【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及復合材料成型，具體涉及一種一體化復合材料機翼及其成型工藝。
技術介紹
1、傳統的機翼結構為了保證足夠的強度和剛度，往往會采用大量的金屬材料。例如，在大型客機的機翼制造過程中，鋁合金等材料雖然具有較好的力學性能，但同時也使得機翼的重量較大，這不僅增加了飛行器的整體重量，在飛行過程中需要消耗更多的燃料來克服重力，從而降低了燃油效率，而且在高濕度、高鹽度等特殊環境下，機翼的金屬結構也容易受到腐蝕，即使有防護涂層，長時間的使用也可能會導致防護涂層磨損，進而影響機翼的結構完整性。另外，在極端溫度變化的環境中，機翼金屬材料的熱脹冷縮特性可能會導致結構內部產生應力，長期積累可能引發微裂紋等，產生安全隱患。
2、而復合材料相較于傳統的金屬材料具有比強度、比剛度高、耐腐蝕、可設計性等諸多優點，在飛機結構中得到了廣泛的應用。目前，現有復合材料機翼結構大多采用蒙皮加前緣、中肋、后緣、機翼梁(長桁)膠接及緊固件連接的形式，現有復合材料機翼普遍采用膠接的成型工藝，但零件與蒙皮之間的膠接性能試驗是其中的一項非常重要的內容，試驗過程較為復雜，這就增加了復合材料機翼的工藝復雜性。因此，就亟需一種簡單的復合材料機翼的成型工藝。
技術實現思路
1、本專利技術的目的在于：針對現有復合材料機翼成型工藝存在工藝較為復雜的問題，而提供了一種一體化復合材料機翼的成型工藝，本專利技術的工藝利用復合材料成型的特性，可以為一些較為簡單的機翼結構進行一體化制造，模壓成型，既利用了復合材料比強度高、重量輕、耐腐
2、為達到上述目的，本專利技術是通過如下技術方案實現的：
3、本專利技術提供了一種一體化復合材料機翼的成型工藝，該工藝包括如下具體步驟：
4、s1、制作復合材料前、后翼梁：在工裝上分別鋪貼預浸料，固化，分別形成平板結構的復合材料前翼梁和復合材料后翼梁；
5、s2、前緣肋的制備：提供機加好的前緣肋泡沫芯材，而后在其上包裹鋪貼預浸料且使所述預浸料的拼接處錯開，以形成前緣肋；
6、s3、中間肋的制備：提供機加好的中間肋泡沫芯材并在其上設置舵機安裝槽，在所述舵機安裝槽中放置預埋塊，而后在所述中間肋泡沫芯材上包裹鋪貼預浸料且使所述預浸料的拼接處錯開，將對應所述舵機安裝槽處的預浸料裁切掉，以形成中間肋；
7、s4、后緣肋的制備：提供機加好的后緣肋泡沫芯材，而后在其上包裹鋪貼預浸料且使所述預浸料的拼接處錯開，以形成后緣肋；
8、s5、分段組合：將所述前緣肋、復合材料前翼梁、中間肋、復合材料后翼梁和后緣肋依次拼接，而后在復合材料前翼梁和復合材料后翼梁上連接具有若干金屬接頭的連接件；
9、s6、整體包裹：拼接后整體包裹鋪貼機翼蒙皮預浸料且使所述預浸料的拼接處錯開，以形成復合材料機翼預制體；
10、s7、共固化：在模具的成型面涂脫模劑并烘干，在所述復合材料機翼預制體上依次鋪貼脫模布、無孔隔離膜、透氣氈和真空袋，而后置于模具中，合模，加壓，抽真空，升溫，完成共固化，冷卻后脫模，在對應金屬接頭處開連接孔，獲得一體化復合材料機翼。
11、進一步的，一種一體化復合材料機翼的成型工藝：步驟s1、制作復合材料前、后翼梁：在平板工裝上分別鋪貼1.5～3.0mm厚、0°方向的預浸料，而后再依次鋪貼脫模布、無孔隔離膜、透氣氈和真空袋，抽真空至真空度為-0.10～-0.08mpa，而后置于熱壓罐中在0.2～0.3mpa壓力下從室溫以1～3℃/min的升溫速率升溫至115～125℃，升溫完成后保溫85～95min，完成固化，分別獲得平板結構的復合材料前翼梁和復合材料后翼梁。
12、進一步的，一種一體化復合材料機翼的成型工藝：步驟s2～s4中的泡沫芯材選用pet泡沫或pmi泡沫。
13、進一步的，一種一體化復合材料機翼的成型工藝：步驟s2～s4中預浸料的拼接處錯開20.0mm以上。
14、進一步的，一種一體化復合材料機翼的成型工藝：步驟s5在復合材料前翼梁和復合材料后翼梁與泡沫芯材拼接后在r角處填充復合材料捻子條。
15、進一步的，一種一體化復合材料機翼的成型工藝：步驟s6中預浸料的拼接處錯開20.0mm以上。
16、進一步的，一種一體化復合材料機翼的成型工藝：步驟s7、共固化：在模具的成型面采用十字交叉涂刷脫模劑并烘干，在所述復合材料機翼預制體上依次鋪貼脫模布、無孔隔離膜、透氣氈和真空袋，而后置于模具中，合模，在熱壓罐中加壓至0.2～0.3mpa，抽真空至真空度為-0.10～-0.08mpa，而后以1～2℃/min的升溫速率由室溫升溫至115～125℃，升溫完成后保溫90～120min，完成共固化，自然冷卻至60℃以下進行脫模，在對應金屬接頭處開連接孔，從而獲得一體化復合材料機翼。
17、本專利技術還提供了一種一體化復合材料機翼，其是由上述的成型工藝成型得到。
18、本專利技術的有益效果：
19、本專利技術通過采用一體化復合材料機翼成型工藝，避免了零件與蒙皮之間的膠接性能試驗過程，從而降低了復合材料機翼工藝的復雜性。同時，復合材料機翼也大大降低了機翼的整體重量，提高了飛機機翼的各項性能。本專利技術工藝成型的一體化復合材料機翼的零件結構簡單，僅需要一套保證外形面的模具工裝，模具成本大幅度較少。
20、同時，本專利技術的工藝為一體化成型工藝，其有效減少了熱壓罐的固化次數，生產過程成本大幅度減低；一體化成型的復合材料機翼還可以有效的減少零件數量，簡化裝配過程，從而減少了裝配環節的工作量和可能出現的裝配誤差，降低了維修時零部件更換的復雜性，從而降低制造成本并提高生產效率。
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1.一種一體化復合材料機翼的成型工藝，其特征在于，該工藝包括如下步驟：
2.根據權利要求1所述的一種一體化復合材料機翼的成型工藝，其特征在于，步驟S1、制作復合材料前、后翼梁：在平板工裝上分別鋪貼1.5～3.0mm厚、0°方向的預浸料，而后再依次鋪貼脫模布、無孔隔離膜、透氣氈和真空袋，抽真空至真空度為-0.10～-0.08MPa，而后置于熱壓罐中在0.2～0.3MPa壓力下從室溫以1～3℃/min的升溫速率升溫至115～125℃，升溫完成后保溫85～95min，完成固化，分別獲得平板結構的復合材料前翼梁(2)和復合材料后翼梁(4)。
3.根據權利要求1所述的一種一體化復合材料機翼的成型工藝，其特征在于，步驟S2～S4中的泡沫芯材選用PET泡沫或PMI泡沫。
4.根據權利要求1所述的一種一體化復合材料機翼的成型工藝，其特征在于，步驟S2～S4中預浸料的拼接處錯開20.0mm以上。
5.根據權利要求1所述的一種一體化復合材料機翼的成型工藝，其特征在于，步驟S5在復合材料前翼梁(2)和復合材料后翼梁(4)與泡沫芯材拼接后在R角處填充復合材
6.根據權利要求1所述的一種一體化復合材料機翼的成型工藝，其特征在于，步驟S6中預浸料的拼接處錯開20.0mm以上。
7.根據權利要求1所述的一種一體化復合材料機翼的成型工藝，其特征在于，步驟S7、共固化：在模具的成型面采用十字交叉涂刷脫模劑并烘干，在所述復合材料機翼預制體上依次鋪貼脫模布、無孔隔離膜、透氣氈和真空袋，而后置于模具中，合模，在熱壓罐中加壓至0.2～0.3MPa，抽真空至真空度為-0.10～-0.08MPa，而后以1～2℃/min的升溫速率由室溫升溫至115～125℃，升溫完成后保溫90～120min，完成共固化，自然冷卻至60℃以下進行脫模，在對應金屬接頭(6)處開連接孔，從而獲得一體化復合材料機翼。
8.一種一體化復合材料機翼，其特征在于，由權利要求1～7任一項所述的成型工藝成型得到。
...【技術特征摘要】
1.一種一體化復合材料機翼的成型工藝，其特征在于，該工藝包括如下步驟：
2.根據權利要求1所述的一種一體化復合材料機翼的成型工藝，其特征在于，步驟s1、制作復合材料前、后翼梁：在平板工裝上分別鋪貼1.5～3.0mm厚、0°方向的預浸料，而后再依次鋪貼脫模布、無孔隔離膜、透氣氈和真空袋，抽真空至真空度為-0.10～-0.08mpa，而后置于熱壓罐中在0.2～0.3mpa壓力下從室溫以1～3℃/min的升溫速率升溫至115～125℃，升溫完成后保溫85～95min，完成固化，分別獲得平板結構的復合材料前翼梁(2)和復合材料后翼梁(4)。
3.根據權利要求1所述的一種一體化復合材料機翼的成型工藝，其特征在于，步驟s2～s4中的泡沫芯材選用pet泡沫或pmi泡沫。
4.根據權利要求1所述的一種一體化復合材料機翼的成型工藝，其特征在于，步驟s2～s4中預浸料的拼接處錯開20.0mm以上。
5.根據權利要求1所述的一種一體化復合材料...
【專利技術屬性】
技術研發人員：錢園園，侯偉，郭紅軍，王玉凱，沈孝，
申請(專利權)人：常州啟賦安泰復合材料科技有限公司，
類型：發明
國別省市：
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