[发明专利]一种复杂曲面蜂窝夹层结构的蜂窝定型方法

说明书

本发明主要属于蜂窝夹层结构定型领域，具体涉及一种复杂曲面蜂窝夹层结构的蜂窝定型方法。本发明是针对复杂曲面、大尺寸、大厚度芳纶纸蜂窝夹层结构的制备，使用预浸蜂窝进行蜂窝的定型操作，由于预浸蜂窝，其表面的树脂尚未固化，因此较容易变形，在实际操作中，将预浸蜂窝铺放于模具表面，然后通过工具，对其边缘进行固定，然后进固化炉或热压罐进行固化，固化后的蜂窝，具有与模具较好的贴合度。此方法最大地避免了蜂窝的分割和拼接，减少了拼接胶膜的使用，提高了定型后蜂窝的质量，降低了成本。

技术领域

本发明主要属于蜂窝夹层结构定型领域，具体涉及复杂曲面蜂窝夹层结构的蜂窝定型方法。

背景技术

蜂窝夹层结构以其轻质高刚度的特点，广泛应用于航空航天飞行器的结构中，同时，为了降低其制造成本，蜂窝夹层结构的共固化工艺，越来越受到人们的重视。

在民用航空的应用中，纸蜂窝是非常重要的蜂窝材料，其应用非常广泛，例如发动机的短舱风扇罩以及反推整流罩等区域，都有大量的应用。蜂窝夹层结构的固化工艺中，尤其以复杂曲面，即蜂窝区域形状变化复杂，蜂窝不易变形的结构件，以及大尺寸、大厚度的蜂窝结构，其共固化过程的控制较为困难。对于复杂曲面，厚度越大的蜂窝越难变形，目前常用的解决方式有：要求蜂窝供应商直接裁切成需要的形状，或者根据曲面的形状和曲率，进行蜂窝的分割和拼接，然后固化定型以保证拼接形状。直接裁切成需要的形状，会造成大量蜂窝的浪费，增加制造的成本，因此蜂窝的分割和拼接，相对来说，是更加常用的一种蜂窝变形方式，在这个过程中，曲面越复杂、蜂窝厚度越大，则分块的数量越多，由于分块的蜂窝需要使用拼接胶膜进行粘接，因此额外增加了结构件的重量，同时对于形状复杂的区域，蜂窝拼接处的质量很难保证，会出现蜂窝拼接缝过大、拼接胶膜无法填实拼接缝的情况，影响结构件的外形和质量。同时，在蜂窝拼接的操作中，需要耗费大量的时间及人力进行局部的固定，以防止蜂窝在拼接及固化定型的过程中，出现位置变动而导致拼接失败，因此，对于复杂曲面、大尺寸、大厚度蜂窝夹层结构的制备，蜂窝的定型是其中关键性的步骤，也是一项难题。

发明内容

针对上述问题，本发明提供了一种复杂曲面蜂窝夹层结构的蜂窝定型方法，对复杂曲面、大尺寸、大厚度芳纶纸蜂窝夹层结构的制备，使用预浸蜂窝进行蜂窝的定型操作，由于预浸蜂窝，其表面的树脂尚未固化，因此较容易变形，在实际操作中，将预浸蜂窝铺放于模具表面，然后通过工具，对其边缘进行固定，然后进固化炉或热压罐进行固化，固化后的蜂窝，具有与模具较好的贴合度。此方法最大的避免了蜂窝的分割和拼接，减少了拼接胶膜的使用，提高了定型后蜂窝的质量，降低了成本。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种复杂曲面蜂窝夹层结构的蜂窝定型方法，所述蜂窝结构作为具有复杂曲面结构件的夹层，所述方法将预浸蜂窝固定在模具表面后进行第一次固化，在固化后的预浸蜂窝表面贴胶膜后进行二次固化使得蜂窝定型；定型后的蜂窝作为复合材料结构件的夹层结构；因复合材料结构件的形状不规则，蜂窝区域较难变形或定型，在此将其称之为复杂曲面；

所述模具为与复合材料结构件形状相匹配的阴模或阳模。所述模具依据复合材料结构件的形状进行选择，选用较易铺设的阴模或阳模。

进一步地，所述模具为复合材料的阳模。

进一步地，所述方法具体包括以下步骤：

模具制备：制备出复合材料阳模；

模具处理：在模具边缘上每隔一定的距离用钻头打孔，清洗阳模表面，在模具表面擦涂脱模剂；

预浸蜂窝固定：将整张预浸蜂窝铺放在阳模上，用销钉依次穿过蜂窝及阳模上的孔，用细扎丝绕过销钉两端并施加一定的力使蜂窝较好的贴合于阳模面；

第一次固化：将固定的预浸蜂窝置于固化炉或热压罐中进行加热固化；175℃±10℃，恒温120min±10min。

贴胶膜：胶膜粘贴于蜂窝的上下表面；