CN117162535A - 一种帽型均压板及其制作方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种帽型均压板及其制作方法，涉及航空制造技术领域。该帽型均压板包括柔性基础层、第一刚性层、柔性填充层及第二刚性层，柔性基础层具有帽顶部、阳角部、帽腰部、阴角部及帽底部，帽腰部的顶端通过阳角部与帽顶部连接，帽腰部的底端通过阴角部与帽底部连接；第一刚性层、柔性填充层及第二刚性层在柔性基础层的外侧依次堆叠，第一刚性层形成有与阴角部对应的缺口，柔性填充层与第二刚性层均覆盖阴角部。本实施例提供的帽型均压板能够有效解决帽型长桁阴角积胶和阴角厚度偏厚的问题，提升帽型长桁成型质量。

Description

一种帽型均压板及其制作方法

技术领域

本发明涉及航空制造技术领域，具体而言，涉及一种帽型均压板及其制作方法。

背景技术

帽型长桁广泛应用于飞机，用来连接和固定飞机机身。帽型长桁在固化过程中常借助均压板平衡各区域受到的压力，以使帽型长桁各区域接近或达到压力平衡状态，消除各区域明显厚度差异。

目前市面上的均压板为整体式结构，覆盖帽型长桁构成堆叠结构时，堆叠结构的阴角区域曲率半径偏小，受到的压力作用偏小，传递至帽型长桁导致其阴角厚度偏大。并且此类均压板随形能力较差，固化过程中均压板与帽型长桁在阴角区域的匹配度会发生变化，进一步导致固化成型后的帽型长桁阴角积胶和阴角厚度偏厚，对帽型长桁的成型质量造成不良影响。

发明内容

本发明的目的在于提供一种帽型均压板，其能够提升组成的堆叠结构的阴角曲率半径，并具有更好的阴角区域随形能力，能够有效解决帽型长桁阴角积胶和阴角厚度偏厚的问题，提升帽型长桁成型质量。

本发明的另一目的在于提供一种帽型均压板制作方法，其能够制备得到压力平衡效果更好的帽型均压板。

本发明的实施例提供一种技术方案：

一种帽型均压板，包括柔性基础层、第一刚性层、柔性填充层及第二刚性层，所述柔性基础层具有帽顶部、阳角部、帽腰部、阴角部及帽底部，所述帽腰部的顶端通过所述阳角部与所述帽顶部连接，所述帽腰部的底端通过所述阴角部与所述帽底部连接；

所述第一刚性层、所述柔性填充层及所述第二刚性层在所述柔性基础层的外侧依次堆叠，所述第一刚性层形成有与所述阴角部对应的缺口，所述柔性填充层与所述第二刚性层均覆盖所述阴角部。

进一步地，所述第一刚性层包括与所述柔性基础层外侧表面贴合的第一部分与第二部分，所述第一部分覆盖所述帽顶部、所述阳角部及至少部分所述帽腰部，所述第二部分覆盖至少部分所述帽底部，所述第一部分与所述第二部分之间形成所述缺口。

进一步地，所述第一部分与所述阴角部的距离处于5mm～20mm之间，和/或，所述第二部分与所述阴角部的距离处于5mm～20mm之间。

进一步地，所述柔性填充层覆盖所述第一部分5mm～15mm，和/或，所述柔性填充层覆盖所述第二部分5mm～15mm。

进一步地，所述柔性填充层的内侧表面的一部分与所述第一刚性层的外侧表面贴合，剩余部分与所述柔性基础层的外侧表面贴合。

进一步地，所述柔性填充层包括第一填充层及第二填充层，所述第一填充层内侧表面的一端与所述第一刚性层的外侧表面贴合并封盖所述缺口，所述第二填充层与所述阴角部对应并与所述第一填充层的外侧表面贴合。

进一步地，所述第二刚性层的内侧表面与所述柔性填充层贴合，且所述第二刚性层的任意一端均凸出于所述柔性填充层对应一端3mm～20mm。

进一步地，所述柔性基础层和/或所述柔性填充层为橡胶。

进一步地，所述第一刚性层和/或所述第二刚性层为碳纤维预浸料。

本发明的实施例还提供一种帽型均压板制作方法，包括：

在盖板工装上铺设隔离膜；

在所述隔离膜上铺设柔性基础层，并抽真空压实；

在所述柔性基础层上铺设第一刚性层，并使所述柔性基础层的阴角部裸露；

在所述第一刚性层上铺设柔性填充层，并抽真空压实，以使所述柔性填充层覆盖所述阴角部；

在所述柔性填充层上铺设第二刚性层，并使所述第二刚性层覆盖所述阴角部。

相比现有技术，本发明提供的帽型均压板，其底层的柔性基础层保证了良好的整体随形能力，第一刚性层与第二刚性层保证了良好的力传导能力，柔性填充层覆盖阴角部实现了对阴角区域的填充，提升堆叠结构的阴角曲率半径，进而提升帽型长桁阴角受力，使其厚度得到缩减。第一刚性层在阴角部形成缺口，且柔性填充层覆盖阴角部，使得帽型均压板在阴角区域的随形能力得到提升，能够持续匹配帽型长桁的阴角。第二刚性层在柔性填充层的外侧覆盖阴角部，保证了阴角区域的力传导性能，进一步提升了帽型长桁的阴角受力。因此，本实施例提供的帽型均压板的有益效果包括：能够有效解决帽型长桁阴角积胶和阴角厚度偏厚的问题，提升帽型长桁成型质量。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍。应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定。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相关的附图。

图1为本发明的实施例提供的帽型均压板的分解示意图；

图2为本发明的实施例提供的帽型均压板制作方法的流程框图。

图标：100-帽型均压板；110-柔性基础层；111-帽顶部；112-阳角部；113-帽腰部；114-阴角部；115-帽底部；120-第一刚性层；121-第一部分；122-第二部分；130-柔性填充层；131-第一填充层；132-第二填充层；140-第二刚性层。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作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。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“左”、“右”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，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，或者是本领域技术人员惯常理解的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备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”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，“设置”、“连接”等术语应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接连接，也可以通过中间媒介间接连接，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面结合附图，对本发明的具体实施方式进行详细说明。

实施例

请结合参阅图1，图1所示为本实施例提供的帽型均压板100的分解示意图。

本实施例提供的帽型均压板100，应用于帽型长桁的固化成型，用于均衡帽型长桁不同区域的压力，保证不同区域压力平衡，达到消除不同区域间明显厚度差异的目的。

本实施例提供的帽型均压板100，包括柔性基础层110、第一刚性层120、柔性填充层130及第二刚性层140，柔性基础层110具有帽顶部111、阳角部112、帽腰部113、阴角部114及帽底部115，帽腰部113的顶端通过阳角部112与帽顶部111连接，帽腰部113的底端通过阴角部114与帽底部115连接。

可以理解的是，在将本实施例提供的帽型均压板100堆叠到帽型长桁外侧时，柔性基础层110贴附在帽型长桁的外侧表面，其帽顶部111与帽型长桁的帽顶对应，阳角部112与帽型长桁的阳角对应，帽腰部113对帽型长桁的帽腰对应，阴角部114与帽型长桁的阴角对应，帽底部115与帽型长桁的帽底对应。

第一刚性层120、柔性填充层130及第二刚性层140在柔性基础层110的外侧依次堆叠，即第一刚性层120贴覆在柔性基础层110的外侧表面，柔性填充层130贴覆在第一刚性层120的外侧表面，第二刚性层140贴覆在柔性填充层130的外侧表面。第一刚性层120形成有与阴角部114对应的缺口，柔性填充层130与第二刚性层140均覆盖阴角部114。

需要说明的是，第一刚性层120形成有与阴角部114对应的缺口，即指第一刚性层120为不连续结构，其断开区域即为缺口，对应柔性基础层110的阴角部114。柔性填充层130封盖该缺口，实现对阴角部114的覆盖，第二刚性层140贴覆在柔性填充层130的外侧表面，同样实现对阴角部114的覆盖。

由于在第一刚性层120与第二刚性层140之间填充有柔性填充层130，使得帽型均压板100的阴角区域的曲率半径增大，在将帽型均压板100叠放在帽型长桁上组成堆叠结构时，堆叠结构的阴角区域的曲率半径增大，使得帽型长桁的阴角受力增大。

并且，第一刚性层120在阴角区域断开，并通过柔性填充层130连接，保证了帽型均压板100在阴角区域的随形能力，从而保证固化过程中与帽型长桁的阴角持续匹配，保证帽型长桁阴角持续受力。

并且，第二刚性层140覆盖在柔性填充层130的外侧实现对阴角部114的覆盖，保证了阴角区域的力传导，从而保证了帽型长桁的阴角有效受压。

可见，本实施例提供的帽型均压板100，能够提升与帽型长桁组成的堆叠结构的阴角曲率半径，并具有更好的阴角区域随形能力，从而能够有效解决帽型长桁阴角积胶和阴角厚度偏厚的问题，提升成型质量。

进一步地，本实施例中，第一刚性层120包括与柔性基础层110外侧表面贴合的第一部分121与第二部分122，第一部分121覆盖帽顶部111、阳角部112及至少部分帽腰部113，第二部分122覆盖至少部分帽底部115，第一部分121与第二部分122之间形成缺口。

实际上，第一部分121横截面呈盆型，倒扣在柔性基础层110的帽顶部111。第二部分122呈板状，平铺在柔性基础层110的帽底部115。第一部分121与第二部分122不连接，第一部分121的下端与第二部分122靠近阴角部114的一端之间形成缺口。

具体的，为了保证第一刚性层120的力传导效果，本实施例中，第一部分121与阴角部114的距离处于5mm～20mm之间，第二部分122与阴角部114的距离处于5mm～20mm之间。

可以理解的是，第一部分121与阴角部114的距离指在与帽腰部113的宽度延伸方向平行的方向上，第一部分121与阴角部114的外凸顶点之间的距离，第二部分122与阴角部114的距离指在与帽底部115的宽度延伸方向平行的方向上，第二部分122与阴角部114的外凸顶点之间的距离。

柔性填充层130的内侧表面的一部分与第一刚性层120的外侧表面贴合，剩余部分与柔性基础层110的外侧表面贴合。换言之，柔性填充层130的两端之间的部分内凹至与柔性基础层110对应缺口的区域表面贴合，在实际应用中，通过对柔性填充层130与柔性基础层110之间抽真空实现二者的贴合。

柔性填充层130相当于一端与第一部分121搭接，另一端与第二部分122搭接。为了保证搭接可靠，本实施例中，柔性填充层130覆盖第一部分121，柔性填充层130覆盖第二部分122。

可以理解的是，柔性填充层130覆盖第一部分121指在与帽腰部113宽度延伸方向平行的方向上，第一部分121被柔性填充层130覆盖5mm～15mm；柔性填充层130覆盖第二部分122指在与帽底部115宽度延伸方向平行的方向上，第二部分122被柔性填充层130覆盖5mm～15mm。

实际上，本实施例中，柔性填充层130包括第一填充层131及第二填充层132，第一填充层131内侧表面的一端与第一刚性层120的外侧表面贴合并封盖缺口，第二填充层132与阴角部114对应并与第一填充层131的外侧表面贴合。

可以理解的是，第一填充层131的内侧表面的一部分与第一刚性层120的外侧表面贴合，剩余部分与柔性基础层110的外侧表面贴合。即第一填充层131的一端与第一部分121搭接5mm～15mm，另一端与第二部分122搭接5mm～15mm。

可以理解的是，第一填充层131起到在阴角区域柔性连接第一部分121与第二部分122，以及填充阴角区域的作用，为帽型均压板100带来在阴角区域的随形能力以及扩大阴角区域曲率半径。第二填充层132起到进一步填充阴角区域的作用，实现对阴角区域曲率半径的进一步提升。

第二刚性层140的内侧表面与柔性填充层130贴合，且第二刚性层140的任意一端均凸出于柔性填充层130对应一端3mm～20mm。即本实施例中，第二刚性层140仅覆盖阴角部114、部分帽腰部113以及部分帽底部115，第二刚性层140与第一刚性层120不连接，保证柔性填充层130的形变能力，即保证帽型均压板100在阴角区域的随形能力。

实际上，本实施例中，柔性基础层110和柔性填充层130为未硫化非硅类橡胶材料，第一刚性层120和第二刚性层140为碳纤维预浸料。在其他实施例中，柔性基础层110与柔性填充层130还可以根据实际应用条件选用其他柔性材料，同样的，第一刚性层120和第二刚性层140还可以根据实际应用条件选用其他刚性材料，例如玻纤预浸料。

可以理解的是，第一刚性层120与第二刚性层140选用碳纤维预浸料具有粘性，能够实现第一刚性层120与柔性基础层110、第一刚性层120与柔性填充层130、第二刚性层140与柔性填充层130之间的粘合。

实际上，本实施例中，柔性基础层110、第一填充层131及第二填充层132均为1层～3层的橡胶层叠结构，第一刚性层120的第一部分121、第二部分122及第二刚性层140均为1层～3层的碳纤维预浸料层叠结构。并且，碳纤维预浸料的纤维包含但不限于单向、平纹、斜纹、缎纹，纤维铺贴角度相较于柔性基础层110的长度方向偏离0°或45°或90°或-45°，也可以多个碳纤维预浸料层以不同铺贴角度交叠。

综上，本实施例提供的帽型均压板100，能够提升与帽型长桁组成的堆叠结构的阴角曲率半径，并具有更好的阴角区域随形能力，从而能够有效解决帽型长桁积胶和阴角厚度偏厚的问题，提升帽型长桁的成型质量。

本实施例还提供一种帽型均压板制作方法，用于制作前述的帽型均压板100。请参阅图2，图2所示为该制作方法的流程框图，具体的，该制作方法具体包括：

步骤S101，在盖板工装上铺设隔离膜。

隔离膜为耐高温无孔膜，盖板工装至少可以用于成型平直帽型长桁或者带曲率帽型长桁均压板铺贴，还可以成型帽型均压板100。盖板工装材质可以是代木、普通钢、铝合金、殷瓦钢或复合材料。

步骤S102，在隔离膜上铺设柔性基础层110，并抽真空压实。

柔性基础层110整铺覆盖隔离膜，铺设完成后抽真空使柔性基础层110紧密贴合在隔离膜上。

步骤S103，在柔性基础层110上铺设第一刚性层120，并使柔性基础层110的阴角部114裸露。

将第一刚性层120的第一部分121铺贴覆盖柔性基础层110的帽顶部111与部分帽腰部113，将第二部分122铺贴在帽底部115上。使得第一部分121距离阴角部114，且第二部分122距离阴角部114。

步骤S104，在第一刚性层120上铺设柔性填充层130，并抽真空压实，以使柔性填充层130覆盖阴角部114。

将柔性填充层130的第一填充层131铺设在第一刚性层120的第一部分121与第二部分122之间，使得柔性填充层130覆盖柔性基础层110的阴角部114，且第一填充层131的两端分别覆盖第一部分121与第二部分122。

之后抽真空使的柔性填充层130与柔性基础层110之间的间隙消除，真空压力不小于-80KPa。之后再将柔性填充层130的第二填充层132对应阴角部114铺贴在第一填充层131的外侧表面。

步骤S105，在柔性填充层130上铺设第二刚性层140，并使第二刚性层140覆盖阴角部114。

将第二刚性层140铺贴在柔性填充层130的外侧表面，即第一填充层131与第二填充层132的外侧表面，使得第二刚性层140的两端超出第一填充层131的两端3mm～20mm，之后抽真空压实。

本实施例中，第一刚性层120与第二刚性层140选用碳纤维预浸料具有粘性，能够实现第一刚性层120与柔性基础层110、第一刚性层120与柔性填充层130、第二刚性层140与柔性填充层130之间的粘合。

采用本实施例提供的帽型均压板制作方法，能够制作得到前述的压力平衡效果更好的帽型均压板100。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种帽型均压板，其特征在于，包括柔性基础层(110)、第一刚性层(120)、柔性填充层(130)及第二刚性层(140)，所述柔性基础层(110)具有帽顶部(111)、阳角部(112)、帽腰部(113)、阴角部(114)及帽底部(115)，所述帽腰部(113)的顶端通过所述阳角部(112)与所述帽顶部(111)连接，所述帽腰部(113)的底端通过所述阴角部(114)与所述帽底部(115)连接；

所述第一刚性层(120)、所述柔性填充层(130)及所述第二刚性层(140)在所述柔性基础层(110)的外侧依次堆叠，所述第一刚性层(120)形成有与所述阴角部(114)对应的缺口，所述柔性填充层(130)与所述第二刚性层(140)均覆盖所述阴角部(114)。

2.根据权利要求1所述的帽型均压板，其特征在于，所述第一刚性层(120)包括与所述柔性基础层(110)外侧表面贴合的第一部分(121)与第二部分(122)，所述第一部分(121)覆盖所述帽顶部(111)、所述阳角部(112)及至少部分所述帽腰部(113)，所述第二部分(122)覆盖至少部分所述帽底部(115)，所述第一部分(121)与所述第二部分(122)之间形成所述缺口。

3.根据权利要求2所述的帽型均压板，其特征在于，所述第一部分(121)与所述阴角部(114)的距离处于5mm～20mm之间，和/或，所述第二部分(122)与所述阴角部(114)的距离处于5mm～20mm之间。

4.根据权利要求2所述的帽型均压板，其特征在于，所述柔性填充层(130)覆盖所述第一部分(121)5mm～15mm，和/或，所述柔性填充层(130)覆盖所述第二部分(122)5mm～15mm。

5.根据权利要求1所述的帽型均压板，其特征在于，所述柔性填充层(130)的内侧表面的一部分与所述第一刚性层(120)的外侧表面贴合，剩余部分与所述柔性基础层(110)的外侧表面贴合。

6.根据权利要求1所述的帽型均压板，其特征在于，所述柔性填充层(130)包括第一填充层(131)及第二填充层(132)，所述第一填充层(131)的内侧表面的一端与所述第一刚性层(120)的外侧表面贴合并封盖所述缺口，所述第二填充层(132)与所述阴角部(114)对应并与所述第一填充层(131)的外侧表面贴合。

7.根据权利要求1所述的帽型均压板，其特征在于，所述第二刚性层(140)的内侧表面与所述柔性填充层(130)贴合，且所述第二刚性层(140)的任意一端均凸出于所述柔性填充层(130)对应一端3mm～20mm。

8.根据权利要求1所述的帽型均压板，其特征在于，所述柔性基础层(110)和/或所述柔性填充层(130)为橡胶。

9.根据权利要求1所述的帽型均压板，其特征在于，所述第一刚性层(120)和/或所述第二刚性层(140)为碳纤维预浸料。

10.一种帽型均压板制作方法，其特征在于，包括：

在盖板工装上铺设隔离膜；

在所述隔离膜上铺设柔性基础层(110)，并抽真空压实；

在所述柔性基础层(110)上铺设第一刚性层(120)，并使所述柔性基础层(110)的阴角部(114)裸露；

在所述第一刚性层(120)上铺设柔性填充层(130)，并抽真空压实，以使所述柔性填充层(130)覆盖所述阴角部(114)；

在所述柔性填充层(130)上铺设第二刚性层(140)，并使所述第二刚性层(140)覆盖所述阴角部(114)。