[发明专利]复合材料梁体结构的成型方法、梁体结构及成型工装

说明书

本申请涉及一种复合材料梁体结构的成型方法、梁体结构及成型工装。该方法包括：在成型工装的成型面铺贴复合材料；其中，成型面包括竖向成型面和横向成型面，竖向成型面的复合材料用于成型出梁体结构的腹板，横向成型面的复合材料用于成型出梁体结构的缘条；对成型工装进行合模，以形成预成型体；将预成型体进行封装，将封装后的预成型体抽真空处理，并通过热压罐工艺固化成型。本申请提供的方案，可以降低支臂梁等复合材料的梁体结构的成型难度，通过热压罐工艺能够固化成型出支臂梁等复合材料的梁体结构，如此，能够改善支臂梁等复合材料的梁体结构的抗疲劳性能，同时实现轻量化。

技术领域

本申请涉及复合材料加工技术领域，尤其涉及复合材料梁体结构的成型方法、梁体结构及成型工装。

背景技术

飞行汽车，是一种新兴的交通工具，既具备传统汽车的陆行属性，也具备传统航空器的飞行属性，因此，飞行汽车的车身结构既要满足传统汽车的可靠性和耐用性要求，又要满足航空器的轻量化要求。

相关技术中，传统汽车或航空器上的支臂梁等梁体结构多采用金属材料制造，例如7系铝合金或2系铝合金，使得支臂梁等梁体结构的重量较重，不利于飞行汽车的轻量化；同时，金属材料的支臂梁等梁体结构在长期处于动载荷作用下局部容易产生裂纹或疲劳损伤，降低了飞行汽车的使用寿命。

发明内容

为解决或部分解决相关技术中存在的问题，本申请提供一种复合材料梁体结构的成型方法、梁体结构及成型工装，能够改善支臂梁等复合材料的梁体结构的抗疲劳性能，同时实现轻量化。

本申请第一方面提供一种复合材料梁体结构的成型方法，包括在成型工装的成型面铺贴复合材料；其中，所述成型面包括竖向成型面和横向成型面，所述竖向成型面的所述复合材料用于成型出梁体结构的腹板，所述横向成型面的所述复合材料用于成型出梁体结构的缘条；

对所述成型工装进行合模，以形成预成型体；

将所述预成型体进行封装，将封装后的所述预成型体抽真空处理，并通过热压罐工艺固化成型。

在一些实施方式中，所述成型工装包括两个第一模具和两个第二模具，两个所述第一模具设有竖向成型面和横向成型面，两个所述第二模具设有横向成型面；

所述在成型工装的成型面铺贴复合材料，包括：

在两个所述第一模具的所述竖向成型面和所述横向成型面铺贴第一复合材料，在两个所述第二模具的所述横向成型面铺贴第二复合材料；

其中，所述第一模具的所述竖向成型面的所述第一复合材料用于成型出所述梁体结构的腹板，所述第一模具和/或所述第二模具的所述横向成型面的所述第二复合材料用于成型出所述梁体结构的缘条。

在一些实施方式中，所述对所述成型工装进行合模，包括：

在两个所述第一模具之间放置夹芯材料，然后对两个所述第一模具沿左右方向进行合模，其中，位于所述竖向成型面的所述第一复合材料夹紧于所述夹芯材料和所述竖向成型面之间；

将两个所述第二模具沿上下方向进行合模，其中，位于所述横向成型面的所述第一复合材料和/或所述第二复合材料夹紧于所述第一模具和所述第二模具的横向成型面之间。

在一些实施方式中，所述对所述成型工装进行合模，以形成所述预成型体，包括：

先对两个所述第一模具沿左右方向合模，然后对两个所述第二模具沿上下方向合模，以形成所述预成型体。

在一些实施方式中，所述第一复合材料与所述第二复合材料具有不同的铺贴方案，以成型出厚度不同的所述腹板与所述缘条。

在一些实施方式中，所述第一模具的竖向成型面的所述第一复合材料沿所述梁体结构的长度方向具有不同的铺贴方案，以在所述梁体结构的长度方向成型出厚度不同的所述腹板。