内蒙皮1.2和外蒙皮1.3相对的表面上，
S3：将装配有蜂窝层和中央翼盒的翼身进行共固化处理。
具体地，将装配有蜂窝层4和中央翼盒2的翼身1整体包真空；
将处于包真空状态下的翼身整体在热压罐内进行共固化处理，处理温度为150℃～200℃，处理压力为0.03MPa～0.08MPa，处理时间为4小时-6小时。
进一步地，本发明实施例在共固化处理时，处理温度优选为160℃、170℃以及180℃，处理压力优选为0.05MPa、0.06MPa以及0.07MPa，处理时间优选为4小时。
本发明实施例所提供的一种大尺寸复杂蜂窝夹层结构复合壳片的整体成型方法，由于构成复合壳片的翼身的内蒙皮和外蒙皮均凸出边框，而中央翼盒的端部具有向外延伸的翻边，在装配时，可以将中央翼盒的翻边装配在内蒙皮和外蒙皮突出边框的部分之间，内蒙皮和外蒙皮可以对中央翼盒的翻边进行夹持，再将内蒙皮、外蒙皮、边框以及中央翼盒的翻边围成的区域内固定填充有蜂窝层，从而可以对中央翼盒的翻边进行限位，在粘接固化后，复合壳片的分解构件之间结合较好，无脱粘缺陷，具有良好的整体性能。
以下所举实施例为本发明的较佳实施方式，仅用来方便说明本发明，并非对本发明作任何形式下的限制，任何所述技术领域中具有通常知识者，若在不脱离本发明所提技术特征的范围内，利用本发明所揭示技术内容所作出局部更动或修饰的等效实施例，并且未脱离本发明的技术特征内容，均仍属于本发明技术特征的范围内。

Claims (8)

1.一种大尺寸复杂蜂窝夹层结构复合壳片的整体成型方法，其特征在于，所述复合壳片包括翼身以及装配在翼身上的中央翼盒，其中：
所述中央翼盒的端部具有向外延伸的翻边；
所述翼身包括边框、位于边框内表面的内蒙皮以及位于边框外表面的外蒙皮，所述边框在安装所述中央翼盒处的内蒙皮和所述外蒙皮均突出所述边框；
所述中央翼盒的翻边固定设置在所述内蒙皮和所述外蒙皮突出所述边框的部分之间；
所述内蒙皮、所述外蒙皮、所述边框以及所述中央翼盒的翻边围成的区域内固定填充有蜂窝层；
所述成型方法包括：
提供蜂窝层、预成型的翼身以及预成型的中央翼盒；
将预成型的中央翼盒定位在边框安装位置处，将中央翼盒的翻边固定在所述翼身的内蒙皮上，并将蜂窝层粘接装配在所述边框和所述翻边之间的所述内蒙皮上，将所述外蒙皮粘接铺设在所述蜂窝层以及所述中央翼盒的翻边上，完成蜂窝层和中央翼盒在翼身上的装配；
将装配有蜂窝层和中央翼盒的翼身进行共固化处理。
2.根据权利要求1所述的一种大尺寸复杂蜂窝夹层结构复合壳片的整体成型方法，其特征在于，所述中央翼盒的翻边分别和所述内蒙皮和所述外蒙皮均粘接连接。
3.根据权利要求1所述的一种大尺寸复杂蜂窝夹层结构复合壳片的整体成型方法，其特征在于，所述蜂窝层分别和所述内蒙皮和所述外蒙皮均粘接连接。
4.根据权利要求1所述的一种大尺寸复杂蜂窝夹层结构复合壳片的整体成型方法，其特征在于，所述翼身的预成型工艺包括：
采用预浸料，通过模具，并采用铺层工艺，在设定温度下抽真空预成型内蒙皮；
预浸料在预成型内蒙皮表面通过铺层工艺，在设定温度下抽真空，预成型边框；
采用预浸料，通过模具，并采用铺层工艺，在设定温度下抽真空预成型外蒙皮，并将外蒙皮铺设在所述边框背向所述内蒙皮的一侧。
5.根据权利要求4所述的一种大尺寸复杂蜂窝夹层结构复合壳片的整体成型方法，其特征在于，所述设定温度为60-120℃。
6.根据权利要求1所述的一种大尺寸复杂蜂窝夹层结构复合壳片的整体成型方法，其特征在于，所述中央翼盒的预成型工艺包括：
采用预浸料，通过模具，采用模压工艺，在120℃～180℃下预成型。
7.根据权利要求1所述的一种大尺寸复杂蜂窝夹层结构复合壳片的整体成型方法，其特征在于，所述完成蜂窝层和中央翼盒在翼身上的装配具体包括：
所述内蒙皮和所述外蒙皮相对的表面上均涂有粘胶，所述蜂窝层和所述中央翼盒的翻边均粘接装配在所述内蒙皮和所述外蒙皮相对的表面上。
8.根据权利要求1所述的一种大尺寸复杂蜂窝夹层结构复合壳片的整体成型方法，其特征在于，所述将装配有蜂窝层和中央翼盒的翼身进行共固化处理，具体包括：
将装配有蜂窝层和中央翼盒的翼身整体包真空；
将处于包真空状态下的翼身整体在热压罐内进行共固化处理，处理温度为150℃～200℃，处理压力为0.03MPa～0.08MPa，处理时间为4小时-6小时。
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