CN114670464A - 直升机尾梁整体成型方法及其成型模具 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了直升机尾梁整体成型方法及其成型模具，该直升机尾梁整体成型方法，包括如下步骤：在模具上铺贴预浸料，然后在该预浸料上铺贴蜂窝板，并进行真空压实；在上述蜂窝板上铺贴胶膜，然后在该胶膜上再次铺贴预所述浸料，并进行真空压实；铺贴完成后，使用应力膜对最外层的预浸料进行缠绕，并保持应力状态；应力膜缠绕完成后，使用真空袋进行封装，并抽真空再次压实，形成初始尾梁；对上述初始尾梁连同模具一起进行入炉固化，形成成品尾梁；和对上述的成品尾梁进行脱模、检验、切边和钻孔。该方法有效提高直升机尾梁的强度和使用寿命。
Description
技术领域
本发明是关于航空器制造领域，特别是关于一种直升机尾梁整体成型方法及其成型模具。
背景技术
直升机尾梁或小型飞行器筒段因起飞、降落以及飞行过程不能产生变形，对其刚度、轻量化等方面提出严苛的需求。
目前尾梁等筒段结构成型技术是：
方法一：采用阴模分瓣分别成形的方法。本方法在成型过程中需要进行高温固化，造成零件成型后R角(或R弧)出现回弹变形，从而使分瓣零件在装配时会产生应力，经过长期使用会出现开裂等问题，需要定期检查维修或更换开裂尾梁。
方法二：使用组合阴模合模铺贴成型的方法，此方法在模具合模时会产生合膜缝，合模缝附近纤维易发生屈曲、蜂窝固化偏移，模具温度均匀性差等问题。
公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。
发明内容
本发明的目的在于提供一种直升机尾梁整体成型方法及其成型装置，其能够有效提高直升机尾梁的强度和使用寿命。
为实现上述目的，本发明的实施例提供了直升机尾梁整体成型方法，包括如下步骤：在模具上铺贴预浸料，然后在该预浸料上铺贴蜂窝板，并进行真空压实；在上述蜂窝板上铺贴胶膜，然后在该胶膜上再次铺贴预所述浸料，并进行真空压实；铺贴完成后，使用应力膜对最外层的预浸料进行缠绕，并保持应力状态；应力膜缠绕完成后，使用真空袋进行封装，并抽真空再次压实，形成初始尾梁；对上述初始尾梁连同模具一起进行入炉固化，形成成品尾梁；对上述的成品尾梁进行脱模、检验、切边和钻孔。
在本发明的一个或多个实施方式中，上述预浸料、蜂窝板以及胶膜铺贴时使用激光铺层定位仪进行定位。
在本发明的一个或多个实施方式中，上述真空袋在进行抽真空后，十五分钟内，真空压力降低不能大于10％。
在本发明的一个或多个实施方式中，上述固化过程中，模具的升温与材料的升温温差不能超过10℃。
在本发明还提供了一种直升机尾梁整体成型模具，包括：芯模，具有用于铺贴预浸料的铺层线和铺贴蜂窝板的蜂窝线；支架，用于支撑芯模的运行，所述支架与芯模的两端旋转活动连接。
在本发明的一个或多个实施方式中，所述芯模的材料为钢材或碳纤维复合材料。
在本发明的一个或多个实施方式中，所述芯模的两端通过轴承与支架旋转连接。
在本发明的一个或多个实施方式中，所述芯模为空心阳模模具。
在本发明的一个或多个实施方式中，所述芯模的两端开设有通风孔。
与现有技术相比，根据本发明实施方式的直升机尾梁整体成型方法及其成型模具，消除了分瓣尾梁在进行二次胶接铆接过程中积累的应力，减少了胶膜和标准件的使用数量，进一步降低尾梁重量。本发明生产的整体尾梁具有蜂窝位置铺放准确，一次成型产品尺寸稳定，装配位置准确。模具结构简单，成本低，制造周期短等。
附图说明
图1是根据本发明一实施方式的直升机尾梁整体成型模具结构示意图；
图2是根据本发明一实施方式的支撑机尾梁成品结构示意图。
主要附图标记说明：
1、支架；2、芯模；3、通风孔；4、成品尾梁。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明的具体实施方式进行详细描述，但应当理解本发明的保护范围并不受具体实施方式的限制。
除非另有其它明确表示，否则在整个说明书和权利要求书中，术语“包括”或其变换如“包含”或“包括有”等等将被理解为包括所陈述的元件或组成部分，而并未排除其它元件或其它组成部分。
如图1至图2所示，根据本发明优选实施方式的直升机尾梁整体成型模具，包括：芯模2，用于铺贴多种材料，还包括支架1，用于支撑芯模2的运行，所述支架1与芯模2的两端通过轴承与支架1旋转连接。
芯模2采用空心的阳模，质轻且节省芯模2生产原料，且芯模2上设有用于铺贴预浸料的铺层线和铺贴蜂窝板的蜂窝线。
芯模2的两端还开设有通风孔3用于散热，使得芯模2内外受热均匀，以避免温差内外温差大对铺设材料的固化造成影响，达不到最佳固化状态。
直升机尾梁整体成型方法具体步骤如下：
首先是将芯模2表面进行清理，去除其表面的杂质和污渍，然后沿着芯模2上的铺层线和蜂窝线对蜂窝板进行预浸料和蜂窝板的铺贴，然后进行真空压实。
然后在铺贴完成的蜂窝板上铺贴一层胶膜，并在胶膜上再次铺贴预所述浸料，再进行真空压实，压实完成后，使用应力膜对外层预浸料进行缠绕，并保持应力膜的应力状态。
应力膜缠绕完成后，使用真空袋对芯模2及其上铺设材料进行密封封装，并抽真空再次压实，加真空后，检测真空袋压力，在15分钟之内压力降低不能大于10％，此时，芯模2上铺设的材料形成初始尾梁。
然后，对上述初始尾梁连同芯模2一起进行入炉固化。其中，按照胶膜、预浸料材料固化参数，设定固化设备升温、保温、降温速率和时间来进行固化，保证模具的升温和材料的升温温差不超过10℃。此时，芯模2上铺设的材料形成成品尾梁4。
最后对上述的成品尾梁4与芯模2脱离，并对成品进行相关的质量检测，对检测合格的成品尾梁4进行切边、钻孔、贴标、终检然后交付即可。
前述对本发明的具体示例性实施方案的描述是为了说明和例证的目的。这些描述并非想将本发明限定为所公开的精确形式，并且很显然，根据上述教导，可以进行很多改变和变化。对示例性实施例进行选择和描述的目的在于解释本发明的特定原理及其实际应用，从而使得本领域的技术人员能够实现并利用本发明的各种不同的示例性实施方案以及各种不同的选择和改变。本发明的范围意在由权利要求书及其等同形式所限定。
Claims (9)
1.一种直升机尾梁整体成型方法，其特征在于，包括如下步骤：
在模具上铺贴预浸料，然后在该预浸料上铺贴蜂窝板，并进行真空压实；
在上述蜂窝板上铺贴胶膜，然后在该胶膜上再次铺贴预所述浸料，并进行真空压实；
铺贴完成后，使用应力膜对最外层的预浸料进行缠绕，并保持应力状态；
应力膜缠绕完成后，使用真空袋进行封装，并抽真空再次压实，形成初始尾梁；
对上述初始尾梁连同模具一起进行入炉固化，形成成品尾梁；和
对上述的成品尾梁进行脱模、检验、切边和钻孔。
2.如权利要求1所述的直升机尾梁整体成型方法，其特征在于，上述预浸料、蜂窝板以及胶膜铺贴时使用激光铺层定位仪进行定位。
3.如权利要求1所述的直升机尾梁整体成型方法，其特征在于，上述真空袋在进行抽真空后，十五分钟内，真空压力降低不能大于10％。
4.如权利要求1所述的直升机尾梁整体成型方法，其特征在于，上述固化过程中，模具的升温与材料的升温温差不能超过10℃。
5.一种直升机尾梁整体成型模具，其用于如如权利要求1-4中任意一项所述的直升机尾梁整体成型方法，其特征在于，该直升机尾梁整体成型模具包括：
芯模，具有用于铺贴预浸料的铺层线和铺贴蜂窝板的蜂窝线；和
支架，用于支撑芯模的运行，所述支架与芯模的两端旋转活动连接。
6.如权利要求5所述的直升机尾梁整体成型模具，其特征在于，所述芯模的材料为钢材或碳纤维复合材料。
7.如权利要求5所述的直升机尾梁整体成型模具，其特征在于，所述芯模的两端通过轴承与支架旋转连接。
8.如权利要求5所述的直升机尾梁整体成型模具，其特征在于，所述芯模为空心阳模模具。
9.如权利要求5所述的直升机尾梁整体成型模具，其特征在于，所述芯模的两端开设有通风孔。
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