CN112873897A - 一种翼尖、翼尖成型模具及成型方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种翼尖、翼尖成型模具及成型方法,所述翼尖成型模具包括上模,以及与所述上模可拆卸连接的下模;所述上模内设置有第一铺贴腔,所述下模内设置有第二铺贴腔;所述上模上设置有第一凹槽,所述下模上设置有第二凹槽;所述上模与所述下模合模时,所述第一铺贴腔与所述第二铺贴腔围合构成产品型腔,所述第一凹槽与所述第二凹槽围合构成开口部。本发明提供的翼尖成型模具,通过可拆卸连接的上模以及下模,可分别对上蒙皮以及下蒙皮的预浸料铺层进行铺贴,操作方便,解决了因翼尖结构复杂而不易铺贴的问题,降低了翼尖的成型难度。
Description
技术领域
本发明涉及复合材料成型技术领域,具体而言,涉及一种翼尖、翼尖成型模具及成型方法。
背景技术
翼尖形状类似于机翼,装在机翼边缘,与机翼所在平面呈一定的角度。翼尖能明显地改变机翼附近的流场,减弱翼尖旋涡,减少与阻力直接相关的能量消耗。机翼翼尖可用于提高固定翼航空器机翼的效率,也可用来改善航空器的操纵特性。
随着科技的进步,碳纤维等复合材料以其高强、高模、可设计、耐腐蚀、耐疲劳、易于整体成型等一系列优异特点,在航空航天领域发挥着越来越重要的作用,翼尖采用复合材料材质,可明显降低重量,提高飞行效率。
目前复合材料翼尖制作过程中,若采用阳模成型的方法,由于翼尖的形状特殊且复杂,脱模困难,导致翼尖的成型难度较大。
发明内容
本发明解决的问题是目前复合材料翼尖的成型难度较大。
为解决上述问题,本发明提供一种翼尖成型模具,包括上模,以及与所述上模可拆卸连接的下模;所述上模内设置有第一铺贴腔,所述下模内设置有第二铺贴腔;所述上模上设置有第一凹槽,所述下模上设置有第二凹槽;所述上模与所述下模合模时,所述第一铺贴腔与所述第二铺贴腔围合构成产品型腔,所述第一凹槽与所述第二凹槽围合构成开口部。
可选地,还包括至少一个定位卡板;所述定位卡板包括相连的第一连接板以及第二连接板,所述第一连接板与所述下模固定连接;所述第二连接板与翼尖的支撑肋相连。
可选地,还包括设置于所述产品型腔内的真空袋,以及设置于所述开口部外侧的挡板;所述上模以及所述下模均与所述挡板可拆卸连接。
可选地,所述挡板上设置有第一充气孔以及第一测压孔;所述真空袋上设置有第二充气孔以及第二测压孔;所述第一充气孔与所述第二充气孔相通,所述第一测压孔与所述第二测压孔相通。
本发明的另一目的在于提供一种翼尖的成型方法,采用如上所述的翼尖成型模具进行成型;所述翼尖的成型方法包括如下步骤:
S1:在上模的第一铺贴腔内铺贴上蒙皮的预浸料铺层,在下模的第二铺贴腔内铺贴下蒙皮的预浸料铺层;
S2:将所述上模与所述下模合模;
S3:通过开口部,在所述上蒙皮的预浸料铺层与所述下蒙皮的预浸料铺层相接处铺贴条带;
S5:对所述上蒙皮的预浸料铺层以及所述下蒙皮的预浸料铺层进行共固化成型,得到翼尖本体;
S6:对支撑肋进行成型;
S7:通过所述开口部,将所述支撑肋胶接于所述翼尖本体内,并于常温下进行胶接固化;
S8:脱模,得到翼尖。
可选地,步骤S1中在上模的第一铺贴腔内铺贴上蒙皮的预浸料铺层包括:在所述上蒙皮与所述下蒙皮相接处,所述上蒙皮的第一层预浸料铺层相对于所述上模的边界线向外延伸第一预设长度,形成第一搭接层;在下模的第二铺贴腔内铺贴下蒙皮的预浸料铺层包括:在所述上蒙皮与所述下蒙皮相接处,所述下蒙皮的最外层预浸料铺层相对于所述下模的边界线向外延伸第二预设长度,形成第二搭接层。
可选地,步骤S7中将所述支撑肋胶接于所述翼尖本体内前,还包括:通过定位卡板对所述支撑肋进行定位。
可选地,还包括:
S4:将真空袋放置于产品型腔内,对所述真空袋进行充气,将挡板连接于开口部外侧。
可选地,还包括:
S4:将真空袋放置于产品型腔内,将挡板连接于开口部外侧,并通过第一充气孔以及第二充气孔对所述真空袋进行充气,同时通过第一测压孔以及第二测压孔对所述真空袋内的压力进行测量。
本发明的再以目的在于提供一种翼尖,采用如上所述的翼尖成型模具进行成型。
与现有技术相比,本发明提供的翼尖成型模具具有如下优势:
本发明提供的翼尖成型模具,通过可拆卸连接的上模以及下模,可分别对上蒙皮以及下蒙皮的预浸料铺层进行铺贴,操作方便,解决了因翼尖结构复杂而不易铺贴的问题,降低了翼尖的成型难度,同时,能够保证翼尖气动外形面的精度;再通过上模与下模合模后进行共固化,得到具有一体结构的翼尖;通过该翼尖成型模具中的开口部,一方面可在上蒙皮与下蒙皮的连接处铺贴条带,进而提高翼尖蒙皮的一体性,提高翼尖的力学性能,另一方面,通过该开口部,还可在共固化后,直接在该翼尖成型模具上胶结支撑肋,无需对蒙皮进行再次定位,从而能够减少定位误差,提高装配效率,并可减少装配模具,进而大大降低模具费用,降低生产成本。
附图说明
图1为本发明中翼尖成型模具的结构简图一;
图2为本发明中翼尖成型模具的结构简图二;
图3为本发明中预浸料铺层的结构示意图;
图4为本发明中翼尖的结构简图。
附图标记说明:
1-上模;11-第一凹槽;2-下模;21-第二凹槽;3-吊环;4-定位卡板;41-第一连接板;42-第二连接板;5-挡板;51-第一充气孔;52-第一测压孔;6-上蒙皮;61-第一搭接层;7-下蒙皮;71-第二搭接层;8-支撑肋;81-第一连接板;82-第二连接板;83-第三连接板;9-条带。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例,所述实施例的示例在附图中表示,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,旨在用于解释本发明,而不能理解为对本发明的限制,基于本发明的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的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。
在本发明的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“周向”、“径向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。
此外,术语“第一”、“第二”仅用于简化描述,而不能理解为指示或暗示相对重要性,或隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定为“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中,“多个”的含义是两个或两个以上,除非另有明确具体的限定。
在本发明中,除非另有明确的规定和限定,第一特征在第一特征之“上”或之“下”,可以包括第一特征和第二特征直接接触,也可以包括第一特征和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征的正上方和斜上方,或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方,或仅仅表示第一特征水平高度低于第二特征。
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂,下面结合附图对本发明的具体实施例做详细的说明。
翼尖通常具有不规则的曲面结构,形状复杂;采用阳模进行复合材料翼尖成型时,脱模困难,导致复合材料翼尖的成型难度较大。
为解决目前复合材料翼尖的成型难度较大的问题,本发明提供一种翼尖成型模具,参见图1所示,该翼尖成型模具包括上模1,以及与上模1可拆卸连接的下模2;该可拆卸连接方式可以为卡扣连接等任意常见的可拆卸连接方式,本申请优选该可拆卸连接方式为通过紧固件连接,即本申请优选上模1与下模2通过紧固件相连;上模1内设置有第一铺贴腔,下模2内设置有第二铺贴腔;上模1上设置有第一凹槽11,下模2上设置有第二凹槽21;其中第一铺贴腔用于对翼尖的上蒙皮6进行铺贴,第二铺贴腔用于对翼尖的下蒙皮7进行铺贴;第一铺贴腔与第二铺贴腔的形状均根据待成型的翼尖的外形而定,本申请不对第一铺贴腔以及的第二铺贴腔的具体结构以及尺寸进行限定;上模1与下模2合模时,通过紧固件将上模1与下模2相连,第一铺贴腔与第二铺贴腔围合构成产品型腔,该产品型腔的形状以及尺寸均与待成型的翼尖相一致;第一凹槽11与第二凹槽21围合构成开口部。
具体的,本申请优选该翼尖成型模具为长方体结构,其中上模1与下模2通过截面形状为曲面的两个连接面相连,即上模1的下表面与下模2的上表面相契合,其中第一铺贴腔位于上模1的下表面处,第二铺贴腔位于下模2的上表面处;对翼尖进行成型时,将上模1与下模2进行拆卸,然后分别在第一铺贴腔与第二铺贴腔中对上蒙皮6的预浸料铺层与下蒙皮7的预浸料铺层进行铺贴;铺贴完成后,将上模1与下模2合模,上模1的下表面与下模2的上表面相接触,此时,第一铺贴腔与第二铺贴腔合并共同构成产品型腔,位于第一铺贴腔中的预浸料铺层与位于第二铺贴腔中的预浸料铺层相接触;通过紧固件将上模1与下模2进行连接锁模后,进一步对上模1与下模2中的预浸料铺层进行共固化,使得上蒙皮6与下蒙皮7共固化为一体结构,且形状与产品型腔一致的复合材料结构,本申请将该成型后的复合材料结构记为翼尖本体。其中具体的共固化方法可选用与预浸料铺层的材质等相适配的现有的复合材料固化方法即可,本申请不对共固化方法进行具体限定。
为降低合模的难度,提高合模精度,还可在上模1与下模2上设置相适配的定位结构,该定位结构可以为定位销,以及与定位销相适配的定位孔等结构。
本申请提供的翼尖成型模具还包括吊环3,以便于通过该吊环3来对翼尖成型模具进行吊装等操作;本申请优选上模1以及下模2上均设置有吊环3。
本申请中第一凹槽11与第二凹槽21的位置以及形状均根据翼尖中开口部分的位置及形状而定;当上模1与下模2合模时,由于第一凹槽11与第二凹槽21围合构成开口部,在该开口部处,第一铺贴腔与第二铺贴腔中的预浸料铺层不接触,因此,共固化后,在翼尖本体上与该开口部相对应的位置,形成开口结构。
为进一步提高翼尖的力学性能,在对第一铺贴腔与第二铺贴腔中的预浸料铺层铺贴完成,并将上模1与下模2进行合模后,还可通过翼尖成型模具的开口部,在上蒙皮6的预浸料铺层与下蒙皮7的预浸料铺层连接处铺贴条带9,然后通过条带9与上蒙皮6的预浸料铺层以及下蒙皮7的预浸料铺层同时进行共固化,通过条带9来对预浸料铺层进行连接,提高上蒙皮6与下蒙皮7的一体化程度,进而提高翼尖中上蒙皮6与下蒙皮7的连接强度。
此外,本申请提供的翼尖成型模具,还可在共固化成型后,通过翼尖成型模具上的开口部,在成型后的翼尖本体内连接至少一个支撑肋8,从而得到内部设置有支撑肋8的翼尖,以便于通过支撑肋8来进一步提高翼尖的力学性能。
其中支撑肋8可通过阳模成型的方法来进行制作,并优选支撑肋8的模具材质为铝合金材质,对模具进行设计时,考虑热膨胀系数,按比例对模具进行缩放,以保证支撑肋8的最终尺寸符合要求;对支撑肋8进行固化完成后,降温,模具收缩,以便于对支撑肋8进行脱模;本申请进一步优选该支撑肋8通过胶接的方式来与翼尖本体相连;支撑肋8的具体结构形式以及数量均可根据实际需求进行选择,本申请优选该支撑肋8的数量为三个。
进一步的,为便于对支撑肋8进行胶接,本申请优选该翼尖成型模具还包括至少一个定位卡板4,其中定位卡板4的具体数量根据支撑肋8的数量而定,对于本申请而言,优选定位卡板4的数量为三个;具体的,本申请优选定位卡板4包括相连的第一连接板41以及第二连接板42,第一连接板41与下模2固定连接;第二连接板42与翼尖的支撑肋8相连,从而在对支撑肋8进行胶接时,通过该定位卡板4来对支撑肋8进行定位、固定,在提高支撑肋8的连接精度的同时,还可保证支撑肋8的连接强度。
进一步的,参见图2所示,本申请优选该翼尖成型模具还包括设置于产品型腔内的真空袋,以及设置于开口部外侧的挡板5;上模1以及下模2均与挡板5可拆卸连接。
通过该翼尖成型模具对翼尖进行成型时,将上模1与下模2进行合模,并对条带9进行铺贴后,将与产品型腔相适配的真空袋放置于产品型腔内,并对真空袋进行充气,进一步将挡板5连接于开口部的外侧,以使充气后的真空袋来对产品型腔的内部空间进行支撑,保证翼尖蒙皮的外形以及质量;本申请进一步优选挡板5通过紧固件与上模1以及下模2可拆卸连接。
在固化成型完成后,将挡板5进行拆卸,再将真空袋内的气体排出,然后将排气后的真空袋从成型后的翼尖本体内部取出即可,方便快捷,易于操作。
其中真空袋可以为塑料等常用材质,本申请优选该真空袋的材质为硅橡胶,以避免真空袋在使用过程中发生破损,延长真空袋的使用寿命,减少损耗。
进一步的,为便于操作,本申请优选挡板5上设置有第一充气孔51以及第一测压孔52;真空袋上设置有第二充气孔以及第二测压孔;第一充气孔51与第二充气孔相通,第一测压孔52与第二测压孔相通,以便于在使用过程中,将真空袋放置于产品型腔中后,通过第一充气孔51以及第二充气孔来对真空袋内充气,同时通过第一测压孔52以及第二测压孔来对真空袋内的压力进行测量,以便于在降低充气难度的同时,还可提高对真空袋内压力控制的精确度,进而在提高安全性的同时,保证成型的翼尖质量,提高翼尖质量的一致性与稳定性。
本发明提供的翼尖成型模具,通过可拆卸连接的上模1以及下模2,成型过程中,可分别对上蒙皮6以及下蒙皮7的预浸料铺层进行铺贴,操作方便,解决了因翼尖结构复杂而不易铺贴的问题,降低了翼尖的成型难度,同时,能够保证翼尖气动外形面的精度;再通过上模1与下模2合模后进行共固化,得到具有一体结构的翼尖;通过该翼尖成型模具中的开口部,一方面可在上蒙皮6与下蒙皮7的连接处铺贴条带9,进而提高翼尖蒙皮的一体性,提高翼尖的力学性能,另一方面,通过该开口部,还可在共固化后,直接在该翼尖成型模具上胶结支撑肋8,无需对蒙皮进行再次定位,从而能够减少定位误差,提高装配效率,并可减少装配模具,进而大大降低模具费用,降低生产成本。
本发明的另一目的在于提供一种翼尖的成型方法,该成型方法采用如上所述的翼尖成型模具进行成型;具体的,该翼尖的成型方法包括如下步骤:
S1:在上模1的第一铺贴腔内铺贴上蒙皮6的预浸料铺层,在下模2的第二铺贴腔内铺贴下蒙皮7的预浸料铺层;
S2:将上模1与下模2合模,并通过紧固件将上模1与下模2进行连接;
S:通过开口部,在上蒙皮6的预浸料铺层与下蒙皮7的预浸料铺层相接处铺贴条带9;
S5:对上蒙皮6的预浸料铺层以及下蒙皮7的预浸料铺层进行共固化成型,得到翼尖本体;
S6:对支撑肋8进行成型;
S7:通过开口部,将支撑肋8胶接于翼尖本体内,并于常温下进行胶接固化;
S8:脱模,得到翼尖。
本申请提供的翼尖成型方法,翼尖上下蒙皮分别在模具的上模1和下模2上单独铺贴,空间足够,铺贴便利;对预浸料铺层铺贴完成后,将上模1与下模2合模;合模过程中,可通过定位结构对上模1与下模2的位置进行调整,再通过紧固件对上模1与下模2进行连接锁紧,上蒙皮6的预浸料铺层与下蒙皮7的预浸料铺层接触;通过开口部,在上蒙皮6的预浸料铺层与下蒙皮7的预浸料铺层相接处,铺贴条带9,再进行共固化,实现上蒙皮6与下蒙皮7的连接,保证翼尖蒙皮的整体性。
对条带9进行铺贴过程中,为防止架桥,采用尼龙楔,将条带9压紧铺平,再将条带9与上蒙皮6以及下蒙皮7共固化,得到翼尖本体。
对支撑肋8进行成型时,可采用阳模成型,模具简单。
本申请对支撑肋8安装时,可在翼尖的蒙皮固化完成后,在不将翼尖本体拆卸下来的情况下,直接在翼尖成型模具上胶接支撑肋8,能够省去胶接的装配工装,降低工装费用;由于减少了将翼尖本体从翼尖成型模具上拆卸下来,再将翼尖本体装配在新的工装上重新进行定位的步骤,从而还简化了成型过程,提高了翼尖成型的效率;此外,由于对支撑肋8进行胶接时,不需要对翼尖本体进行重新定位,因而支撑肋8的胶接装配精度高,翼尖产品质量的一致性好。
其中,步骤S1中在上模1的第一铺贴腔内铺贴上蒙皮6的预浸料铺层包括:在上蒙皮6的预浸料铺层与下蒙皮7的预浸料铺层相接处,上蒙皮6的第一层预浸料铺层相对于上模1的边界线向外延伸第一预设长度,形成第一搭接层61;在下模2的第二铺贴腔内铺贴下蒙皮7的预浸料铺层包括:在上蒙皮6的预浸料铺层与下蒙皮7的预浸料铺层相接处,下蒙皮7的最外层预浸料铺层相对于下模2的边界线向外延伸第二预设长度,形成第二搭接层71。
上蒙皮6的预浸料铺层的层数以及下蒙皮7的预浸料铺层的层数均可根据需求进行设定,本申请优选上蒙皮6的预浸料铺层的层数与下蒙皮7的预浸料铺层的层数相同,并进一步优选二者的层数均为四层。
参见图3所示,对上蒙皮6的预浸料铺层进行铺贴时,在与下蒙皮7的预浸料铺层的对接处,上蒙皮6的第一层预浸料铺层,即上蒙皮6的预浸料铺层中靠近第一铺贴腔内壁处的预浸料铺层,形成第一搭接层6;对下蒙皮7的预浸料铺层进行铺贴时,在与上蒙皮6的预浸料铺层对接处,下蒙皮7的最外层预浸料铺层,即远离第二铺贴腔内壁的预浸料铺层,形成第二搭接层71;其中第一搭接层61以及第二搭接层71的宽度,即第一预设长度以及第二预设长度的数值,可以相同,也可以不同;本申请优选第一预设长度与第二预设长度相同,并进一步优选第一预设长度以及第二预设长度均为25mm;上蒙皮6的预浸料铺层中,除第一层预浸料铺层外,其他预浸料铺层均与上模1的边界线对齐;同样,下蒙皮7的预浸料铺层中,除最外一层的预浸料铺层外,其他预浸料铺层均与下模2的边界线对齐,并且,为便于合模,在对下蒙皮7的预浸料铺层进行铺贴过程中,在上蒙皮6与下蒙皮7的对接位置处,将下蒙皮7的所有预浸料铺层均向第二铺贴腔内折起第二预设长度,对于本申请而言,向第二铺贴腔内折起25mm;并在对折处放置隔离膜,以避免折起的预浸料铺层相粘接。
本申请优选上蒙皮6的预浸料铺层与下蒙皮7的预浸料铺层铺贴方向一致,均为[±45°/(0/90°)/(0/90°)/±45°];并优选预浸料铺层均为碳纤维预浸料铺层,单层预浸料铺层的厚度均为0.25mm,上蒙皮6的预浸料铺层总厚度以及下蒙皮7的预浸料铺层总厚度均为1mm。
对上蒙皮6以及下蒙皮7的预浸料铺层铺贴完成后,在合模过程中,将第一搭接层61铺贴到下模2的第二铺贴腔中,继而将下蒙皮7预浸料铺层中折起的25mm预浸料搭接在第一搭接层61上,同时,第二搭接层71搭接在上蒙皮6的预浸料铺层上,从而实现上蒙皮6与下蒙皮7之间预浸料铺层的搭接,保证上蒙皮6与下蒙皮7的连接强度以及表面质量。
上蒙皮6与下蒙皮7的预浸料铺层完成搭接后,在上蒙皮6与下蒙皮7的连接处,铺贴条带9的预浸料铺层;本申请优选条带9的预浸料铺层为碳纤维预浸料铺层,且条带9的预浸料铺层与上上蒙皮6以及下蒙皮7的预浸料铺层层数及厚度均一致,同样为四层,条带9的预浸料铺层的总厚度为1mm。
本申请提供的翼尖的成型方法中,步骤S7中将支撑肋8胶接于翼尖本体内前,还包括:通过定位卡板4对支撑肋8进行定位,以便于提高支撑肋的连接强度以及定位准确性。
其中支撑肋8的数量以及形状均可根据需求进行设定,本申请优选支撑肋8的数量为三个;定位卡板4的数量与支撑肋8相同,也为三个。
具体的,在翼尖本体成型后,根据支撑肋8的安装位置,将相应的定位卡板4与下模2相连;本申请优选定位卡板4通过紧固件与下模2相连;定位卡板4安装到位后,可保证支撑肋8的展向和弦向位置;继而利用垫片调整好支撑肋8与翼尖蒙皮,即翼尖本体内壁之间的胶接装配间隙,本申请优选将该装配间隙调整至0.6mm~1.0mm;然后在支撑肋8上,利用定位卡板4进行钻模,配打两个工艺孔,方便后续支撑肋8的胶接快速定位。
定位完成后,在翼尖蒙皮上的胶接区域画线,并在翼尖蒙皮的非胶接区域贴上纸胶带,本申请优选粘贴的纸胶带的宽度范围为25mm~50mm,以防止溢胶对翼尖造成污染。
画线完成后,清理胶接区域的杂质、灰尘等杂物,并对胶接区域做好保护。
进一步的,在翼尖蒙皮的胶接区域中心线,利用胶枪将胶接剂连续挤出,为保证连接强度,不允许将气泡裹在胶接剂中;然后在支撑肋8的粘接面上涂胶,涂胶过程中,用宽度与粘接面等宽的锯齿形状刮板,将胶结剂刮成一层薄薄的锯齿形状的胶接剂,不允许将气泡包裹在胶结剂中。
利用定位卡板4以及支撑肋8上的工艺孔,将支撑肋8快速定位安装,一旦装配定位完成,不允许擅自拆卸或再次定位,用干净的整形刮刀或刮板将胶接处溢胶修圆角,撕掉纸胶带,常温放置24h后完成胶接固化。
固化完成后,分别拆除各定位卡板4,并拆除对上模1与下模2进行连接的紧固件,完成上模1与下模2的分模,得到翼尖。
本发明提供的翼尖的成型方法,,通过可拆卸连接的上模1以及下模2,可分别对上蒙皮6以及下蒙皮7的预浸料铺层进行铺贴,操作方便,操作空间大,解决了因翼尖结构复杂而不易铺贴的问题,降低了翼尖的成型难度,同时,能够保证翼尖气动外形面的精度;再通过上模1与下模2合模后进行共固化,得到具有一体结构的翼尖;通过该翼尖成型模具中的开口部,一方面可在上蒙皮6与下蒙皮7的连接处铺贴条带9,进而提高翼尖蒙皮的一体性,提高翼尖的力学性能,另一方面,通过该开口部,还可在共固化后,直接在该翼尖成型模具上胶结支撑肋8,无需对蒙皮进行再次定位,从而能够减少定位误差,提高装配效率,并可减少装配模具,进而大大降低模具费用,降低生产成本。
进一步的,为提高翼尖的质量,本申请提供的翼尖的成型方法还包括:
S4:将真空袋放置于产品型腔内,对真空袋进行充气,将挡板5连接于开口部外侧。
本申请优选挡板5通过紧固件与上模1以及下模2相连;通过在产品型腔内放置真空袋,并对真空袋进行充气,以便于通过真空袋压成型工艺,保证翼尖蒙皮的质量。
为进一步降低对真空袋进行充气的难度,本申请提供的翼尖的成型方法还可可通过如下步骤实现对真空袋的充压,具体的,本申请提供的翼尖的成型方法还包括:
S4:将真空袋放置于产品型腔内,将挡板5连接于开口部外侧,并通过第一充气孔51以及第二充气孔对真空袋进行充气,同时通过第一测压孔52以及第二测压孔对真空袋内的压力进行测量,,以便于在降低充气难度的同时,还可提高对真空袋内压力控制的精确度,进而在提高安全性的同时,保证成型的翼尖质量,提高翼尖质量的一致性与稳定性。
本发明的再一目的在于提供一种翼尖,该翼尖采用如上所述的翼尖成型模具进行成型;具体的,参见图4所示,该翼尖包括上蒙皮6、下蒙皮7,上蒙皮6与下蒙皮7为一体式结构,该上蒙皮6与下蒙皮7共同围合构成翼尖本体;翼尖本体内设置有条带9,该条带9设置于上蒙皮6与下蒙皮7的连接处;进一步的,翼尖本体内还设置有至少一个支撑肋8;本申请优选该支撑肋8的数量为三个;通过支撑肋8来对翼尖本体起支撑作用,保证翼尖的刚度与强度。
本申请优选上蒙皮6、下蒙皮7、支撑肋8以及条带9的材质均为碳纤维复合材料。
其中支撑肋8的形状可根据实际需求而定;本申请优选支撑肋8的形状为类槽钢结构,即支撑肋8包括包括第一连接板81,以及分别垂直连接于第一连接板81两侧的第二连接板82以及第三连接板83,且第二连接板82以及第三连接板83向第一连接板81的同一侧延伸,以便于通过类槽钢结构来在保证支撑肋8与翼尖本体之间连接强度的同时,降低翼尖的重量。
其中在将支撑肋8与翼尖本体相连时,所有支撑肋8中第二连接板82与第三连接板83的延伸方向可以相同,也可以不同;为进一步保证翼尖的力学性能,本申请优选相邻支撑肋8中,第二连接板82以及第三连接板82的延伸方向相反,即相邻支撑肋8的安装方向相反。
虽然本公开披露如上,但本公开的保护范围并非仅限于此。本领域技术人员,在不脱离本公开的精神和范围的前提下,可进行各种变更与修改,这些变更与修改均将落入本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种翼尖成型模具,其特征在于,包括上模(1),以及与所述上模(1)可拆卸连接的下模(2);所述上模(1)内设置有第一铺贴腔,所述下模(2)内设置有第二铺贴腔;所述上模(1)上设置有第一凹槽(11),所述下模(2)上设置有第二凹槽(21);所述上模(1)与所述下模(2)合模时,所述第一铺贴腔与所述第二铺贴腔围合构成产品型腔,所述第一凹槽(11)与所述第二凹槽(21)围合构成开口部。
2.如权利要求1所述的翼尖成型模具,其特征在于,还包括至少一个定位卡板(4);所述定位卡板(4)包括相连的第一连接板(41)以及第二连接板(42),所述第一连接板(41)与所述下模(2)固定连接;所述第二连接板(42)与翼尖的支撑肋(8)相连。
3.如权利要求1或2所述的翼尖成型模具,其特征在于,还包括设置于所述产品型腔内的真空袋,以及设置于所述开口部外侧的挡板(5);所述上模(1)以及所述下模(2)均与所述挡板(5)可拆卸连接。
4.如权利要求3所述的翼尖成型模具,其特征在于,所述挡板(5)上设置有第一充气孔(51)以及第一测压孔(52);所述真空袋上设置有第二充气孔以及第二测压孔;所述第一充气孔(51)与所述第二充气孔相通,所述第一测压孔(52)与所述第二测压孔相通。
5.一种翼尖的成型方法,其特征在于,采用如权利要求1~4任一项所述的翼尖成型模具进行成型;所述翼尖的成型方法包括如下步骤:
S1:在上模(1)的第一铺贴腔内铺贴上蒙皮(6)的预浸料铺层,在下模(2)的第二铺贴腔内铺贴下蒙皮(7)的预浸料铺层;
S2:将所述上模(1)与所述下模(2)合模;
S3:通过开口部,在所述上蒙皮(6)的预浸料铺层与所述下蒙皮(7)的预浸料铺层相接处铺贴条带(9);
S5:对所述上蒙皮(6)的预浸料铺层以及所述下蒙皮(7)的预浸料铺层进行共固化成型,得到翼尖本体;
S6:对支撑肋(8)进行成型;
S7:通过所述开口部,将所述支撑肋(8)胶接于所述翼尖本体内,并于常温下进行胶接固化;
S8:脱模,得到翼尖。
6.如权利要求5所述的翼尖的成型方法,其特征在于,步骤S1中在上模(1)的第一铺贴腔内铺贴上蒙皮(6)的预浸料铺层包括:在所述上蒙皮(6)与所述下蒙皮(7)相接处,所述上蒙皮(6)的第一层预浸料铺层相对于所述上模(1)的边界线向外延伸第一预设长度,形成第一搭接层(61);在下模(2)的第二铺贴腔内铺贴下蒙皮(7)的预浸料铺层包括:在所述上蒙皮(6)与所述下蒙皮(7)相接处,所述下蒙皮(7)的最外层预浸料铺层相对于所述下模(2)的边界线向外延伸第二预设长度,形成第二搭接层(71)。
7.如权利要求6所述的翼尖的成型方法,其特征在于,步骤S7中将所述支撑肋(8)胶接于所述翼尖本体内前,还包括:通过定位卡板(4)对所述支撑肋(8)进行定位。
8.如权利要求5~7任一项所述的翼尖的成型方法,其特征在于,还包括:
S4:将真空袋放置于产品型腔内,对所述真空袋进行充气,将挡板(5)连接于开口部外侧。
9.如权利要求5~7任一项所述的翼尖的成型方法,其特征在于,还包括:
S4:将真空袋放置于产品型腔内,将挡板(5)连接于开口部外侧,并通过第一充气孔(51)以及第二充气孔对所述真空袋进行充气,同时通过第一测压孔(52)以及第二测压孔对所述真空袋内的压力进行测量。
10.一种翼尖,其特征在于,采用如权利要求1~4任一项所述的翼尖成型模具进行成型。
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