一种翼面的制备方法转让专利

申请号 : CN201810756527.5

文献号 : CN109016571B

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法律信息:

相似专利:

发明人 : 李顺张林肖卫华张月东李俊

申请人 : 江苏新扬新材料股份有限公司

摘要 :

本发明公开了航空技术领域内的一种翼面的制备方法,(1)模具的准备;(2)裁布;(3)合布;(4)泡沫的制备;(5)分区铺层;(6)预定型;(7)下接头区域的铺层;(8)蒙皮的铺层;(9)上接头铺层;(10)合模;(11)注胶固化脱模与修边;本发明的制备成本低。

权利要求 :

1.一种翼面的制备方法,其特征在于,包括以下步骤,

(1)模具的准备:清理模具内腔残留物,清理完残留物后使用干净的布带浸渍丙酮对模具内腔进行擦拭,清洗掉影响产品的残渣,晾干后用干净的布带浸渍脱模剂擦拭模具内腔,脱模剂晾干后再次擦拭脱模剂,重复擦拭脱模剂步骤5-8次,用保鲜膜盖上模具,以备后续使用;

(2)裁布:将碳纤维布按照工艺文件中的形状、数量、角度要求用裁布机进行下料操作,裁出足够的产品用料,且留有备用料,剪裁完成后用定型剂将剪好的布料定型,定型后用记号笔做好编号,按次序放置在指定的区域;

(3)合布:将相邻两层布逐次合上,每合一层使用电熨斗熨烫,继续编号,按次序放好;

(4)泡沫的制备:按照设计要求加工前缘泡沫、主梁泡沫和后缘泡沫,用美工刀裁剪泡沫外形,裁剪后用砂纸打磨,使泡沫符合设计要求;

(5)分区铺层:对前缘泡沫进行铺层,具体的为,前缘泡沫的铺层区域分别为E区和F区,在铺层前,在主梁泡沫上包裹一层胶膜,上下表面的胶膜贴合完毕,然后依次对E区和F区进行铺层,E区为前缘泡沫的厚度减少段,F区为前缘泡沫的整体;

主梁泡沫的铺层区域分别为C区和D区,在铺层前,在主梁泡沫上包裹一层胶膜,上下表面的胶膜贴合完毕,使用熨斗熨烫压实,然后依次对C区和D区进行铺层,C区为主梁泡沫的厚度减少段,D区为主梁粮泡沫的整体;

后缘泡沫的铺层区域分别为A区和B区,在铺层前,在后院泡沫上包裹一层胶膜,胶膜贴合完毕,使用熨斗熨烫压实,然后使用合布好的预浸料依次对A区和B区进行铺层,A区为后缘泡沫的厚度减少段,B区为后缘泡沫的整体;

(6)预定型:将前缘泡沫、后缘泡沫和主梁泡沫放入下模具中,在下模具中打真空袋,将真空袋抽真空,将下模具送入烘箱加热,加热结束后,取出下模具,关闭烘箱和真空泵,剪开真空袋,取出拼接好的预成型体;

(7)下接头区域的铺层:先将加工好的金属件预埋至模具内接头区域的对应位置上,上模具和下模具与翼面所在接头区域对应的接头处表面各铺贴一层单面脱模布,在下模具的脱模布上铺一层与接头形状相对应的平纹布预浸料,铺贴后在褶皱处划开,铺贴若干层准备好的小接头预浸料,再铺贴与大接头形状相同的大接头补片将台阶补平,揭开保护白纸,继续进行下接头补片的铺层,下接头补片由大到小递增向上铺层,确保金属件与预浸料紧密贴合;

(8)蒙皮的铺层:取出已经裁剪并合布完成的蒙皮,确认好角度,蒙皮下表面朝上,平整放置在垫有白纸的台面上,将预成型体水平放在蒙皮中,蒙皮沿着预成型体的前缘向上翻折,包裹住预成型体,取脱模布覆盖住蒙皮上表面,用熨斗熨烫直至表面平整,180°翻转,将蒙皮另一面朝上,拉紧未熨烫的纤维布,使前缘处的布与预成型体紧密贴合,使用熨斗从前缘往后缘处熨烫,熨烫完毕,用剪刀将蒙皮剪切整齐,将蒙皮好的预成型体放置到下模具上;

(9)上接头铺层:将最小的上接头补片贴合在蒙皮表面,再依次贴上大小逐渐递增的上接头补片,铺完补片后蒙皮的表面平整,再铺贴上若干层小接头预浸料,最后铺贴一层与接头形状相同的平纹布预浸料,铺层结束的上接头表面铺一层脱模纸;

(10)合模:用吊车起吊上模准备合模,慢慢移动至下模的正上方,缓慢下降到接近下模时,插入定位销,继续下降上模直至上模和下模合在一起,成功合模后,插入螺栓、螺钉,用扳手拧紧;

(11)注胶固化脱模与修边:将模具连上注胶管,先对模具升温至50℃,然后在烘箱内保温,开始模具和树脂抽真空,抽完真空后注入环氧树脂胶液,控制烘箱的温度,并按照固化工艺进行固化,固化后冷却到室温,开模取出翼面,对其进行修边,得到整体成型后的翼面;

其中,接头由大接头和小接头组成,小接头区域为接头外边缘与台阶之间所在区域。

2.根据权利要求1所述的一种翼面的制备方法,其特征在于,所述前缘泡沫在高度方向上对称设有一个台阶,前缘泡沫一端与台阶之间为厚度减少段一,所述步骤(5)中,E区与厚度减少段一对应,使用12组预浸料对E区进行铺层,从第一组至第十二组预浸料的铺层角度依次为: -45°/45°/0°/0°、-45°/45°/0°/90°、0°/0°/90°/45°、45°/90°/0°/0°、90°/0°/

45°/-45°、0°/0°/45°/-45°、45°/-45°/0°/0°、45°/-45°/0°/90°、0°/0°/90°/-45°、-45°/

90°/0°/0°、90°/0°/-45°/45°、0°/0°/-45°/45°,第一组至第六组预浸料依次铺贴在前缘泡沫的上表面,第七组至第十二组依次铺贴在前缘泡沫的下表面;E区的铺贴步骤为,第一步:将第一组至第三组依次铺贴在前缘泡沫的上表面,第二步:将第七组至第九组依次铺贴在前缘泡沫的下表面,第三步:将第四组至第六组继续依次铺贴在上表面;第四步:将第十组至第十二组预浸料继续依次铺贴在下表面;

所述主梁泡沫在高度方向上对称设有三个台阶,分别为台阶一、台阶二和台阶三,主梁泡沫上表面的一端与台阶一之间为厚度减少段二,台阶一与台阶二之间为厚度减少段三,台阶二与台阶三之间为厚度减少段四;主梁泡沫下表面的一端与台阶一之间为厚度减少段五,台阶一与台阶二之间为厚度减少段六,台阶二与台阶三之间为厚度减少段七, C区分为C1区、C2区、C3区、C4区、C5区和C6区,C1区与厚度减少段二对应,C2区与厚度减少段三对应,C3区与厚度减少段四对应,C4区与厚度减少段五对应,C5区与厚度减少段六对应,C6区域厚度减少段七对应,使用四层预浸料对C1区进行铺层,从第一组至第四组预浸料的铺层角度依次为: -45°/45°/0°/90°、0°/-45°/45°/0°、90°/0°/-45°/45° 、0°/0°/-45°/0°;使用两组预浸料对C2区进行铺层,第一组和第二组预浸料的铺层角度分别为:0°/-45°/0°/0°、

45°/-45°/0°/90°;使用两组预浸料对C3区进行铺层,第一组和第二组预浸料的铺层角度分别为:0°/45°/-45°/0°、90°/0°/45°/-45°;使用四组预浸料对C4区进行铺层,第一组至第四组预浸料的铺层角度依次为:45°/-45°/0°/90°、0°/45°/-45°/0°、90°/0°/45°/-45°、0°/

0°/45°/0°;使用两组预浸料对C5区进行铺层,第一组和第二组预浸料的铺层角度分别为:

0°/45°/0°/0°、-45°/45°/0°/90°;使用两组预浸料对C6区进行铺层,第一组和第二组预浸料的铺层角度分别为:0°/-45°/45°/0°、90°/0°/-45°/45°;其中,对厚度减少段二至厚度减少段四依次铺贴;

所述后缘泡沫在高度方向上对称设有一个台阶,后缘泡沫一端与台阶之间为厚度减少段八,A区与厚度减少段八对应,使用12层预浸料对A区进行铺层,第一组至第十二组预浸料的铺层角度依次为:-45°/45°/0°/0°、-45°/45°/0°/90°、0°/0°/90°/45°、45°/90°/0°/0°、

90°/0°/45°/-45°、0°/0°/45°/-45°、45°/-45°/0°/0°、45°/-45°/0°/90°、0°/0°/90°/-

45°、-45°/90°/0°/0°、90°/0°/-45°/45° 、0°/0°/-45°/45°,第一组至第六组预浸料依次铺贴在后缘泡沫的上表面,第七组至第十二组预浸料依次铺贴在后缘泡沫的下表面,铺贴时,第一组预浸料与后缘泡沫的厚端对齐,第七组预浸料与后缘泡沫的厚端对齐;A区的铺层步骤具体的为,第一步:将第一组至第三组依次铺贴在后缘泡沫的上表面,第二步:将第七组至第九组依次铺贴在后缘泡沫的下表面,第三步:将第四组至第六组继续依次铺贴在上表面;第四步:将第十组至第十二组预浸料继续依次铺贴在下表面;

其中,以泡沫的长度方向为0°。

3.根据权利要求2所述的一种翼面的制备方法,其特征在于,D区铺层的方法具体的为:

D区铺层的层数为n,从下往上铺层时对应的预浸料编号为D1-Dn,在操作台面上铺保护白纸,将D1边沿对齐主梁泡沫边沿,使用熨斗熨烫使预浸料贴实在保护白纸上,将预浸料翻转过来,折出第一个90°的拐角,将主梁泡沫放倒,预浸料未铺层部分垂在台面外,对拐角进行熨烫压实,使预浸料完全与主梁泡沫的侧面完全贴合,再次翻转主梁泡沫,主梁泡沫平放在桌面上,拉紧D1未铺贴面,沿着折痕,将主梁泡沫上表面与预浸料贴合,使用熨斗从折痕处向另一侧熨烫,下表面熨好后将另一个侧面贴合压实,再用美工到裁去多余的部分,贴D2-Dn的步骤与铺贴D1的步骤相同,每层铺贴接口左右错开;

F区和B区的铺层方法与D区相同。

4.根据权利要求3所述的一种翼面的制备方法,其特征在于,D区铺层的组数为6,每组由四层预浸料组成,第一组预浸料至第六组预浸料的铺层角度依次为:(-45°/45°/0°/0°)、(-45°/45°/0°/90°)、(0°/0°/90°/45°) 、(45°/90°/0°/0°) 、(90°/0°/45°/-45°)、(0°/0°/

45°/-45°),依次铺贴第一组预浸料至第六组预浸料;

F区铺层的组数为6,第一组预浸料至第六组预浸料的铺层角度依次为:(-45°/45°/0°/

0°)、(-45°/45°/0°/90°)、(0°/0°/90°/45°) 、(45°/90°/0°/0°) 、(90°/0°/45°/-45°)、(0°/0°/45°/-45°),依次铺贴第一组预浸料至第六组预浸料;

B区铺层的组数为6,第一组预浸料至第六组预浸料的铺层角度依次为:(-45°/45°/0°/

0°)、(-45°/45°/0°/90°)、(0°/0°/90°/45°) 、(45°/90°/0°/0°) 、(90°/0°/45°/-45°)、(0°/0°/45°/-45°),依次铺贴第一组预浸料至第六组预浸料。

5.根据权利要求4所述的一种翼面的制备方法,其特征在于,所述步骤(5)中还包括以下抽真空步骤:

(601)第一次抽真空:在铺完A区的第一层至第三层预浸料和第七层至第九层预浸料、E区的第一组至第三组和第七组至第九组预浸料、C1区和C4区的预浸料后,将此时的前缘泡沫、后缘泡沫和主梁泡沫依次从真空袋开口一侧放入且间隔放置,将真空袋开口密封,将真空袋抽真空,将抽完真空的真空袋推入烘箱内压实,保证预浸料之间无空隙;

(602)第二次抽真空:在铺完A区、C区和E区所有的预浸料后,将此时的前缘泡沫、后缘泡沫和主梁泡沫依次从真空袋开口一侧放入且间隔放置,将真空袋开口密封,将真空袋抽真空,将抽完真空的真空袋推入烘箱内压实,保证预浸料之间无空隙;

(603)第三次抽真空:在包完B区的第一组至第三组预浸料、D区的第一组至第三组预浸料和F区的第一组至第三组预浸料后,将此时的前缘泡沫、后缘泡沫和主梁泡沫依次从真空袋开口一侧放入且间隔放置,将真空袋开口密封,将真空袋抽真空,将抽完真空的真空袋推入烘箱内压实,保证预浸料之间无空隙;

(604)第四次抽真空:在包完B区、D区和F区的所有预浸料后,此时的前缘泡沫、后缘泡沫和主梁泡沫依次从真空袋开口一侧放入且间隔放置,将真空袋开口密封,将真空袋抽真空,将抽完真空的真空袋推入烘箱内压实,保证预浸料之间无空隙。

6.根据权利要求1~5任一项所述的一种翼面的制备方法,其特征在于,所述下接头补片由下接头第一补片组和下接头第二补片组组成,下接头第一补片组由n个下接头第一补片Pi组成,Pi为第i个下接头第一补片,设定P1最大,P1至Pn的大小依次递减,Pi为从P1一端沿着P1另一端方向剪切掉(i-1)*l1 mm宽度后的下接头第一补片,l1为设定的剪切宽度一,将P1至Pn依次铺贴至下模具的对应区域,P1另一端为具有圆弧的一端;下接头第二补片组由m个下接头第二补片Sx组成,Sx为第x个下接头第二补片,S1至Sm的大小依次递减,Sx为从S1一端沿着S1另一端方向剪切掉(x-1)* l2 mm宽度后的下接头第一补片,l2为设定的剪切宽度二。

7.根据权利要求6所述的一种翼面的制备方法,其特征在于,所述步骤(9)中的上接头补片具有t个,用Yu表示第u个铺贴的上接头补片,则Yt最大,Yt与P1相同,Yu为从Yt一端沿着Yt另一端方向剪切掉(t-u)*l3 mm宽度后的上接头补片,l3为设定的剪切宽度三。

说明书 :

一种翼面的制备方法

技术领域

[0001] 本发明属于航空技术领域,特别涉及一种翼面的制备方法。

背景技术

[0002] 复合材料在航空航天领域的成功应用仅有几十年的历史,但因其在比强度、比刚度、可设计性和便于大面积整体成型等方面的优点在航空航天领域的应用日益广泛。目前,复合材料结构已经与铝合金、钛合金和合金钢一起成为航空航天领域的四大结构材料。
[0003] 复合材料于20世纪60年代中期研制成功,随后被广泛应用与飞机等航空结构中。几十年来,复合材料在航空领域结构上的应用走过了一条由小到大、由次到主、由局部到整体、由结构到功能的发展道路。
[0004] 随之现在科学技术发展越来越快,复合材料也更快速发展,而现有技术中利用复合材料制备出来的翼面质量大,制备成本高。

发明内容

[0005] 针对现有技术中的缺陷,本发明的目的在于克服上述现有技术中的不足之处,解决现有技术中制备成本高及制备出来的翼面质量大的技术问题,提供一种翼面的制备方法,本发明的制备成本低,利用本发明制备出来的翼面质量低,强度大。
[0006] 本发明的目的是这样实现的:一种翼面的制备方法,包括以下步骤,
[0007] (1)模具的准备:清理模具内腔残留物,清理完残留物后使用干净的布带浸渍丙酮对模具内腔进行擦拭,清洗掉影响产品的残渣,晾干后用干净的布带浸渍脱模剂擦拭模具内腔,脱模剂晾干后再次擦拭脱模剂,重复擦拭脱模剂步骤5-8次,用保鲜膜盖上模具,以备后续使用;
[0008] (2)裁布:将碳纤维布按照工艺文件中的形状、数量、角度要求用裁布机进行下料操作,裁出足够的产品用料,且留有备用料,剪裁完成后用定型剂将剪好的布料定型,定型后用记号笔做好编号,按次序放置在指定的区域;
[0009] (3)合布:将相邻两层布逐次合上,每合一层使用电熨斗熨烫,继续编号,按次序放好;
[0010] (4)泡沫的制备:按照设计要求加工前缘泡沫、主梁泡沫和后缘泡沫,用美工刀裁剪泡沫外形,裁剪后用砂纸打磨,使泡沫符合设计要求;
[0011] (5)分区铺层:对前缘泡沫进行铺层,具体的为,前缘泡沫的铺层区域分别为E区和F区,在铺层前,在主梁泡沫上包裹一层胶膜,上下表面的胶膜贴合完毕,然后依次对E区和F区进行铺层,E区为前缘泡沫的厚度减少段,F区为前缘泡沫的整体;
[0012] 主梁泡沫的铺层区域分别为C区和D区,在铺层前,在主梁泡沫上包裹一层胶膜,上下表面的胶膜贴合完毕,使用熨斗熨烫压实,然后依次对C区和D区进行铺层,C区为主梁泡沫的厚度减少段,D区为主梁粮泡沫的整体;
[0013] 后缘泡沫的铺层区域分别为A区和B区,在铺层前,在后院泡沫上包裹一层胶膜,胶膜贴合完毕,使用熨斗熨烫压实,然后使用合布好的预浸料依次对A区和B区进行铺层,A区为后缘泡沫的厚度减少段,B区为后缘泡沫的整体;
[0014] (6)预定型:将前缘泡沫、后缘泡沫和主梁泡沫放入下模具中,在下模具中打真空袋,将真空袋抽真空,将下模具送入烘箱加热,加热结束后,取出下模具,关闭烘箱和真空泵,剪开真空袋,取出拼接好的预成型体;
[0015] (7)下接头区域的铺层:先将加工好的金属件预埋至模具内接头区域的对应位置上,上模具和下模具与翼面所在接头区域对应的接头处表面各铺贴一层单面脱模布,在下模具的脱模布上铺一层与接头形状相对应的平纹布预浸料,铺贴后在褶皱处划开,铺贴若干层准备好的小接头预浸料,再铺贴与大接头形状相同的大接头补片将台阶补平,揭开保护白纸,继续进行下接头补片的铺层,下接头补片由大到小递增向上铺层,确保金属件与预浸料紧密贴合;
[0016] (8)蒙皮的铺层:取出已经裁剪并合布完成的蒙皮,确认好角度,蒙皮下表面朝上,平整放置在垫有白纸的台面上,将预成型体水平放在蒙皮中,蒙皮沿着预成型体的前缘向上翻折,包裹住预成型体,取脱模布覆盖住蒙皮上表面,用熨斗熨烫直至表面平整,180°翻转,将蒙皮另一面朝上,拉紧未熨烫的纤维布,使前缘处的布与预成型体紧密贴合,使用熨斗从前缘往后缘处熨烫,熨烫完毕,用剪刀将蒙皮剪切整齐,将蒙皮好的预成型体放置到下模具上;
[0017] (9)上接头铺层:将最小的上接头补片贴合在蒙皮表面,再依次贴上大小逐渐递增的上接头补片,铺完补片后蒙皮的表面平整,再铺贴上若干层小接头预浸料,最后铺贴一层与接头形状相同的平纹布预浸料,铺层结束的上接头表面铺一层脱模纸;
[0018] (10)合模:用吊车起吊上模准备合模,慢慢移动至下模的正上方,缓慢下降到接近下模时,插入定位销,继续下降上模直至上模和下模合在一起,成功合模后,插入螺栓、螺钉,用扳手拧紧;
[0019] (11)注胶固化脱模与修边:将模具连上注胶管,先对模具升温至50℃,然后在烘箱内保温,开始模具和树脂抽真空,抽完真空后注入环氧树脂胶液,控制烘箱的温度,并按照固化工艺进行固化,固化后冷却到室温,开模取出翼面,对其进行修边,得到整体成型后的翼面;
[0020] 其中,接头由大接头和小接头组成,小接头区域为接头外边缘与台阶之间所在区域。
[0021] 为了进一步加强翼面的强度,所述前缘泡沫在高度方向上对称设有一个台阶,前缘泡沫一端与台阶之间为厚度减少段一,所述步骤(5)中,E区与厚度减少段一对应,使用12组预浸料对E区进行铺层,从第一组至第十二组(每组四层预浸料)预浸料的铺层角度依次为:(-45°/45°/0°/0°)、(-45°/45°/0°/90°)、(0°/0°/90°/45°)、(45°/90°/0°/0°)、(90°/0°/45°/-45°)、(0°/0°/45°/-45°)、(45°/-45°/0°/0°)、(45°/-45°/0°/90°)、(0°/0°/90°/-
45°)、(-45°/90°/0°/0°) 、(90°/0°/-45°/45°)、(0°/0°/-45°/45°),第一组至第六组预浸料依次铺贴在前缘泡沫的上表面,第七组至第十二组依次铺贴在前缘泡沫的下表面;E区的铺贴步骤为,第一步:将第一组至第三组依次铺贴在前缘泡沫的上表面,第二步:将第七组至第九组依次铺贴在前缘泡沫的下表面,第三步:将第四组至第六组继续依次铺贴在上表面;第四步:将第十组至第十二组预浸料继续依次铺贴在下表面;
[0022] 所述主梁泡沫在高度方向上对称设有三个台阶,分别为台阶一、台阶二和台阶三,主梁泡沫上表面的一端与台阶一之间为厚度减少段二,台阶一与台阶二之间为厚度减少段三,台阶二与台阶三之间为厚度减少段四;主梁泡沫下表面的一端与台阶一之间为厚度减少段五,台阶一与台阶二之间为厚度减少段六,台阶二与台阶三之间为厚度减少段七, C区分为C1区、C2区、C3区、C4区、C5区和C6区,C1区与厚度减少段二对应,C2区与厚度减少段三对应,C3区与厚度减少段四对应,C4区与厚度减少段五对应,C5区与厚度减少段六对应,C6区域厚度减少段七对应,使用四层预浸料对C1区进行铺层,从第一组至第四组预浸料(每组四层预浸料)的铺层角度依次为:(-45°/45°/0°/90°)、(0°/-45°/45°/0°)、(90°/0°/-45°/45°) 、(0°/0°/-45°/0°);使用两组预浸料对C2区进行铺层,第一组和第二组预浸料的铺层角度分别为:(0°/-45°/0°/0°)、(45°/-45°/0°/90°);使用两组预浸料对C3区进行铺层,第一组和第二组预浸料的铺层角度分别为:(0°/45°/-45°/0°)、(90°/0°/45°/-45°);使用四组预浸料对C4区进行铺层,第一组至第四组预浸料的铺层角度依次为:(45°/-45°/0°/
90°)、(0°/45°/-45°/0°)、(90°/0°/45°/-45°)、(0°/0°/45°/0°);使用两组预浸料对C5区进行铺层,第一组和第二组预浸料的铺层角度分别为:(0°/45°/0°/0°)、(-45°/45°/0°/90°);
使用两组预浸料对C6区进行铺层,第一组和第二组预浸料的铺层角度分别为:(0°/-45°/
45°/0°)、(90°/0°/-45°/45°);其中,对厚度减少段二至厚度减少段四依次铺贴;
[0023] 所述后缘泡沫在高度方向上对称设有一个台阶,后缘泡沫一端与台阶之间为厚度减少段八,A区与厚度减少段八对应,使用12层预浸料对A区进行铺层,第一组至第十二组预浸料的铺层角度依次为:(-45°/45°/0°/0°)、(-45°/45°/0°/90°)、(0°/0°/90°/45°)、(45°/90°/0°/0°)、(90°/0°/45°/-45°)、(0°/0°/45°/-45°) (45°/-45°/0°/0°)、(45°/-45°/0°/
90°)、(0°/0°/90°/-45°)、(-45°/90°/0°/0°)、(90°/0°/-45°/45°) 、(0°/0°/-45°/45°),第一组至第六组预浸料依次铺贴在后缘泡沫的上表面,第七组至第十二组预浸料依次铺贴在后缘泡沫的下表面,铺贴时,第一组预浸料与后缘泡沫的厚端对齐,第七组预浸料与后缘泡沫的厚端对齐;A区的铺层步骤具体的为,第一步:将第一组至第三组依次铺贴在后缘泡沫的上表面,第二步:将第七组至第九组依次铺贴在后缘泡沫的下表面,第三步:将第四组至第六组继续依次铺贴在上表面;第四步:将第十组至第十二组预浸料继续依次铺贴在下表面;
[0024] 其中,以泡沫的长度方向为0°。
[0025] 为了实现对各个泡沫的整体铺层,D区铺层的方法具体的为:
[0026] D区铺层的层数为n,从下往上铺层时对应的预浸料编号为D1-Dn,在操作台面上铺保护白纸,将D1边沿对齐主梁泡沫边沿(未铺贴预浸料的部分放在保护白纸上),使用熨斗熨烫使预浸料贴实在保护白纸上,将预浸料翻转过来,折出第一个90°的拐角,将主梁泡沫放倒,预浸料未铺层部分垂在台面外,对拐角进行熨烫压实,使预浸料完全与主梁泡沫的侧面完全贴合,再次翻转主梁泡沫,主梁泡沫平放在桌面上,拉紧D1未铺贴面,沿着折痕,将主梁泡沫上表面与预浸料贴合,使用熨斗从折痕处向另一侧熨烫,下表面熨好后将另一个侧面贴合压实,再用美工到裁去多余的部分,贴D2-Dn的步骤与铺贴D1的步骤相同,每层铺贴接口左右错开;
[0027] F区和B区的铺层方法与D区相同。
[0028] 作为本发明的进一步改进,D区铺层的组数为6,每组由四层预浸料组成,第一组预浸料至第六组预浸料的铺层角度依次为:(-45°/45°/0°/0°)、(-45°/45°/0°/90°)、(0°/0°/90°/45°) 、(45°/90°/0°/0°) 、(90°/0°/45°/-45°)、(0°/0°/45°/-45°),依次铺贴第一组预浸料至第六组预浸料;
[0029] F区铺层的组数为6,第一组预浸料至第六组预浸料的铺层角度依次为:(-45°/45°/0°/0°)、(-45°/45°/0°/90°)、(0°/0°/90°/45°) 、(45°/90°/0°/0°) 、(90°/0°/45°/-
45°)、(0°/0°/45°/-45°),依次铺贴第一组预浸料至第六组预浸料;
[0030] B区铺层的组数为6,第一组预浸料至第六组预浸料的铺层角度依次为:(-45°/45°/0°/0°)、(-45°/45°/0°/90°)、(0°/0°/90°/45°) 、(45°/90°/0°/0°) 、(90°/0°/45°/-
45°)、(0°/0°/45°/-45°),依次铺贴第一组预浸料至第六组预浸料。
[0031] 为了使每层预浸料紧密贴合,所述步骤(5)中还包括以下抽真空步骤:
[0032] (601)第一次抽真空:在铺完A区的第一层至第三层预浸料和第七层至第九层预浸料、E区的第一组至第三组和第七组至第九组预浸料、C1区和C4区的预浸料后,将此时的前缘泡沫、后缘泡沫和主梁泡沫依次从真空袋开口一侧放入且间隔放置,将真空袋开口密封,将真空袋抽真空,将抽完真空的真空袋推入烘箱内压实,保证预浸料之间无空隙;
[0033] (602)第二次抽真空:在铺完A区、C区和E区所有的预浸料后,将此时的前缘泡沫、后缘泡沫和主梁泡沫依次从真空袋开口一侧放入且间隔放置,将真空袋开口密封,将真空袋抽真空,将抽完真空的真空袋推入烘箱内压实,保证预浸料之间无空隙;
[0034] (603)第三次抽真空:在包完B区的第一组至第三组预浸料、D区的第一组至第三组预浸料和F区的第一组至第三组预浸料后,将此时的前缘泡沫、后缘泡沫和主梁泡沫依次从真空袋开口一侧放入且间隔放置,将真空袋开口密封,将真空袋抽真空,将抽完真空的真空袋推入烘箱内压实,保证预浸料之间无空隙;
[0035] (604)第四次抽真空:在包完B区、D区和F区的所有预浸料后,此时的前缘泡沫、后缘泡沫和主梁泡沫依次从真空袋开口一侧放入且间隔放置,将真空袋开口密封,将真空袋抽真空,将抽完真空的真空袋推入烘箱内压实,保证预浸料之间无空隙。
[0036] 作为本发明的进一步改进,所述下接头补片由下接头第一补片组和下接头第二补片组组成,下接头第一补片组由n个下接头第一补片Pi组成,Pi为第i个下接头第一补片,设定P1最大,P1至Pn的大小依次递减,Pi为从P1一端沿着P1另一端方向剪切掉(i-1)*l1 mm宽度后的下接头第一补片,l1为设定的剪切宽度一,将P1至Pn依次铺贴至下模具的对应区域,P1另一端为具有圆弧的一端;下接头第二补片组由m个下接头第二补片Sx组成,Sx为第x个下接头第二补片,S1至Sm的大小依次递减,Sx为从S1一端沿着S1另一端方向剪切掉(x-1)* l2 mm宽度后的下接头第一补片,l2为设定的剪切宽度二。
[0037] 作为本发明的进一步改进,所述步骤(9)中的上接头补片具有t个,用Yu表示第u个铺贴的上接头补片,则Yt最大,Yt与P1相同,Yu为从Yt一端沿着Yt另一端方向剪切掉(t-u)*l3 mm宽度后的上接头补片,l3为设定的剪切宽度三。
[0038] 本发明利用泡沫和预浸料的结合制造翼面,制备成本低;制备出来的翼面质量低;通过各层预浸料铺层角度的设置,提高翼面的强度,抗弯性能好,可应用于制备飞机弹翼的工作中。

附图说明

[0039] 图1为本发明中前缘泡沫、主梁泡沫和后缘泡沫放在一起后的立体结构图。
[0040] 图2为本发明中制备出来的翼面的立体结构图。
[0041] 图3为本发明中大接头补片的结构示意图。
[0042] 图4为本发明中下接头第一补片P1的结构示意图。
[0043] 图5为本发明中下接头第二补片S1的结构示意图。
[0044] 图6为本发明中翼面的分区示意图。
[0045] 其中,1台阶四,2后缘泡沫,3台阶一,4台阶二,5主梁泡沫,6前缘泡沫,7台阶五,8台阶三,9小接头,10大接头。

具体实施方式

[0046] 下面结合附图对本发明进行进一步说明。
[0047] 一种翼面的制备方法,包括以下步骤,
[0048] (1)模具的准备:清理模具内腔残留物,清理完残留物后使用干净的布带浸渍丙酮对模具内腔进行擦拭,清洗掉影响产品的残渣,晾干后用干净的布带浸渍脱模剂擦拭模具内腔,脱模剂晾干后再次擦拭脱模剂,重复擦拭脱模剂步骤5-8次,用保鲜膜盖上模具,以备后续使用;
[0049] (2)裁布:将碳纤维布按照工艺文件中的形状、数量、角度要求用裁布机进行下料操作,裁出足够的产品用料,且留有备用料,剪裁完成后用定型剂将剪好的布料定型,定型后用记号笔做好编号,按次序放置在指定的区域;
[0050] (3)合布:将相邻两层布逐次合上,每合一层使用电熨斗熨烫,继续编号,按次序放好;
[0051] (4)泡沫的制备:按照设计要求加工前缘泡沫6、主梁泡沫5和后缘泡沫2,用美工刀裁剪泡沫外形,裁剪后用砂纸打磨,使泡沫符合设计要求;
[0052] (5)分区铺层:对前缘泡沫6进行铺层,具体的为,前缘泡沫6的铺层区域分别为E区和F区,在铺层前,在主梁泡沫5上包裹一层胶膜,上下表面的胶膜贴合完毕,然后依次对E区和F区进行铺层,E区为前缘泡沫6的厚度减少段,F区为前缘泡沫6的整体;
[0053] 主梁泡沫5的铺层区域分别为C区和D区,在铺层前,在主梁泡沫5上包裹一层胶膜,上下表面的胶膜贴合完毕,使用熨斗熨烫压实,然后依次对C区和D区进行铺层,C区为主梁泡沫5的厚度减少段,D区为主梁粮泡沫的整体;
[0054] 后缘泡沫2的铺层区域分别为A区和B区,在铺层前,在后院泡沫上包裹一层胶膜,胶膜贴合完毕,使用熨斗熨烫压实,然后使用合布好的预浸料依次对A区和B区进行铺层,A区为后缘泡沫2的厚度减少段,B区为后缘泡沫2的整体;
[0055] (6)预定型:将前缘泡沫6、后缘泡沫2和主梁泡沫5放入下模具中,在下模具中打真空袋,将真空袋抽真空,将下模具送入烘箱加热,加热结束后,取出下模具,关闭烘箱和真空泵,剪开真空袋,取出拼接好的预成型体;
[0056] (7)下接头区域的铺层:先将加工好的金属件预埋至模具内接头区域的对应位置上,上模具和下模具与翼面所在接头区域对应的接头处表面各铺贴一层单面脱模布,在下模具的脱模布上铺一层与接头形状相对应的平纹布预浸料,铺贴后在褶皱处划开,铺贴若干层准备好的小接头预浸料,再铺贴与大接头10形状相同的大接头补片将台阶补平,揭开保护白纸,继续进行下接头补片的铺层,下接头补片由大到小递增向上铺层,确保金属件与预浸料紧密贴合;
[0057] (8)蒙皮的铺层:取出已经裁剪并合布完成的蒙皮,确认好角度,蒙皮下表面朝上,平整放置在垫有白纸的台面上,将预成型体水平放在蒙皮中,蒙皮沿着预成型体的前缘向上翻折,包裹住预成型体,取脱模布覆盖住蒙皮上表面,用熨斗熨烫直至表面平整,180°翻转,将蒙皮另一面朝上,拉紧未熨烫的纤维布,使前缘处的布与预成型体紧密贴合,使用熨斗从前缘往后缘处熨烫,熨烫完毕,用剪刀将蒙皮剪切整齐,将蒙皮好的预成型体放置到下模具上;
[0058] (9)上接头铺层:将最小的上接头补片贴合在蒙皮表面,再依次贴上大小逐渐递增的上接头补片,铺完补片后蒙皮的表面平整,再铺贴上若干层小接头预浸料,最后铺贴一层与接头形状相同的平纹布预浸料,铺层结束的上接头表面铺一层脱模纸;
[0059] (10)合模:用吊车起吊上模准备合模,慢慢移动至下模的正上方,缓慢下降到接近下模时,插入定位销,继续下降上模直至上模和下模合在一起,成功合模后,插入螺栓、螺钉,用扳手拧紧;
[0060] (11)注胶固化脱模与修边:将模具连上注胶管,先对模具升温至50℃,然后在烘箱内保温,开始模具和树脂抽真空,抽完真空后注入环氧树脂胶液,控制烘箱的温度,并按照固化工艺进行固化,固化后冷却到室温,开模取出翼面,对其进行修边,得到整体成型后的翼面;
[0061] 其中,接头由大接头10和小接头9组成,小接头9区域为接头外边缘与台阶之间所在区域。
[0062] 本实施例中,注胶的具体步骤为:先将模具立起来放进烘箱(注胶口朝下),接上所有要用到的管子和阀门;关闭烘箱电源,把胶放入烘箱边抽真空边加热,抽30分钟;抽完后关阀门,将抽真空管接到模具上抽真空;30分钟后打开注胶阀门,同时开一个注胶罐备用阀门,开始注胶;3~5分钟后,流出的胶没有气泡,开空压机,压力达到0.4MPa~0.6MPa之间关闭空压机电源,开始打压;出胶孔出胶就关闭阀门,关完所有阀门(6个)后关闭真空泵,开始憋胶;开始每隔15分钟观察1次,观察3~4次,后面每隔30分钟观察1次观察2~3次。憋胶至出胶阀门无气泡,胶在管子里不流动,卸掉所有管子,注胶结束。
[0063] 前缘泡沫6在高度方向上对称设有一个台阶,为了便于区分,在此称为台阶五7,前缘泡沫6一端与台阶之间为厚度减少段一,所述步骤(5)中,E区与厚度减少段一对应,使用12组预浸料对E区进行铺层,从第一组至第十二组(每组四层预浸料)预浸料的铺层角度依次为:(-45°/45°/0°/0°)、(-45°/45°/0°/90°)、(0°/0°/90°/45°)、(45°/90°/0°/0°)、(90°/
0°/45°/-45°)、(0°/0°/45°/-45°)、(45°/-45°/0°/0°)、(45°/-45°/0°/90°)、(0°/0°/90°/-
45°)、(-45°/90°/0°/0°) 、(90°/0°/-45°/45°)、(0°/0°/-45°/45°),第一组至第六组预浸料依次铺贴在前缘泡沫6的上表面,第七组至第十二组依次铺贴在前缘泡沫6的下表面;E区的铺贴步骤为,第一步:将第一组至第三组依次铺贴在前缘泡沫6的上表面,第二步:将第七组至第九组依次铺贴在前缘泡沫6的下表面,第三步:将第四组至第六组继续依次铺贴在上表面;第四步:将第十组至第十二组预浸料继续依次铺贴在下表面;
[0064] 主梁泡沫5在高度方向上对称设有三个台阶,分别为台阶一3、台阶二4和台阶三8,主梁泡沫5上表面的一端与台阶一3之间为厚度减少段二,台阶一3与台阶二4之间为厚度减少段三,台阶二4与台阶三8之间为厚度减少段四;主梁泡沫5下表面的一端与台阶一3之间为厚度减少段五,台阶一3与台阶二4之间为厚度减少段六,台阶二4与台阶三8之间为厚度减少段七, C区分为C1区、C2区、C3区、C4区、C5区和C6区,C1区与厚度减少段二对应,C2区与厚度减少段三对应,C3区与厚度减少段四对应,C4区与厚度减少段五对应,C5区与厚度减少段六对应,C6区域厚度减少段七对应,使用四层预浸料对C1区进行铺层,从第一组至第四组预浸料(每组四层预浸料)的铺层角度依次为:(-45°/45°/0°/90°)、(0°/-45°/45°/0°)、(90°/0°/-45°/45°) 、(0°/0°/-45°/0°);使用两组预浸料对C2区进行铺层,第一组和第二组预浸料的铺层角度分别为:(0°/-45°/0°/0°)、(45°/-45°/0°/90°);使用两组预浸料对C3区进行铺层,第一组和第二组预浸料的铺层角度分别为:(0°/45°/-45°/0°)、(90°/0°/45°/-45°);使用四组预浸料对C4区进行铺层,第一组至第四组预浸料的铺层角度依次为:
(45°/-45°/0°/90°)、(0°/45°/-45°/0°)、(90°/0°/45°/-45°)、(0°/0°/45°/0°);使用两组预浸料对C5区进行铺层,第一组和第二组预浸料的铺层角度分别为:(0°/45°/0°/0°)、(-
45°/45°/0°/90°);使用两组预浸料对C6区进行铺层,第一组和第二组预浸料的铺层角度分别为:(0°/-45°/45°/0°)、(90°/0°/-45°/45°);其中,对厚度减少段二至厚度减少段四依次铺贴;
[0065] 后缘泡沫2在高度方向上对称设有一个台阶,下面称为台阶四1,后缘泡沫2一端与台阶四1之间为厚度减少段八,A区与厚度减少段八对应,使用12层预浸料对A区进行铺层,第一组至第十二组预浸料的铺层角度依次为:(-45°/45°/0°/0°)、(-45°/45°/0°/90°)、(0°/0°/90°/45°)、(45°/90°/0°/0°)、(90°/0°/45°/-45°)、(0°/0°/45°/-45°)、(45°/-45°/0°/0°)、(45°/-45°/0°/90°)、(0°/0°/90°/-45°)、(-45°/90°/0°/0°)、(90°/0°/-45°/45°) 、(0°/0°/-45°/45°),第一组至第六组预浸料依次铺贴在后缘泡沫2的上表面,第七组至第十二组预浸料依次铺贴在后缘泡沫2的下表面,铺贴时,第一组预浸料与后缘泡沫2的厚端对齐,第七组预浸料与后缘泡沫2的厚端对齐;A区的铺层步骤具体的为,第一步:将第一组至第三组依次铺贴在后缘泡沫2的上表面,第二步:将第七组至第九组依次铺贴在后缘泡沫
2的下表面,第三步:将第四组至第六组继续依次铺贴在上表面;第四步:将第十组至第十二组预浸料继续依次铺贴在下表面;
[0066] 其中,以泡沫的长度方向(接头区域指向泡沫另一侧)为0°,逆时针转动45°为铺层角度45°,顺时针转动45°为铺层角度-45°,逆时针转动90°为铺层角度90°。
[0067] 为了实现对各个泡沫的整体铺层,D区铺层的方法具体的为:
[0068] D区铺层的层数为n,从下往上铺层时对应的预浸料编号为D1-Dn,在操作台面上铺保护白纸,将D1边沿对齐主梁泡沫5边沿(未铺贴预浸料的部分放在保护白纸上),使用熨斗熨烫使预浸料贴实在保护白纸上,将预浸料翻转过来,折出第一个90°的拐角,将主梁泡沫5放倒,预浸料未铺层部分垂在台面外,对拐角进行熨烫压实,使预浸料完全与主梁泡沫5的侧面完全贴合,再次翻转主梁泡沫5,主梁泡沫5平放在桌面上,拉紧D1未铺贴面,沿着折痕,将主梁泡沫5上表面与预浸料贴合,使用熨斗从折痕处向另一侧熨烫,下表面熨好后将另一个侧面贴合压实,再用美工到裁去多余的部分,贴D2-Dn的步骤与铺贴D1的步骤相同,每层铺贴接口左右错开;
[0069] F区和B区的铺层方法与D区相同。
[0070] 其中,D区铺层的组数为6,每组由四层预浸料组成,第一组预浸料至第六组预浸料的铺层角度依次为:(-45°/45°/0°/0°)、(-45°/45°/0°/90°)、(0°/0°/90°/45°) 、(45°/90°/0°/0°) 、(90°/0°/45°/-45°)、(0°/0°/45°/-45°),依次铺贴第一组预浸料至第六组预浸料;
[0071] F区铺层的组数为6,第一组预浸料至第六组预浸料的铺层角度依次为:(-45°/45°/0°/0°)、(-45°/45°/0°/90°)、(0°/0°/90°/45°) 、(45°/90°/0°/0°) 、(90°/0°/45°/-
45°)、(0°/0°/45°/-45°),依次铺贴第一组预浸料至第六组预浸料;
[0072] B区铺层的组数为6,第一组预浸料至第六组预浸料的铺层角度依次为:(-45°/45°/0°/0°)、(-45°/45°/0°/90°)、(0°/0°/90°/45°) 、(45°/90°/0°/0°) 、(90°/0°/45°/-
45°)、(0°/0°/45°/-45°),依次铺贴第一组预浸料至第六组预浸料。
[0073] 为了使每层预浸料紧密贴合,步骤(5)中还包括以下抽真空步骤:
[0074] (601)第一次抽真空:在铺完A区的第一层至第三层预浸料和第七层至第九层预浸料、E区的第一组至第三组和第七组至第九组预浸料、C1区和C4区的预浸料后,将此时的前缘泡沫6、后缘泡沫2和主梁泡沫5依次从真空袋开口一侧放入且间隔放置,将真空袋开口密封,将真空袋抽真空,将抽完真空的真空袋推入烘箱内压实,保证预浸料之间无空隙;
[0075] (602)第二次抽真空:在铺完A区、C区和E区所有的预浸料后,将此时的前缘泡沫6、后缘泡沫2和主梁泡沫5依次从真空袋开口一侧放入且间隔放置,将真空袋开口密封,将真空袋抽真空,将抽完真空的真空袋推入烘箱内压实,保证预浸料之间无空隙;
[0076] (603)第三次抽真空:在包完B区的第一组至第三组预浸料、D区的第一组至第三组预浸料和F区的第一组至第三组预浸料后,将此时的前缘泡沫6、后缘泡沫2和主梁泡沫5依次从真空袋开口一侧放入且间隔放置,将真空袋开口密封,将真空袋抽真空,将抽完真空的真空袋推入烘箱内压实,保证预浸料之间无空隙;
[0077] (604)第四次抽真空:在包完B区、D区和F区的所有预浸料后,此时的前缘泡沫6、后缘泡沫2和主梁泡沫5依次从真空袋开口一侧放入且间隔放置,将真空袋开口密封,将真空袋抽真空,将抽完真空的真空袋推入烘箱内压实,保证预浸料之间无空隙。
[0078] 其中,下接头补片由下接头第一补片组和下接头第二补片组组成,下接头第一补片组由n个下接头第一补片Pi组成,Pi为第i个下接头第一补片,设定P1最大,P1至Pn的大小依次递减,Pi为从P1一端沿着P1另一端方向(如图4所示的箭头所指的方向)剪切掉(i-1)*l1 mm宽度后的下接头第一补片,l1为设定的剪切宽度一,将P1至Pn依次铺贴至下模具的对应区域,P1另一端为具有圆弧的一端;下接头第二补片组由m个下接头第二补片Sx组成,Sx为第x个下接头第二补片,S1至Sm的大小依次递减,Sx为从S1一端沿着S1另一端方向(如图5所示的箭头所指的方向)剪切掉(x-1)* l2 mm宽度后的下接头第一补片,l2为设定的剪切宽度二,下接头第一补片大于下接头第二补片,l1优先取为3mm,n优先取为28;l2优先取为2mm,m优先取为5。
[0079] 步骤(9)中的上接头补片具有t个,用Yu表示第u个铺贴的上接头补片,则Yt最大,Yt与P1相同,Yu为从Yt一端沿着Yt另一端方向(如图4所示的箭头所指的方向)剪切掉(t-u)*l3 mm宽度后的上接头补片,l3为设定的剪切宽度三,Yt的形状与P1的形状相同,Yt另一端为具有圆弧的一端,l3优先取为4mm,t优先取为20。
[0080] 本发明利用泡沫和预浸料的结合制造翼面,制备成本低;制备出来的翼面质量低;通过各层预浸料铺层角度的设置,提高翼面的强度,抗弯性能好,可应用于制备飞机弹翼的工作中。
[0081] 本发明并不局限于上述实施例,在本发明公开的技术方案的基础上,本领域的技术人员根据所公开的技术内容,不需要创造性的劳动就可以对其中的一些技术特征作出一些替换和变形,这些替换和变形均在本发明保护范围内。