[发明专利]一种复合材料机身加强筋的成型方法

说明书

本发明属于树脂基复合材料成型技术领域，涉及一种复合材料机身加强筋的成型方法。本发明在机身加强筋的铺贴过程中，腹板的0度铺层使用自动铺丝工艺的窄带预浸料，后一个0度铺层的拼接缝与前一个0度铺层的拼接缝错开，保证了复合材料机身加强筋的表面质量，减少了预浸料自动下料的工作量，在复合材料机身加强筋成型过程中，取消了常用的软盖板，保证了复合材料机身加强筋的百度和表面质量。本发明提出的复合材料机身加强筋的成型方法，保证了复合材料加强筋的成型质量，简化了成型工艺、缩短了制造周期、降低了制造成本。

技术领域

本发明属于树脂基复合材料成型技术领域，涉及一种复合材料机身加强筋的成型方法。

背景技术

复合材料由于其高比强度、高比模量、可设计性和抗疲劳等一系列特点，在航空领域得到广泛使用。从非承力构件扩展到次承力构件，又从次承力构件扩展到主承力构件。复合材料机身加强筋(包括隔框和角片)是主承力构件，其特点是构件0度铺层方向是圆周方向，不是常规的固定方向，这个特点对复合材料加强筋的厚度均匀性、表面质量和外形公差提出了新的挑战。复合材料机身加强筋的常规成型方法是：加强筋成型工装制造、加强筋工艺假件铺贴固化、工艺假件修形、软盖板铺贴固化和加强筋正式件铺贴固化。常规成型方法制造的复合材料加强筋的厚度和表面质量很难满足设计要求，而且工艺复杂、制造周期长、制造成本高。

本发明的目的是提出一种复合材料机身加强筋的成型方法，保证复合材料加强筋的成型质量(尤其是零件厚度和表面质量)，同时简化成型工艺、缩短制造周期并降低制造成本。

本发明的技术解决方案是：

(1)按照复合材料机身加强筋的制造技术指标设计并制造加强筋成型工装；

(2)按照复合材料机身加强筋的制造技术指标准备预浸料自动下料文件和激光投影文件，复合材料机身加强筋的缘条和腹板的非0度铺层及缘条的0度铺层采用预浸料自动下料，并在激光投影辅助下进行手工铺贴；

(3)0度铺层的腹板使用自动铺丝工艺的预浸料，按照激光投影进行手工铺贴，其中后一个0度铺层的拼接缝与前一个0度铺层的拼接缝必须错开；

(4)重复步骤2和3，每铺贴1～3层抽一次真空，直至所有铺层均完成铺贴；然后进行封装、固化及后续加工和检测。

复合材料机身加强筋的截面是Z形、L形或J形。

所述的后一个0度铺层的拼接缝与前一个0度铺层的拼接缝错开的距离为自动铺丝工艺的预浸料宽度的一半。

本发明具有的优点和有益效果

本发明极大的简化了复合材料机身加强筋的成型方法，有效地保证了复合材料加强筋的成型质量，简化了成型苣，由常规成型方法中的加强筋成型工装制造、加强筋工艺假件铺贴固化、工艺假件修形、软盖板铺贴固化和加强筋正式件铺贴固化等工序简化为加强筋成型工装制造和加强筋正式件铺贴固化，整个制造周期和工作量大大减少；在机身加强筋的铺贴过程中，腹板的0度铺层使用自动铺丝工艺的窄带预浸料，后一个0度铺层的拼接缝与前一个0度铺层的拼接缝错开，保证了复合材料机身加强筋的表面质量，减少了预浸料自动下料的工作量，在复合材料机身加强筋成型过程中，取消了常用的软盖板，保证了复合材料机身加强筋的百度和表面质量。本发明提出的复合材料机身加强筋的成型方法，保证了复合材料加强筋的成型质量，简化了成型工艺、缩短了制造周期、降低了制造成本。

附图说明

图1是常规复合材料机身加强筋的成型方法示意图；

图2是本发明提出的复合材料机身加强筋的成型方法示意图；

图3是复合材料机身加强筋Z形的结构示意图；其中，图3a零度方向示意图，图3b腹板和缘条位置示意图；

图4是复合材料机身加强筋L形的结构示意图；其中，图4a零度方向示意图，图4b腹板和缘条位置示意图；