CN217752865U - 一种机翼骨架的整体成型工装 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于飞行器制备技术领域，公开了一种机翼骨架的整体成型工装。包括前梁模、若干肋模、后梁模、固定件、上限位件、前梁侧板、下限位件、后梁侧板；所述肋模竖直设置，所述前梁模垂直设于肋模上方，所述后梁模垂直设于肋模下方；所述固定件的两端分别与前梁模与后梁模相连；所述上限位件间隔设于所述前梁模靠近肋模的一侧，且任一肋模的一端设于两相邻上限位件之间；所述下限位件间隔设于所述后梁模靠近肋模的一侧，且任一肋模的另一端设于两相邻下限位件之间；所述前梁侧板平行设于前梁模的两侧，所述后梁侧板平行设于后梁模的两侧。本实用新型实现了大尺寸的复合材料机翼骨架的整体成型，并提高了其外形轮廓度及内部结构强度。

Description

一种机翼骨架的整体成型工装

技术领域

本实用新型涉及飞行器制备技术领域，具体涉及一种机翼骨架的整体成型工装。

背景技术

机翼是飞机的重要组成部分，其一方面，用于为飞机提供升力、水平翻转力，并与尾翼一起维持飞行稳定性；另一方面，用于安装起落架、发动机、油箱等外挂部件。

骨架是机翼的主体受力结构，其由前后两根翼梁，及设于翼梁之间的多根翼肋组成。为了确保所述骨架的承重作用，并减小整体重量，形成翼梁、翼肋的材料均需要具有高比强度或高比模量，因此骨架的主流材料为复合材料。

受复合材料本身特性决定，复合材料类硬件结构的成型需要借助成型工装进行，并按具体的成型过程分为以下三种：一次整体固化成型的共固化成型；先分部件固化，再整体胶接的共胶接成型；先分部件胶接，再整体胶接的二次胶接成型。其中，共固化成型由于成型后的结构整体度高、强度大而成为主流的成型工艺。

但由于复合材料机翼骨架的尺寸较大(其尺寸由几米至十几米不等)，因此采用现有的共固化成型工装进行成型时易于出现翼梁与翼肋间扭曲，并影响机翼骨架的轮廓度与结构质量。

实用新型内容

本实用新型目的在于提供一种机翼骨架的整体成型工装，所述成型工装用于解决现有的共固化成型工装不能实现大尺寸的机翼骨架成型的技术问题。

为达成上述目的，本实用新型提出如下技术方案：

一种机翼骨架的整体成型工装，包括前梁模、若干肋模、后梁模；与它们对应配合的固定件、上限位件、前梁侧板，及下限位件、后梁侧板；所述肋模竖直设置，所述前梁模水平设于所述肋模的上方，所述后梁模水平设于所述肋模的下方；所述固定件的两端分别与所述前梁模与所述后梁模相固定；所述上限位件间隔设于所述前梁模靠近所述肋模的一侧，且任一所述肋模的一端设于两相邻上限位件之间；所述下限位件间隔设于所述后梁模靠近所述肋模的一侧，且任一所述肋模的另一端设于两相邻下限位件之间；所述前梁侧板平行设于所述前梁模的两侧，所述后梁侧板平行设于所述后梁模的两侧。

进一步的，所述上限位件与所述前梁侧板上沿竖直方向对应开设有腰型孔，所述腰型孔内穿设有销钉。

进一步的，所述下限位件与所述后梁侧板上沿竖直方向对应开设有腰型孔，所述腰型孔内穿设有销钉。

进一步的，所述上限位件及所述下限位件均为柔性限位板。

进一步的，所述固定件沿竖直方向设置，且其两端分别与所述前梁模及所述后梁模的端部相连。

进一步的，所述前梁模及所述后梁模均为复合材料模。

进一步的，所述前梁侧板及所述后梁侧板均为硬质侧板。

进一步的，所述肋模为软模。

进一步的，所述软模包括加强层，所述加强层设于所述软模的内部。

进一步的，所述前梁模、所述后梁模均为C型模，所述C型模的开口方向为远离所述肋模一侧。

有益效果：

本实用新型提供了一种整体成型工装，以克服现有的共固化成型工装无法实现大尺寸的复合材料机翼骨架成型的缺陷。

所述工装沿竖直方向依次包括前梁模、肋模及后梁模。其中，所述前梁模与前翼梁相应，所述肋模与翼肋相应，所述后梁模与后翼梁相应。由于所述前梁模、肋模、后梁模间为分离结构，因此设置了固定件，并使其两端分别与前梁模、后梁模相连，此时所述固定件一方面将使所述前梁模、肋模、后梁模间形成一类整体结构，以便于进行复合材料一次性放置成型，另一方面限定了所述前梁模与后梁模间的距离，以使其与机翼骨架的前翼梁、后翼梁间的目标距离相一致。

所述工装还包括上限位件与下限位件。由于所述上限位件间隔设于所述前梁模靠近所述肋模的一侧，且任一所述肋模的一端设于两相邻上限位件之间；所述下限位件间隔设于所述后梁模靠近所述肋模的一侧，且任一所述肋模的另一端设于两相邻下限位件之间。此时所述上限位件及下限位件将对肋模的位置进行限定，以使其位置与翼肋的目标位置相一致。

所述工装还包括前梁侧板与后梁侧板。所述前梁侧板平行设于所述前梁模的两侧，而所述上限位件又设于所述肋模靠近前梁模的一侧，因此其与所述上限位件协同作用对前翼梁的轮廓进行限定。所述后梁侧板平行设于所述后梁模的两侧，而所述下限位件又设于所述肋模靠近后梁模的一侧，因此其与所述下限位件协同作用对后翼梁的轮廓进行限定。

由上述分析可知，所述工装在设置了相应的前梁模、后梁模及肋模的基础上，设置了对应的固定件、上限位件、下限位件及前梁侧板、后梁侧板，从而对成型过程中的前翼梁、翼肋及后翼梁的位置及外形进行了有效限定。以避免了在成型过程中由于机翼骨架过大造成的扭曲形变，进行保证了共固化成型后的机翼骨架的外形轮廓度及内部结构强度，以满足飞机结构设计上对机翼骨架的需求。

应当理解，前述构思以及在下面更加详细地描述的额外构思的所有组合只要在这样的构思不相互矛盾的情况下都可以被视为本公开的实用新型主题的一部分。

结合附图从下面的描述中可以更加全面地理解本实用新型教导的前述和其他方面、实施例和特征。本实用新型的其他附加方面例如示例性实施方式的特征和/或有益效果将在下面的描述中显见，或通过根据本实用新型教导的具体实施方式的实践中得知。

附图说明

附图不意在按比例绘制。在附图中，在各个图中示出的每个相同或近似相同的组成部分可以用相同的标号表示。为了清晰起见，在每个图中，并非每个组成部分均被标记。现在，将通过例子并参考附图来描述本实用新型的各个方面的实施例，其中：

图1为本实用新型实施例所述的复合材料机翼骨架的结构示意图；

图2为本实用新型实施例所述的机翼骨架整体成型工装的结构示意图。

图中附图标记为：1为前翼梁，2为后翼梁，3为翼肋，4为前梁模，5为后梁模，6为肋模，7为固定件，8为上限位件，9为下限位件，10为前梁侧板，11为后梁侧板，12为腰型孔。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例的附图,对本实用新型实施例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实用新型的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于所描述的本实用新型的实施例,本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例,都属于本实用新型保护的范围。除非另作定义,此处使用的技术术语或者科学术语应当为本实用新型所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。

本实用新型专利申请说明书以及权利要求书中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性,而只是用来区分不同的组成部分。同样,除非上下文清楚地指明其它情况，否则单数形式的“一个”“一”或者“该”等类似词语也不表示数量限制,而是表示存在至少一个。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现在“包括”或者“包含”前面的元件或者物件涵盖出现在“包括”或者“包含”后面列举的特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件,并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。

“上”“下”“左”“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后,则该相对位置关系也可能相应地改变。

本实用新型实施例提供了一种机翼骨架的整体成型工装。所述工装包括前梁模、若干肋模、后梁模；及与它们对应配合的固定件、上限位件、前梁侧板，及下限位件、后梁侧板。其中，固定件对工装的整体尺寸进行了限定，上限位件与下限位件对肋模(即翼肋)的位置进行了限定，前梁侧板与上限位件对前翼梁的轮廓进行了限定，后梁侧板与下限位件对后翼梁的轮廓进行了限定。从而防止了成型过程中的扭曲变形，保证了复合材料机翼骨架的外型轮廓度及内部结构强度。

下面结合附图所示的实施例，对公开的机翼骨架的整体成型工装作进一步具体介绍。

如图1所示，所述机翼骨架由若干翼肋3，及固定于翼肋3两侧的前翼梁1、后翼梁2组成。

如图2所示，为了对图1所示的机翼骨架进行成型，设置所述成型工装包括前梁模4，若干肋模6及后梁模5。其中，所述前梁模4用于成型前翼梁1，所述肋模6用于成型翼肋3，所述后梁模5用于成型后翼梁2。

由于所述机翼骨架的尺寸过大，一般为几米至十几米长，因此为了防止在成型过程中发生结构扭曲变形，所述工装还包括了对应的辅助结构。

首先，鉴于所述前梁模4、肋模6、后梁模5间为彼此分离的结构，因此设置了固定件7，并使其两端分别与前梁模4、后梁模5相连。此时，所述固定件7一方面将使所述前梁模4、肋模6、后梁模5间形成一类整体结构，以便于进行复合材料一次性放置成型；另一方面限定了所述前梁模4与后梁模5间的距离，以使其与机翼骨架的前翼梁1、后翼梁2间的目标距离相一致。

其次，由于所述翼肋3有若干个，为了对任一翼肋3的位置进行有效限定，设置所述工装还包括上限位件8、下限位件9。所述上限位件8间隔设于所述前梁模4靠近所述肋模6的一侧，且任一所述肋模6的一端设于两相邻上限位件8之间；所述下限位件9间隔设于所述后梁模5靠近所述肋模6的一侧，且任一所述肋模6的另一端设于两相邻下限位件9之间。此时，所述上限位件8及下限位件9将对所述肋模6的位置进行限定，以使其位置与机翼骨架上翼肋3的目标位置相一致。

再者，由于所述前翼梁1与后翼梁2为一长杆类结构，为了对它们的轮廓进行有效限定，设置所述工装还包括前梁侧板10、后梁侧板11。所述前梁侧板10平行设于所述前梁模4的两侧，所述后梁侧板11平行设于所述后梁模5的两侧。此时，所述前梁侧板10将与所述上限位件8协同作用对前翼梁1的轮廓进行限定。所述后梁侧板11将与所述下限位件9协同作用对后翼梁2的轮廓进行限定。

在具体实施时，先将复合材料放置于所述工装内，再在所述前梁模4、所述肋模6、所述后梁模5、所述上限位件8、所述前梁侧板10、所述下限位件9及所述后梁侧板11的各空余面处依次填充式设置隔离膜、透气毡及真空袋。最终通过热压管共固化成型即可形成图1所述的复合材料机翼骨架。

为了避免固定件7对复合材料的放置造成阻挡，设置所述固定件7沿竖直方向设置，且其两端分别与所述前梁模4及所述后梁模5的端部相连。

为了避免在固化成型时所述前梁侧板10造成的前翼梁1欠压。因此设置所述上限位件8与所述前梁侧板10上沿竖直方向对应开设有腰型孔12，所述腰型孔12内穿设有销钉。此时，所述前梁侧板10将沿固化成型时的压力方向具有一定的自由度。

同理，设置所述下限位件9与所述后梁侧板11上沿竖直方向对应也开设有腰型孔12，所述腰型孔12内穿设有销钉。此时，所述后梁侧板11将沿固化成型时的压力方向具有一定的自由度。

如图1所示，由于所述前翼梁1与后翼梁2均为工字型，因此本实施例中所述前梁模4、所述后梁模5均为C型模。此时，所述C型模的开口方向需为远离所述肋模6一侧。

所述前梁模4、后梁模5可以是金属模，也可以是复合材料模。为了减小所述工装的整体重量，优选的，设置所述前梁模4、所述后梁模5均为复合材料模。

本实施例中，所述前梁侧板10及所述后梁侧板11均为硬质侧板。

由于所述上限位件8及下限位件9在共固化时直接与复合材料接触，为了保证在热压时其与前梁模4及后梁模5间的紧密配合以避免欠压情况，进而避免对前翼梁1及后翼梁2的轮廓度造成影响，设置所述上限位件8及所述下限位件9均为柔性限位板。

同理，为了保证所述翼肋3的外形轮廓度，设置所述肋模6为软模。且为了提高所述肋模6的延展性及刚度，设置软模包括加强层，所述加强层设于所述软模的内部。

虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本实用新型。本实用新型所属技术领域中具有通常知识者，在不脱离本实用新型的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰。因此，本实用新型的保护范围当视权利要求书所界定者为准。

Claims (10)

1.一种机翼骨架的整体成型工装，其特征在于，包括前梁模、若干肋模、后梁模，与它们对应配合的固定件、上限位件、前梁侧板，及下限位件、后梁侧板；所述肋模竖直设置，所述前梁模水平设于所述肋模的上方，所述后梁模水平设于所述肋模的下方；所述固定件的两端分别与所述前梁模与所述后梁模相固定；所述上限位件间隔设于所述前梁模靠近所述肋模的一侧，且任一所述肋模的一端设于两相邻上限位件之间；所述下限位件间隔设于所述后梁模靠近所述肋模的一侧，且任一所述肋模的另一端设于两相邻下限位件之间；所述前梁侧板平行设于所述前梁模的两侧，所述后梁侧板平行设于所述后梁模的两侧。

2.根据权利要求1所述的机翼骨架的整体成型工装，其特征在于，所述上限位件与所述前梁侧板上沿竖直方向对应开设有腰型孔，所述腰型孔内穿设有销钉。

3.根据权利要求2所述的机翼骨架的整体成型工装，其特征在于，所述下限位件与所述后梁侧板上沿竖直方向对应开设有腰型孔，所述腰型孔内穿设有销钉。

4.根据权利要求1所述的机翼骨架的整体成型工装，其特征在于，所述上限位件及所述下限位件均为柔性限位板。

5.根据权利要求1所述的机翼骨架的整体成型工装，其特征在于，所述固定件沿竖直方向设置，且其两端分别与所述前梁模及所述后梁模的端部相连。

6.根据权利要求1所述的机翼骨架的整体成型工装，其特征在于，所述前梁模及所述后梁模均为复合材料模。

7.根据权利要求1所述的机翼骨架的整体成型工装，其特征在于，所述前梁侧板及所述后梁侧板均为硬质侧板。

8.根据权利要求1所述的机翼骨架的整体成型工装，其特征在于，所述肋模为软模。

9.根据权利要求8所述的机翼骨架的整体成型工装，其特征在于，所述软模包括加强层，所述加强层设于所述软模的内部。

10.根据权利要求1所述的机翼骨架的整体成型工装，其特征在于，所述前梁模、所述后梁模均为C型模，所述C型模的开口方向为远离所述肋模一侧。

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