一种可用于蜂窝夹层零件制造的新型复合材料盖板 |
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| 申请号 | CN201710840014.8 | 申请日 | 2017-09-18 | 公开(公告)号 | CN107471682A | 公开(公告)日 | 2017-12-15 |
| 申请人 | 沈阳飞机工业(集团)有限公司; | 发明人 | 孟祥峰; 陈琦; 姜洪博; | ||||
| 摘要 | 本 发明 属于 复合材料 制造技术领域，提供了一种可用于蜂窝夹层零件制造的新型复合材料盖板，根据所需尺寸，从下到上依次由第一 碳 纤维 预浸料 层、第一未硫化 橡胶 层、第二 碳纤维 预浸料层、第二未硫化橡胶层和第三碳纤维预浸料层铺叠、 固化 而成；第一碳纤维预浸料层、第一未硫化橡胶层、第二碳纤维预浸料层、第二未硫化橡胶层和第三碳纤维预浸料层的宽度相同，长度依次阶梯式减小。该新型复合材料盖板仅在蜂窝表面留下 单层 预浸料厚度的压痕，有效保证了配合区域的平面度；利用配合面的结构形式的 定位 方式可以根据蜂窝外形尺寸进行调整，既能保证蜂窝的外形尺寸又可以重复使用。 | ||||||
| 权利要求 | |||||||
| 说明书全文 | 一种可用于蜂窝夹层零件制造的新型复合材料盖板技术领域[0001] 本发明属于复合材料制造技术领域，涉及一种可用于蜂窝夹层零件制造的新型复合材料盖板。 背景技术[0002] 蜂窝夹层结构零件是应航空航天科技的特殊需要而发展起来的一种超轻型的复合板，由于复合材料蜂窝夹层结构在满足结构强度和刚度条件下，能够进一步减轻结构的重量，因此在航空制造领域得到了广泛应用。由于蜂窝尺寸的限制，大尺寸蜂窝零件需要采用拼接方式以达到设计要求。 [0003] 如图1所示，部分蜂窝夹层结构零件在蜂窝倒角处的拼接平面具有配合关系，配合面也会有相应的平面度要求。但在蜂窝拼接固化过程中，一方面配合面拼接区域内填充的发泡胶会进行二次发泡导致拼接缝隙凸起，另一方面热压罐内的压力会使配合面的蜂窝受压滑移，使配合面的平面度无法满足要求。为了避免上述问题的出现，通常在蜂窝拼接时采用盖板辅助成型。 [0004] 传统的盖板是以零件外形为基础的等厚度盖板，按照盖板尺寸分为全尺寸盖板和局部尺寸盖板。传统的盖板应用于蜂窝夹层零件中主要缺点是：1、全尺寸盖板采用蜂窝外形轮廓定位，鉴于蜂窝外形尺寸不稳定，铣切的公差也相对较大，通常蜂窝盖板无法精确制造和重复使用；2、局部尺寸盖板一般是均匀等厚的，固化后会在蜂窝表面会留下相应厚度的压痕，产生阶差。 发明内容[0005] 本发明基于复合材料的制造理念，在配合面上施加盖板来保证其平面度要求。鉴于蜂窝零件外形尺寸变化较大，整体盖板无法满足零件批生产制造的要求，因此设计时采用了局部盖板的形式，并采用特殊的铺叠、定位方法以保证蜂窝拼接面的质量，提出一种可用于蜂窝夹层零件制造的新型复合材料盖板。 [0006] 本发明的技术方案： [0007] 一种可用于蜂窝夹层零件制造的新型复合材料盖板，根据所需尺寸，从下到上依次由第一碳纤维预浸料层、第一未硫化橡胶层、第二碳纤维预浸料层、第二未硫化橡胶层和第三碳纤维预浸料层铺叠、固化而成；第一碳纤维预浸料层、第一未硫化橡胶层、第二碳纤维预浸料层、第二未硫化橡胶层和第三碳纤维预浸料层的宽度相同，长度依次阶梯式减小。 [0008] 所述的新型复合材料盖板的层数，根据所需盖板的刚度进行调整，保证两碳纤维预浸料层间夹有未硫化橡胶层。 [0009] 该新型复合材料盖板仅在蜂窝表面留下单层预浸料厚度的压痕，有效保证了配合区域的平面度；利用配合面的结构形式的定位方式可以根据蜂窝外形尺寸进行调整，既能保证蜂窝的外形尺寸又可以重复使用。 [0010] 本发明的有益效果： [0011] (1)新型蜂窝盖板制造周期短、经济性好、可以重复利用； [0012] (2)新型蜂窝盖板根据蜂窝倒角平面区域定位，定位简便； [0013] (3)新型蜂窝盖板由于采用了未硫化橡胶，质地较软，可有效的适应蜂窝的尺寸变化； [0014] (4)新型蜂窝盖板采用了特殊的铺叠方法，在盖板与蜂窝零件接触时只有一层碳纤维附着在蜂窝零件上，避免了蜂窝表面阶差的产生； [0016] 图1是蜂窝拼接配合面的示意图。 [0017] 图2是新型蜂窝盖板制造流程。 [0018] 图3是新型蜂窝盖板截面图。 [0019] 图4是新型蜂窝盖板操作方法示意图。 [0020] 图中：①第一碳纤维预浸料层；②第一未硫化橡胶层； [0021] ③第二碳纤维预浸料层；④第二未硫化橡胶层；⑤第三碳纤维预浸料层。 具体实施方式[0022] 以下结合附图和技术方案，进一步说明本发明的具体实施方式。 [0023] 实施例1一种可用于蜂窝夹层零件制造的新型复合材料盖板的制备方法，步骤如下： [0024] (1)材料准备：确定蜂窝盖板的尺寸，并按照相应尺寸剪裁碳纤维预浸料和未硫化橡胶，同时做好铺层标识； [0025] (2)铺叠：按照图2所示，按照从①至⑤的顺序进行逐层铺叠； [0027] (4)封装：将完成铺叠、压实工序的盖板进行封装。封装时注意真空袋内保持良好的导气性。 [0028] (5)固化：按照材料规范的参数设置固化程序。固化过程中注意保障真空袋内的气密性。 [0029] 实施例2一种可用于蜂窝夹层零件制造的新型复合材料盖板的使用方法，如下(见图4)： [0030] (1)将待铺叠后蜂窝夹层零件表面蜂窝区域放置无孔隔离膜； [0031] (2)按照配合面的外形进行定位，施加新型蜂窝盖板； [0032] (3)在余量外的区域使用压敏胶带进行固定并压实； [0033] (4)封装并进罐固化。 |
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