[发明专利]飞机舱内全复材结构骨架一体成型方法

说明书

本发明公开了复材领域内的一种飞机舱内全复材结构骨架一体成型方法，结构骨架包括骨架前结构、骨架后结构以及连接骨架前结构和骨架后结构的加强筋结构，包括以下：1）铺贴；分别对加强筋结构、骨架前结构、骨架后结构成型；2）合模；先将骨架前结构与加强筋结构合模，在两者的外表面进行整铺，再将整铺后结构与骨架后结构合模，再在两者的外表面进行整铺，将三者连接成整体；3）组装；放置随形压板，制作真空袋；4）固化；进热压罐按固化曲线固化；5）脱模；固化结束待冷却后开罐脱模；6）机加工；按照设计要求上数控机床切边制孔，本发明解决了现有技术中加强筋与结构骨架装配采用胶铆结合的方式导致产品不合格的问题。

技术领域

本发明涉及复合材料技术领域，特别涉及一种全复材结构骨架一体成型方法。

背景技术

航空先进复合材料用于航天航空结构可相应减重20~30%，这是其他先进技术无法达到的效果，因此其在航空航天领域应用日益广泛，继铝、钢、钛之后，已迅速发展成四大航空航天结构材料之一。碳纤维增强材料是复合材料领域一个标志性的产品，具有各项异性（可设计）、高比强度、高比模量、耐腐蚀、抗疲劳等优点，使其在设计时具有较好的灵活性，能够在满足刚度、强度、疲劳性能的前提下，降低结构重量，在航空航天结构设计领域具有较明显的优势。

现有技术方案技术中有一种飞机舱内结构骨架，其结构如图2-3所示，包括骨架前结构101、骨架后结构102以及连接骨架前结构101和骨架后结构102的加强筋结构103，该结构采用金属材料制成，为实现全面减重，现需采用复材进行该结构的制作；加强筋结构103设计可以很大程度上增强产品的强度和刚性，节约材料用量，减轻重量，降低成本。钢结构加强筋可通过焊接连接，碳纤维加强筋结构通常使用胶铆结合的方式安装，胶铆结合时如操作不当，可能会导致产品产生分层等缺陷，从而影响加强筋可起到的作用。

发明内容

针对现有技术中存在的不足，本发明提供了一种飞机舱内全复材结构骨架一体成型方法，解决了现有技术中加强筋与结构骨架装配采用胶铆结合的方式导致产品不合格的问题。

本发明的目的是这样实现的：一种飞机舱内全复材结构骨架一体成型方法，所述结构骨架包括骨架前结构、骨架后结构以及连接骨架前结构和骨架后结构的加强筋结构，包括以下步骤：

步骤1）铺贴；分别对加强筋结构、骨架前结构、骨架后结构成型；

加强筋结构成型，按设计要求在加强筋模具上铺贴一半层数预浸料，再在其外表面整铺另一半层预浸料，铺贴完毕后制真空袋进罐预固化；

骨架前结构铺贴，按设计要求在骨架前模具上铺贴预浸料，铺层至一半层数时放置预埋件，再铺贴剩余预浸料，铺贴完毕后制真空袋进罐预固化；

骨架后结构铺贴，按设计要求在骨架后模具上铺贴预浸料，铺贴完毕后制真空袋进罐预固化；

步骤2）合模；先将骨架前结构与加强筋结构合模，在两者的外表面进行整铺，再将整铺后结构与骨架后结构合模，再在两者的外表面进行整铺，将三者连接成整体；

步骤3）组装；放置随形压板，制作真空袋；

步骤4）固化；进热压罐按固化曲线固化；

步骤5）脱模；固化结束待冷却后开罐脱模；

步骤6）机加工；按照设计要求上数控机床切边制孔。

作为本发明的进一步限定，步骤1）中加强筋结构成型具体步骤包括：

步骤1-1）将加强筋模具分为多个可串联的块状模具，模具的两侧加工有对应加强筋结构的凹槽，并沿凹槽、上表面、后表面铺贴一半层数的预浸料，铺贴完后进行预固化；

步骤1-2）将多个铺贴有预浸料的模具使用连杆串联在一起，两两模具的侧面贴合在一起，使得预浸料的侧面紧贴，然后沿预浸料顶面以及两端模具外侧预浸料表面整铺另一半层数的预浸料，铺贴完后进行预固化。通过此方法可具体铺贴出加强筋的结构，并使其具备较好的结构整体性，从而保证强度。

作为本发明的进一步限定，步骤2）合模具体包括：