集成复合机翼后缘及其制造方法技术

本发明专利技术涉及集成的复合机翼后缘及其制造方法。所述机翼后缘包括：-集成的主体结构，其包括：上盖(1)，下部凸缘，以及一组在上盖(1)和下部凸缘之间延伸的肋条(23)，-一组被安装在集成主体结构下部凸缘上的夹芯类型的下板(22)。该方法包括在一组具有腔(9)的模具(7)上提供一组预浸料层叠的预制件的步骤，从而，每个层压板成形为双C型层叠的预制件(10)，其包括具有凹槽(16)的上部(15)、两个第一凸缘(3)和第二凸缘(8)，上部(15)部分形成上盖(1)，两个第一凸缘(3)部分地形成肋条(23)，以及，两个第二凸缘(8)形成下部凸缘。

【技术实现步骤摘要】
集成复合机翼后缘及其制造方法
本专利技术涉及集成复合机翼后缘及其制造方法。
技术介绍
在过去，大部分或全部飞机都是由金属元件构造而成，在机械性能方面提供了良好的特性，但是，其缺点是，在重量方面是不利的。一个最重要的解决方案是使用复合纤维增强聚合物(CFRP)制造主要的结构零部件，以实现显著的重量减轻和运营成本的减少。复合物已被证实可以满足以下的要求：-减轻重量；-成本效果；-满足飞机条件所需的构造；-有利的成本/重量的关系。水平尾翼(HTP)是这样的结构，包括被称为抗扭盒的中心结构的箱体部分以及两个外部部分，所述两个外部部分为在前部分和在后部分，所述在前部分被称为机翼前缘，所述在后部分被称为机翼后缘。机翼后缘是抗扭盒和控制面之间的过渡部分。机翼后缘通常包括上盖和下盖，两者由一组面板形成。这些面板是夹层式的面板。标准的结构也包括一组在上盖和下盖之间延伸的肋条。这些肋条有支承肋条和机翼后缘肋条这两种类型。机翼后缘肋条是可选择的，因此没有这些肋条的机翼后缘是有可能的。机翼后缘肋条被用于为机翼后缘结构提供稳定作用的同时，支承肋条保持控制面的铰合线。上面的面板通过铆钉被连接到肋条上，同时，下面的面板通过螺丝钉被连接到肋条的下部凸缘，从而，组成下盖的面板能被打开，从而获得用于例如系统、传动机构或者配件等零部件的维护任务的入口。已知的制造所述部件的方法是使用预浸料技术。每个不同的部件被分别制造，包括铺设、成形和固化等程序，然后，它们被装配到在一起，并且通过铆钉被连接。由于已知的构造不仅是提供了很多的零部件，并且需要将这些零部件连接到一起，因此已知的构造的缺点是用于连接不同部件的铆钉的重量和装配程序所需要的时间总量。
技术实现思路
通过权利要求中的方法及机翼后缘所提供的在制造和装配方面的优点，上述的缺点被解决。本专利技术权利要求中的机翼后缘包括集成的主体结构和一组被安装在集成的主体结构上的可移动的夹层式下板。集成的主体结构包括上盖、下部凸缘和一组在上盖和所述的下部凸缘之间延伸的肋条，同时，可移动的下板被安装到所述的下部凸缘上。权利要求中的方法包括以下的步骤：-在一组模具上提供一组预浸料层压复合材料预制件，所述模具具有位于其上部用于接收夹层芯的腔。该模具是被设置以便于每个预浸料层压件预制件成形为双C型的层叠的预制件，其包括具有与腔相对应的凹槽的上部、两个第一凸缘和两个第二凸缘。该上部被设置为部分构成集成的主体结构的上盖的部分，该两个第一凸缘被设置为部分地构成肋条，以及两个第二凸缘被设置为构成集成的主体结构的下部凸缘。-在双C型的层叠的预制件的凹槽中放入一组夹层芯。-将一组模具排列整齐，从而使相邻的第一凸缘被放置在一起。-在相邻的第一凸缘之间提供粗纱(rovings)填补半径范围内的间隙。-在排列整齐的一组模具顶部放置预浸料层压件。-紧靠着两个连续的第二凸缘放置下部预浸料层压件。-应用固化工艺去固化所述的层叠的预制件，从而形成机翼后缘的集成主体结构。复合材料的预浸料层压件可以是扁平的层压件，其通过手工或者自动堆叠、紧跟着用双C型的层叠的预制件的成形工艺制造，以及它的凹槽是用例如热成形工艺或挤压成形工艺来制造。在其他实施例中，通过，例如纤维放置工艺获得双C型和用于接收夹层芯的凹槽，复合材料能在模具上直接成形。如在本说明书中使用的术语“层叠的预制件”表示的是复合术语，其需要单独的成形工艺，例如热成形、挤压成形，从而使其形成得具有某些特征，并且，这将是在其属于的产品的制造工艺中与其他的零部件结合在一起。如前所述，层叠的预制件也能通过使用自动的纤维布置机、在固化工具上放置碳纤维而直接地制造成具有最终的形状，碳纤维将与整组结合在一起。本专利技术重要的方面是每个层叠的预制件部分地形成现有技术已知的机翼后缘的多个部件。如前所述，每个层叠的预制件组成上盖的一部分、肋条的一部分和形成下盖的下部凸缘的一部分。此外，传统的机翼后缘的每个部件由几个层叠的预制件形成，例如，肋条是通过连接两个层叠的预制件的两个第一凸缘形成的。权利要求中的方法优于传统的方法的主要的优点是基于减少制造和装配的操作，因为权利要求中的方法将单独的固化步骤应用到整个部件上，与之相反的是独立的固化每个部件。另一个优点是能够获得肋条和盖之间可能不需要铆钉的部件。由于除去这些机械的连接物也将减轻重量。这导致高并且最佳的机翼后缘的集成性，并且降低成本和减轻重量，增加或者维持其结构上的特征。因此，所述的方法不仅减少装配工序，同样也减少制造工序，并且，更具体地制造和装配步骤接近最终的制造和装配步骤。另外，在整个制造过程中使用相同的模具。必须考虑在内的是，为了检测，下盖及其面板必须是能被移除的，并且通过本领域已知的技术制造。事实上，本专利技术的集成结构物将固定部件，例如上盖、肋条与可移除的部件，例如下盖分开。本专利技术的目的还有，包括集成的主体结构和一组连接至集成的主体结构的可移除的夹芯类型的下板的飞机合成机翼后缘。集成的主体结构包括上盖、下部凸缘、和一组在上盖和所述下部凸缘之间延伸的肋条，同时，所述可移除的下板被安装到所述下部凸缘上。该复合机翼后缘也包括：-一组由预浸料层压复合材料预制件制造的双C型的层叠的预制件，其包括具有凹槽的上部、两个第一凸缘和两个第二凸缘，所述上部被设置为部分地构成集成主体结构的上盖的部分，所述的两个第一凸缘被设置为部分地构成肋条，并且，两个第二凸缘被设置为形成集成的主体结构的下部凸缘。-一组双C型的层叠的预制件被对齐放置，从而使相邻的第一凸缘被定位在一起。-一组粗纱被放置在相邻的第一凸缘之间用于填补半径范围内的空间。-预浸料层压件被放置在一组双C型的预制件顶部。-一组夹芯被放置在双C型的层叠的预制件上的凹槽中。-下部的预浸料层压件紧靠着两个连续的第二凸缘放置。-通过上述的方法，制造形成集成结构的一组双C型的层叠的预制件、预浸料层压件和夹芯。附图说明提供一组附图用于完整地描述和更好地理解本专利技术。所述附图形成说明书的一体部分并阐述了本专利技术的优选实施例。附图包括下列的图形：图1是现有技术状态下的机翼后缘的透视示意图。图2是本专利技术的实施例的制造工艺示意图。图3是用于形成包括第一凸缘和第二凸缘，以及凹槽的层叠预制件的实施例的制造工艺示意图。图4是用于形成包括第一凸缘和第二凸缘，和凹槽的层叠的预制件的另一实施例的制造工艺。图5是两个相邻的第一凸缘和第二凸缘以及上部的示意图。具体实施方式图1示出了现有技术状态下的机翼后缘。如前述的本专利技术
技术介绍
中阐明的一样，已知的机翼后缘包括，-由一组夹芯类型的上板21形成的上盖1，-由一组夹芯类型的下板22形成的下盖2，-一组在上盖1、下盖2之间延伸的横向的肋条23。与之相反的是，本专利技术提出的机翼后缘包括集成的主体结构和一组安装到集成的主体结构上的可移除的夹芯类型的下板22。集成的主体结构包括上盖1、下部凸缘，以及一组在上盖1和下部凸缘之间延伸的肋条23，同时可移除的夹芯下板22被安装到所述的下部凸缘上。本专利技术的模具7包括具有用于容纳夹芯5的腔9的上部。预浸料层压件在模具7上形成为双C型的层叠预制件10，其包括具有与模具7上的腔9相一致的凹槽16的上部15，两个第一凸缘3和两个第二凸缘8。该上部15将被设置为机翼后缘的上盖1的一部分，两个第一凸缘3本文档来自技高网...

【技术保护点】
飞机的集成复合机翼后缘的制造方法，该机翼后缘包括：‑集成的主体结构，其包括：上盖(1)，下部凸缘，以及一组在上盖(1)和下部凸缘之间延伸的肋条(23)，‑一组可连接至集成的主体结构的下部凸缘上的夹层类型的下板(22)，所述方法的特征在于，包括以下的步骤：a)在一组模具(7)上设置一组预浸料层压复合材料预制件，所述模具(7)具有位于其上部用于接收夹芯(5)的腔(9)，模具(7)被设置以便于每个预浸料层压预制件被构造成为双C型的层叠预制件(10)，其包括具有与腔(9)相一致的凹槽(16)的上部(15)、两个第一凸缘(3)和两个第二凸缘(8)，上部(15)被设置为部分地形成集成的主体构造的上盖(1)的一部分，两个第一凸缘(3)被设置为部分地形成肋条(23)，并且，两个第二凸缘(8)被设置为形成集成主体构造的下部凸缘，b)在双C型层叠的预制件(10)的凹槽(16)内放置一组夹芯(5)，c)使一组模具(7)对齐，从而使相邻的第一凸缘(3)定位在一起，d)在相邻的第一凸缘(3)之间的空隙的半径范围内提供用于填充的粗纱(6)，e)在一组对齐的模具(7)的顶部上放置预浸料层压件(4)，f)紧靠着两个连续的第二凸缘(8)放置下部的预浸料层压件(11)，并且g)应用固化工艺固化所述的层叠的预制件，从而形成机翼后缘的集成主体构造。...

【技术特征摘要】
2013.11.28 EP 13382482.11.飞机的集成复合机翼后缘的制造方法，该机翼后缘包括：-集成的主体结构，其包括：上盖(1)，下部凸缘，以及一组在上盖(1)和下部凸缘之间延伸的肋条(23)，-一组可连接至集成的主体结构的下部凸缘上的夹层类型的下板(22)，所述方法的特征在于，包括以下的步骤：a)在一组模具(7)上设置一组预浸料层压复合材料预制件，所述模具(7)具有位于其上部用于接收夹芯(5)的腔(9)，模具(7)被设置以便于每个预浸料层压复合材料预制件被构造成为双C型的层叠预制件(10)，所述层叠预制件包括具有与腔(9)相一致的凹槽(16)的上部(15)、两个第一凸缘(3)和两个第二凸缘(8)，上部(15)被设置为部分地形成集成的主体结构的上盖(1)的一部分，两个第一凸缘(3)被设置为部分地形成肋条(23)，并且，两个第二凸缘(8)被设置为形成集成的主体结构的下部凸缘，b)在双C型的层叠预制件(10)的凹槽(16)内放置一组夹芯(5)，c)使一组模具(7)对齐，从而使相邻的第一凸缘(3)定位在一起，d)在相邻的第一凸缘(3)之间的空隙的半径范围内提供用于填充的粗纱(6)，e)在一组对齐的模具(7)的顶部上放置预浸料层压件(4)，f)紧靠着两个连续的第二凸...

【专利技术属性】
技术研发人员：D·加西亚·马丁，J·努涅斯·德尔加多，L·巴罗索·费尔南德斯，
申请(专利权)人：空中客车西班牙运营有限责任公司，
类型：发明
国别省市：西班牙;ES