[发明专利]一种复合材料风扇叶片金属加强边的制造方法

说明书

本发明的目的是提供一种复合材料风扇叶片金属加强边的制造方法，将金属加强边分成三部分来制造，分别是第一侧壁板、第二侧壁板和鼻锥。在制造过程中，第一侧壁板的内侧面和第二侧壁板的内侧面分别成型，因此，当第一侧壁板和第二侧壁板拼接在一起后，由已经成型的第一侧壁板的内侧面和第二侧壁板的内侧面拼接形成金属加强边的内表面也已经成型，从而避免了额外的对金属加强边的内表面的加工步骤，显著降低了金属加强边的内表面的加工难度。第一侧壁板的外侧面和第二侧壁板的外侧面拼接形成金属加强边的鼻锥的加工面，加工面用于构建鼻锥。

技术领域

本发明涉及航空发动机领域，具体涉及一种复合材料风扇叶片金属加强边的制造方法。

背景技术

随着复合材料制备技术的不断提高，复合材料的材料性能也在不断增强，复合材料在航空发动机领域的应用范围也越来越广泛。复合材料的大量使用，能够满足新一代航空发动机“低噪声、低污染、低成本”的要求，提高市场竞争力。复合材料的强度高，但是抗冲击性能不理想。为了能够经受住鸟或硬物的撞击，复合材料风扇叶片均采用了金属加强边的设计，金属加强边包括前缘加强边、叶尖加强边和尾缘加强边。

受复合材料风扇叶片特殊结构的影响，金属加强边的设计和加工难度很高，主要包括：

1)加强边结构尺寸较大，且弯掠程度较大；

2)前缘加强边与复材本体配合，截面为“V”型，开口窄，开口深度大，同时侧壁板厚度很薄，导致整体刚度较低，不利于机械加工；

3)加强边的加工精度要求较高。

针对加强边在加工过程存在的这些问题，传统机加方式在加工加强边的过程中存在加工精度低、周期长和加强边整体易变形等问题；采用激光直接熔化技术/3D打印技术制备前缘金属加强边，由于表面精度不够，在完成毛坯件成型后还需要使用电火花、机加等工艺对内外表面进行精加工，同样面临着加强边内腔加工的难题以及成型的变形问题。

本领域需要一种能够降低金属加强边内表面加工难度的复合材料风扇叶片金属加强边的制造方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种复合材料风扇叶片金属加强边的制造方法，所述复合材料风扇叶片金属加强边的制造方法能够降低金属加强边内表面加工难度。

为实现所述目的的复合材料风扇叶片金属加强边的制造方法，用于制造航空发动机的风扇叶片的金属加强边，其特征在于，所述复合材料风扇叶片金属加强边的制造方法包括：

a.分别制造第一侧壁板和第二侧壁板；

b.将所述第一侧壁板和所述第二侧壁板拼接在一起，以使所述第一侧壁板的内侧面和所述第二侧壁板的内侧面拼接形成所述金属加强边的内表面，并使所述第一侧壁板的外侧面和所述第二侧壁板的外侧面拼接形成所述金属加强边的鼻锥的加工面；

c.在所述加工面上构建所述鼻锥。

所述的复合材料风扇叶片金属加强边的制造方法，其进一步的特点是，制造所述第一侧壁板和所述第二侧壁板的步骤包括：

采用热压成型的工艺来加工金属板，以获得所述第一侧壁板和所述第二侧壁板的毛坯件。

所述的复合材料风扇叶片金属加强边的制造方法，其进一步的特点是，制造所述第一侧壁板和所述第二侧壁板的步骤还包括：

对所述毛坯件的边缘轮廓进行切割，以形成所述第一侧壁板和所述第二侧壁板，并保证成所述第一侧壁板和所述第二侧壁板的拼接处的拼接缝的平整度。

所述的复合材料风扇叶片金属加强边的制造方法，其进一步的特点是，在所述热压成型的工艺中，使用侧壁板成型模具来制造所述第一侧壁板和所述第二侧壁板；

所述侧壁板成型模具具有使所述第一侧壁板的内侧面和所述第二侧壁板的内侧面成型的形状。