当前位置: 首页 > 专利查询>暨南大学专利>正文

盒型件、曲面复合材料双真空袋修理装置及工艺制造方法及图纸

技术编号:22148277 阅读:17 留言:0更新日期:2019-09-21 04:15
本发明专利技术涉及飞机复合材料修理领域,公开了一种盒型件,包括盒型罩体和外延边,所述盒型罩体的底部具有内凹的容纳腔,所述外延边与盒型罩体底部的四周连接以使盒型件的截面呈几字形,所述盒型罩体的上表面开有至少两个通孔,所述通孔均与容纳腔连通,至少一个通孔中安装有抽真空基座,至少一个通孔中安装有真空表,所述盒型罩体一侧的外延边具有半圆形的导线孔,所述导线孔与容纳腔连通。本发明专利技术还公开了一种采用此盒型件的曲面复合材料双真空袋修理装置,以及基于此曲面复合材料双真空袋修理装置的修理工艺。其有益效果在于:提高修理质量,简化修理工艺,节约修理用耗材和时间。

Repair Device and Technology of Double Vacuum Bag for Box and Curved Composite Material

【技术实现步骤摘要】
盒型件、曲面复合材料双真空袋修理装置及工艺
本专利技术涉及飞机复合材料修理领域,具体涉及盒型件、曲面复合材料双真空袋修理装置及工艺。
技术介绍
先进树脂基复合材料在民用航空飞行器结构件中的应用越来越广泛,其用途已经从最初的非主承力构件发展到现代大型客机的主承力构件,例如波音787的大翼、机身蒙皮、长桁和隔框等结构件,其铺层数量在不同构件上从几层到几十层不等,并且这些构件大都是曲面构件。因此民用航空飞机器修理行业中针对复合材料修理的工艺和方法也在不断改进,对铺层数大于6层的复合材料斜接修理,波音开发了一种双真空袋修理工艺,相比较传统的单真空袋修理工艺,该方法在不降低被修理区域的绝对真空度前提下,可以降低多层修理补片固化时的相对真空度,从而提高被修理区域的树脂胶的流动性,减少修理区的孔隙率,利用该技术预制修理补片,提高修理质量,在修理层少于6层的复合材料构件修理上直接采用该技术也明显有利于提高修理质量。对于大于6层的曲面复合材料构件修理,波音公司给出了一种制作预固化修理补片模具和支撑模具的方法,然后再采用双真空袋工艺(DVD-DoubleVacuumDebulk)进行固化。该工艺存在的主要技术问题是:(1)制作DVD湿铺层修理补片模具的厚度不好控制,并且4层修理补片模具与8层支撑模具同时固化时,封装的湿铺层构件层数过多,质量不易控制。(2)修理补片模具厚度不均且材料的导热差,容易导致热电偶反馈的温度出现偏差。(3)该工艺所用抽真空盒采用木质结构拼装,螺钉连接,封装时需要额外增加一层真空袋和透气布覆盖,工艺复杂,且容易导致盒型密封件腔内压力不稳定,使得上下密封空间的气压差不符合要求,造成修理质量下降。(4)该工艺所用盒型件寿命较短,施工复杂,受人为因素影响较大。针对上述波音公司修理方案中的第3个问题,中国专利技术专利CN105034415B披露了一种用于民用飞机平面复合材料构件修理的复合材料双真空袋修理装置和方法。该方法在波音的维修方案基础上,说明了双真空袋方法的封装细节,对盒型件进行了改进。该方法存在以下技术缺陷:(1)未针对飞机上较常见的曲面复合材料构件修理提出有效的维修方案,缺乏曲面复合材料构件修理用支撑模具和修理补片模具的制造方法与使用工艺。(2)盒型件采用铝合金材料,改用榫卯结构连接方法组装,每次使用前仍需要细致的拼装工作,同时对缝隙处仍需要采用大量密封胶条进行密封,抽真空过程中胶条在外界大气压力下容易脱落。(3)缺乏一套完整的修理技术方案。
技术实现思路
针对上述问题,本专利技术提供一种操作简单,密封性良好,节约耗材的盒型件。本专利技术的第二目的在于提供一种易操作,密封性良好,有效避免人为误差的曲面复合材料双真空袋修理装置。本专利技术的第三目的在于提供一种工序简单,易操作的曲面复合材料双真空袋修理工艺。为了实现上述目的,根据本专利技术的第一方面,提供了一种盒型件,包括盒型罩体和外延边,所述盒型罩体的底部具有内凹的容纳腔,所述外延边与盒型罩体底部的四周连接以使盒型件的截面呈几字形,所述盒型罩体的上表面开有至少两个通孔,所述通孔均与容纳腔连通,至少一个通孔中安装有第一抽真空基座,至少一个通孔中安装有第一真空表,其余通孔均采用密封胶塞密封,所述盒型罩体一侧的外延边具有半圆形的导线孔,所述导线孔与容纳腔连通。进一步地,所述盒型罩体和外延边一体成型,且所述盒型罩体和外延边均采用多层碳纤维复合材料制成。进一步地,所述盒型件的上表面具有加强筋。根据本专利技术的第二方面,提供了一种曲面复合材料双真空袋修理装置,包括盒型件、金属底板、透气毡、第一真空袋、第二抽真空基座、第二真空表、第一透气布、支撑模具、加热毯、补片模具、第一无孔分离膜、第一有孔分离膜、湿铺层修理补片、第二有孔分离膜、第二透气布、第二无孔分离膜和第三透气布;所述第一真空袋、透气毡和金属底板由上至下依次设置,所述第一透气布、支撑模具、加热毯、补片模具、第一无孔分离膜、第一有孔分离膜、湿铺层修理补片、第二有孔分离膜、第二透气布、第二无孔分离膜和第三透气布由下至上依次铺设以形成层叠单元,此层叠单元设置在第一真空袋中,第二抽真空基座和第二真空表均安装在第一真空袋上,且第二抽真空基座吸附在第三透气布上,所述加热毯的电源线从第一真空袋的开口端引出,所述第一真空袋的开口端密封以形成第一真空袋区;所述盒型件扣设在金属底板的上表面,所述第一真空袋内的层叠单元位于盒型件的容纳腔中,且所述第二抽真空基座和第二真空表均位于盒型件的外侧,所述加热毯的电源线从盒型件的导线孔中引出,所述盒型件的外延边与金属底板之间密封以形成第二真空袋区,所述盒型件的至少一个通孔中安装有第一抽真空基座,所述盒型件的至少一个通孔中安装有第一真空表,其余通孔由密封胶塞密封,所述盒型件为上述的盒型件。进一步地,所述第二透气布的边缘超出所述支撑模具、加热毯、补片模具、第一无孔分离膜、第一有孔分离膜、湿铺层修理补片、第二有孔分离膜和第二无孔分离膜的边缘;所述第一透气布和第三透气布的边缘超出所述支撑模具、加热毯、补片模具、第一无孔分离膜、第一有孔分离膜、湿铺层修理补片、第二有孔分离膜、第二透气布和第二无孔分离膜的边缘。进一步地,还包括热电偶,所述热电偶设置在补片模具与第一无孔分离膜之间,所述热电偶的传导线依次经第一真空袋的开口端和导线孔后引出。根据本专利技术的第三方面,提供了一种曲面复合材料双真空袋修理工艺,包括如下步骤:S101、清理曲面复合材料构件的损伤区域,打磨并切割损伤,确定损伤区域的具体尺寸,进而确定盒型件、加热毯、支撑模具和补片模具的尺寸;S102、根据S101中确定的补片模具的尺寸,在铝板上切割出补片模具的基本形状,经修边后利用辊弯机辊弯或利用异形曲面成型机成型;S103、根据S101中确定的支撑模具的尺寸,采用碳纤维预浸料制作支撑模具铺层,随后对支撑模具铺层进行封装固化从而制备支撑模具;S104、第一真空袋区封装:将第一透气布、支撑模具、加热毯、补片模具、热电偶、第一无孔分离膜、第一有孔分离膜、湿铺层修理补片、第二有孔分离膜、第二透气布、第二无孔分离膜和第三透气布由下至上依次铺设以形成层叠单元,将此层叠单元放置在第一真空袋中,将第二抽真空基座和第二真空表安装在第一真空袋上,且第二抽真空基座吸附在第三透气布上,加热毯的电源线和热电偶的传导线从第一真空袋的开口端引出,并将第一真空袋的开口端密封以形成第一真空袋区;S105、第二真空袋区封装:将金属底板、透气毡和S104中封装好的第一真空袋由下至上依次设置,将盒型件扣设于金属底板的上表面,并保证第一真空袋内的层叠单元位于盒型件的容纳腔中,第二抽真空基座和第二真空表均位于盒型件的外侧,加热毯的电源线和热电偶的传导线从导线孔中引出后,将导线孔密封,将盒型件的外延边与金属底板之间密封以形成第二真空袋区,盒型件的至少一个通孔中安装第一抽真空基座,盒型件的至少一个通孔中安装第二真空表,其余通孔采用密封胶塞密封;S106、双真空袋固化实施:检测第一真空袋是否密封合格,确保密封后将第一真空袋的抽真空基座与第一真空泵连接,开始对第一真空袋区抽真空,当真空表读数达到26inHg后,将盒型件上的抽真空基座与第二真空泵连接,开始对第二真空袋区抽真空,第二真空袋区的真空度在25-26inHg之本文档来自技高网
...

【技术保护点】
1.盒型件,其特征在于:包括盒型罩体和外延边,所述盒型罩体的底部具有内凹的容纳腔,所述外延边与盒型罩体底部的四周连接以使盒型件的截面呈几字形,所述盒型罩体的上表面开有至少两个通孔,所述通孔均与容纳腔连通,至少一个通孔中安装有第一抽真空基座,至少一个通孔中安装有第一真空表,其余通孔均采用密封胶塞密封,所述盒型罩体一侧的外延边具有半圆形的导线孔,所述导线孔与容纳腔连通。

【技术特征摘要】
1.盒型件,其特征在于:包括盒型罩体和外延边,所述盒型罩体的底部具有内凹的容纳腔,所述外延边与盒型罩体底部的四周连接以使盒型件的截面呈几字形,所述盒型罩体的上表面开有至少两个通孔,所述通孔均与容纳腔连通,至少一个通孔中安装有第一抽真空基座,至少一个通孔中安装有第一真空表,其余通孔均采用密封胶塞密封,所述盒型罩体一侧的外延边具有半圆形的导线孔,所述导线孔与容纳腔连通。2.根据权利要求1所述的盒型件,其特征在于:所述盒型罩体和外延边一体成型,且所述盒型罩体和外延边均采用多层碳纤维复合材料制成。3.根据权利要求1所述的盒型件,其特征在于:所述盒型件的上表面设置有加强筋。4.一种曲面复合材料双真空袋修理装置,其特征在于:包括盒型件、金属底板、透气毡、第一真空袋、第二抽真空基座、第二真空表、第一透气布、支撑模具、加热毯、补片模具、第一无孔分离膜、第一有孔分离膜、湿铺层修理补片、第二有孔分离膜、第二透气布、第二无孔分离膜和第三透气布;所述第一真空袋、透气毡和金属底板由上至下依次设置,所述第一透气布、支撑模具、加热毯、补片模具、第一无孔分离膜、第一有孔分离膜、湿铺层修理补片、第二有孔分离膜、第二透气布、第二无孔分离膜和第三透气布由下至上依次铺设以形成层叠单元,此层叠单元设置在第一真空袋中,第二抽真空基座和第二真空表均安装于第一真空袋,所述加热毯的电源线从第一真空袋的开口端引出,所述第一真空袋的开口端密封以形成第一真空袋区;所述盒型件扣设在金属底板的上表面,所述第一真空袋内的层叠单元位于盒型件的容纳腔中,且所述第二抽真空基座和第二真空表均位于盒型件的外侧,所述加热毯的电源线从盒型件的导线孔中引出,所述盒型件的外延边与金属底板之间密封以形成第二真空袋区,所述盒型件的至少一个通孔中安装有第一抽真空基座,所述盒型件的至少一个通孔中安装有第一真空表,其余通孔由密封胶塞密封,所述盒型件为权利要求1-3中任一项所述的盒型件。5.根据权利要求4所述的曲面复合材料双真空袋修理装置,其特征在于:所述第二透气布的边缘超出所述支撑模具、加热毯、补片模具、第一无孔分离膜、第一有孔分离膜、湿铺层修理补片、第二有孔分离膜和第二无孔分离膜的边缘;所述第一透气布和第三透气布的边缘超出所述支撑模具、加热毯、补片模具、第一无孔分离膜、第一有孔分离膜、湿铺层修理补片、第二有孔分离膜、第二透气布和第二无孔分离膜的边缘。6.根据权利要求4所述的曲面复合材料双真空袋修理装置,其特征在于:还包括热电偶,所述热电偶设置在补片模具与第一无孔分离膜之间,所述热电偶的传导线依次经第一真空袋的开口端和导线孔后引出。7.一种曲面复合材料双真空袋修理工艺,其特征在于,基于权利要求4-6中任一项所述的曲面复合材料双真空袋修理装置实施,包括如下步骤:S101、清理曲面复合材料构件的损伤区域,打磨并切割损伤,确定损伤区域的具体尺寸,进而确定盒型件、加热毯、支撑模具和补片模具的尺寸;S102、根据S101中确定的补片模具的...

【专利技术属性】
技术研发人员:王璠邢瑞山杨阳刘焕林
申请(专利权)人:暨南大学
类型:发明
国别省市:广东,44

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1