CN110815900B - 一种表面压力测量模型桨叶成型方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于非金属复合材料制造技术，具体涉及一种表面压力测量模型桨叶成型方法；该方法首先单独成型桨叶本体和测压模块，将成型好的测压模块粘接至桨叶本体上形成模压桨叶；之后通过镗孔、安装测压块、静平衡、喷漆和打测压孔形成表面压力测量模型桨叶。本发明提出的成型方法填补了该类桨叶制造的技术空白，通过后期风洞试验结果表明桨叶表面压力测量和预估精度有了明显提高。

Description

一种表面压力测量模型桨叶成型方法

技术领域

本发明属于非金属复合材料制造技术，具体涉及一种表面压力测量模型桨叶成型方法。

背景技术

国内在离心力场环境下的桨叶表面压力测量及修正方法与国外差距较大，致使桨叶气动载荷的计算和分析无理想的试验验证，桨叶气动载荷计算软件得不到有效修正，影响先进旋翼系统研制，目前提出了一种新型表面压力测量桨叶，经研制及风洞试验验证，使国内桨叶表面压力测量精度从目前的误差30％，提高到10％，同时明显提高国内的桨叶表面压力预估精度。

一种新型的表面压力测量桨叶主要由衬套、预制件(含填块、堵盖等)、泡沫、测压盒腔、内置导线槽、蒙皮、大梁、测压模块(含测压毛细管、橡胶垫、表面蒙皮)等组成，其结构如图1所示；这种桨叶由于增加了内部导线槽、测压盒腔、测压块、测压模块等结构，大大增加了桨叶的成型难度。

发明内容

本发明的目的：提出一种表面压力测量桨叶的成型方法，以解决这种桨叶结构难以成型的问题。

本发明的技术方案：一种表面压力测量模型桨叶成型方法，该方法首先单独成型桨叶本体和测压模块，将成型好的测压模块粘接至桨叶本体上形成模压桨叶；之后通过镗孔、安装测压块、静平衡、喷漆和打测压孔形成表面压力测量模型桨叶。

所述桨叶本体成型过程为：首先成型内置导线槽；然后，依次铺设蒙皮、衬套、预制件(含填块、堵盖等)、大梁、泡沫、内置导线槽、测压盒腔；最后固化成型出桨叶本体。

所述内置导线槽的成型方法为：根据内置导线槽尺寸,利用桨叶本体成型模具，选用铝板钣金成型出需要的外形，作为内部导线槽的模具,然后在模具上铺设碳纤维布，抽真空进炉中温固化成型，在侧面切开导线槽，取出模具后配置环氧胶湿法成型粘接表面玻璃布，再次固化得到内置导线槽。

所述测压模块的成型过程为：先硫化成型橡胶垫，在橡胶垫上修制测压毛细管槽，布置测压毛细管，最后粘接表面蒙皮。

本发明的有益效果：本发明提出的成型方法填补了该类桨叶制造的技术空白，通过后期风洞试验结果表明桨叶表面压力测量和预估精度有了明显提高。

附图说明

图1为表面压力测量桨叶结构示意图，

图2为桨叶本体成型过程示意图，

图3为表面压力测量桨叶成型过程示意图，

图4为本发明具体实施流程图，

图5为内置导线槽成型模具示意图。

编号说明：(1)后上/下接头填块，(2)中间填块，(3)堵盖，(4)衬套，(5)前上/下接头填块，(6)大梁，(7)泡沫，(8)内置导线槽，(9)测压模块，(10)测压盒腔，(11)测压块，(12)盖板。

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。

参见附图1，目前提出的一种表面压力测量桨叶，该桨叶由后上/下接头填块、中间填块、堵盖、衬套、前上/下接头填块、大梁、泡沫、内置导线槽、测压模块、测压盒腔，、测压块，这种桨叶由于结构复杂，采用常规的成型方法难以实现。

本发明提出了一种应用于上述桨叶的成型方法，该方法流程如图4所示，首先分别成型桨叶本体和测压模块，将成型好的测压模块粘接至桨叶本体上形成模压桨叶；之后通过镗孔、安装测压块、静平衡、喷漆和打测压孔形成表面压力测量模型桨叶。

在上述方法具体实施过程，桨叶本体成型可采用以下工艺进行；

1)桨叶本体成型

先成型内置导线槽，导线槽截面尺寸设计为17×2mm，再将成型好的内置导线槽镶嵌在泡沫内；然后，依次铺设蒙皮、衬套、预制件(含填块、堵盖等)、大梁、泡沫、测压盒腔等组件，最后用模压共固化成型出桨叶本体，选择的固化参数为：固化温度125±5℃，固化时间90～150min，合模间隙要求＜0.1mm；这种固化参数可以更好的保证桨叶的固化质量。

桨叶本体中的内置导线槽成型过程主要为根据内置导线槽尺寸,利用桨叶本体成型模具，选用一块厚度为2mm，宽度为17mm的牌号为LY12的铝板，钣金成型出需要的外形，作为内部导线槽的模具,然后在成型模具上先铺设2层碳纤维布，抽真空进炉中温固化成型，再侧面切开导线槽，取出成型模具后配置环氧胶湿法成型站粘接一层表面玻璃布，再次固化；此时固化参数为：固化温度70±3℃，固化时间2～2.5小时；保证固化质量。

上述桨叶成型方法中，测压模块为主要组件，其成型工艺可以采用以下方法；

2)测压模块成型

先硫化成型橡胶垫，在橡胶垫上修制测压毛细管槽，布置测压毛细管，最后粘接表面蒙皮；采用环氧胶粘接；此时固化参数为70±3℃，恒温2～2.5小时；保证粘接强度。

上述桨叶成型方法中，测压模块与桨叶本体通过粘接形成模压桨叶，最后再对模压桨叶进行检测，具体实施过程如下；

3)模压桨叶成型

配置环氧胶将测压模块粘接至桨叶本体，通过抽真空方式加压，控制用胶量保证桨叶外形。模压桨叶成型后对桨叶进行外观、尺寸、X光、敲击等检测。

在上述方法具体实施过程，表面压力测量模型桨叶成型可采用以下工艺进行；

4)模型桨叶成型

模压桨叶成型后对桨叶进行镗孔、安装测压块、喷漆、静平衡、打孔，由于该模型桨叶不含配重支座，桨叶静平衡配重通过在测压盒腔内粘接配重块完成，配重完成后用电钻在桨叶测压毛细管上打测压孔。

上述方法实施过程中，环氧胶采用J-200-1A胶，该胶通过了某型号桨叶与橡胶垫的粘接鉴定试验验证，能保证橡胶垫与桨叶本体的粘接强度，承受桨叶试验时所受的离心力。

以上所述，仅为本发明的具体实施例，对本发明进行详细描述，未详尽部分为常规技术。但本发明的保护范围不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (6)

1.一种表面压力测量模型桨叶成型方法，其特征在于，该方法首先单独成型桨叶本体和测压模块，将成型好的测压模块粘接至桨叶本体上形成模压桨叶；之后通过镗孔、安装测压块、静平衡、喷漆和打测压孔形成表面压力测量模型桨叶；

所述桨叶本体成型过程为：首先成型内置导线槽；然后，依次铺设蒙皮、衬套、预制件、大梁、泡沫、内置导线槽、测压盒腔；最后中温固化成型出桨叶本体，其中，预制件包括填块、堵盖；

所述内置导线槽的成型过程为：根据内置导线槽尺寸,利用桨叶本体成型模具，选用铝板，钣金成型出需要的外形，作为内部导线槽的模具，然后在成型模具上铺设碳纤维布，抽真空进炉中温固化成型，再侧面切开导线槽，取出成型模具后配置环氧胶湿法成型粘接表面玻璃布，最后固化得到内置导线槽；

所述测压模块的成型过程为：先硫化成型橡胶垫，在橡胶垫上修制测压毛细管槽，布置测压毛细管，最后粘接表面蒙皮。

2.根据权利要求1所述的表面压力测量模型桨叶成型方法，其特征在于，固化成型时采用模压共固化成型工艺。

3.根据权利要求1所述的表面压力测量模型桨叶成型方法，其特征在于，所述中温固化参数为：固化温度125±5℃，固化时间90～150min，合模间隙＜0.1mm。

4.根据权利要求1所述的表面压力测量模型桨叶成型方法，其特征在于，所述环氧胶固化参数为：固化温度70±3℃，固化时间2～2.5小时。

5.根据权利要求1所述的表面压力测量模型桨叶成型方法，其特征在于，静平衡通过在测压盒腔内粘接配重块完成。

6.根据权利要求1所述的表面压力测量模型桨叶成型方法，其特征在于，粘接时选用环氧胶，具体为J-200-1A胶。

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