复合材料桨叶预制体制作辅助工装、桨根外套锁定方法及桨叶制备工艺技术

本发明专利技术公开了飞机桨叶技术领域一种复合材料桨叶预制体制作辅助工装，包括：桨叶支撑组件，用于支撑桨叶的叶片部；桨根拉拔组件，用以抵住桨根内套、并拉动桨根外套；桨根拉拔组件包括：桨根抱箍组件，用以限制桨根外套轴向移动，其内部设有供桨根从一端插入的腔体，腔体的另一端供桨根抵触组件插入；桨根抵触组件，通过活动的方式抵触在桨根端部，且在桨根外套套紧在桨根外周后相互锁定；桨根抵触组件包括抵触件，抵触件从腔体的另一端插入、并抵触在桨根内套的端部；桨根操动组件，用以控制桨根外套与桨根发生轴向的相对运动，使得桨根外套套紧在桨根外周，本发明专利技术解决了桨根外套在拆除止退工装后的回退而带来的桨叶端部富胶现象。现象。现象。

【技术实现步骤摘要】
复合材料桨叶预制体制作辅助工装、桨根外套锁定方法及桨叶制备工艺


[0001]本专利技术涉及飞机桨叶
，特别涉及一种飞机桨叶制作工艺。

技术介绍

[0002]树脂基复合材料桨叶可以有效的减重，同时还可降低噪音。采用树脂基复合材料制造桨叶，不但可以大大减轻桨叶的重量，还可以切实减轻发动机的重量，提高推重比和效率。因此，提升复合材料桨叶质量，即可提高发动机效率，又可降低航空飞行隐患。
[0003]复合材料桨叶主要结构为碳大梁、聚氨酯泡沫芯、外包碳纤维和玻璃纤维编织套，桨根聚氨酯泡沫填充层。其主力件为单向碳纤维布和缎纹碳纤维布交替铺放的碳梁，分别在桨叶工作面、非工作面沿桨叶轴向和厚度两个方向不均匀、变厚度展开，并以圆环形式“合掌”进入金属桨根外套，然后又在桨根外套的根部扩口展开，形成两头开口的楔子，从而保证碳纤维复合材料承力梁与金属外套的完整而可靠的连接，碳大梁芯部为聚氨酯泡沫芯，外部为由玻璃纤维与碳纤维混编的外壳，经RTM注射形成有机的整体。
[0004]桨叶预制体在安装桨根外套时：须先将桨叶预制体固定到拉拔工装，再给桨根外套施加一个向桨根拉力,在将桨根拉拔到位后，使用止退工装将桨根外套固定住。但是桨叶预制体在进行预定型时，需要将止退工装卸下，此时桨根外套受到反作用力（拉力的反作用力），使得桨根外套向桨叶叶尖方向滑移，从而桨叶预制体与模具匹配性出现差异，导致桨叶RTM注胶后前缘出现富胶现象，如图10所示，以及桨叶外形精度的下降。

技术实现思路

[0005]针对现有技术中存在的不足，本专利技术提供了一种复合材料桨叶预制体制作辅助工装、桨根外套锁定方法及桨叶制备工艺，解决了桨根外套在拆除止退工装后的回退而带来的桨叶端部富胶现象。
[0006]本专利技术的目的是这样实现的：一种复合材料桨叶预制体制作辅助工装，包括：桨叶支撑组件，用于支撑桨叶的叶片部；桨根拉拔组件，用以抵住桨根内套、并拉动桨根外套；所述桨根拉拔组件包括：桨根抱箍组件，用以限制桨根外套轴向移动，其内部设有供桨根从一端插入的腔体，腔体的另一端供桨根抵触组件插入；桨根抵触组件，通过活动的方式抵触在桨根端部，且在桨根外套套紧在桨根外周后相互锁定；所述桨根抵触组件包括抵触件，所述抵触件从所述腔体的另一端插入、并抵触在桨根内套的端部；桨根操动组件，用以控制桨根外套与桨根发生轴向的相对运动，使得桨根外套套紧在桨根外周。
[0007]作为本专利技术复合材料桨叶预制体制作辅助工装的进一步限定，所述桨根操动组件
包括操动底座，所述桨根拉拔组件置于操动底座上，所述操动底座上螺纹连接有推杆，推杆从桨根的一端抵触在抵触件上，所述操动底座从桨根的另一端抵触在桨根抱箍组件的端部，在推杆的旋转作用下，抵触件抵触在桨根一端、操动底座从另一端向外拉拔桨根外套。
[0008]作为本专利技术复合材料桨叶预制体制作辅助工装的进一步限定，所述桨根抱箍组件为抱箍结构，抱箍结构的内部形成于桨根形状匹配的腔体。
[0009]作为本专利技术复合材料桨叶预制体制作辅助工装的进一步限定，所述抱箍结构上对应抵触件的内表面为圆环面，圆环面上开设有弧形外凹槽，弧形外凹槽内活动设有限位块，所述抵触件包括端板和衬套，所述衬套抵触在桨根端部，端板抵触在衬套上，且所述端板的外周也加工有与限位块配合的环形内凹槽，待桨根外套套紧后限位块插入环形内凹槽，将端板与抱箍结构锁紧。
[0010]作为本专利技术复合材料桨叶预制体制作辅助工装的进一步限定，抱箍结构的上加工有连通弧形外凹槽的螺纹孔，螺纹孔内螺纹连接有用以推动限位块的催动螺钉。
[0011]作为本专利技术复合材料桨叶预制体制作辅助工装的进一步限定，所述端板的端部加工有分流槽和注胶孔，分流槽与注胶孔连通。
[0012]一种复合材料桨叶预制体桨根外套锁定方法，采用上述复合材料桨叶预制体制作辅助工装，包括以下步骤：步骤1）将桨根拉拔组件套设在桨根的外周；步骤2）将套设有桨根拉拔组件的桨根端置于桨根操动组件上；步骤3）控制桨根操动组件，使得桨根抵触组件上的抵触件抵触在桨根端部，同时使得桨根拉拔组件推动桨根外套，使其套紧在桨根上，套紧后锁定，锁定方法为：套紧后，通过催动螺钉推动限位块插入环形内凹槽，松开桨根操动组件后两者锁定。
[0013]一种复合材料桨叶制备工艺，包括以下步骤：步骤1）桨根外套锁定：桨叶预制体的桨根外套采用上述锁定方法锁定；步骤2）预定型：将桨叶预制体安装到预定型模具中，进行预定处理；步骤3）RTM成型：预定处理完成后，将桨叶预制体取出，再安装到RTM成型模具中，经RTM注射形成有机的整体。
[0014]作为本专利技术复合材料桨叶制备工艺的进一步限定，步骤2具体包括：步骤2
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1）将工作面蒙皮放在模具中，刷定型胶液，控制不允许褶皱；步骤2
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2）将后缘条包布对折，将对折线对准模具后缘边缘，使后缘条包布一半的部分位于模具型腔内，另一半在模具外，刷定型胶液，晾置预设时间；步骤2
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3）将桨叶预制体非工作面朝上以模具前缘为基准放入模具中，后缘三角区域以编织体后缘为基准放入模具中，压住三角区，上、下起伏抖动后缘条至层间蓬松状态，抖动时从后缘条拐点处向桨尖方向，逐步后延抖动，抖动蓬松后逐步压入模腔中，使后缘和编织体边缘与模具贴合，按照模具的型腔大小桨尖多出的编织纤维剪掉，保证编织体与模具的型腔吻合；步骤2
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4）安装好后缘条后，用剪刀沿模具型面把工作面多余的蒙皮修剪掉，桨根至切面范围内不剪，将各滑块衔接处的蒙皮剪开；步骤2
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5）将两条预浸带粘接贴在后缘条与编织体之间缝隙上；步骤2
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6）将后缘条包布及各滑块处的蒙皮布翻起，然后用毛刷蘸定型胶液将后缘
包布刷平，晾置；步骤2
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7）把非工作面蒙皮放在桨叶预制体表面刷定型胶液，检查蒙皮搭接尺寸；步骤2
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8）清理掉模具四周剪掉的纤维，并用丙酮擦拭模具边缘；步骤2
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9）合上模具将模具送入烘箱，当模具升温至100℃
±
5℃后，保持60min～75min；模具随炉降温至50℃以下，开模得到预定处理的桨叶预制体。
[0015]作为本专利技术复合材料桨叶制备工艺的进一步限定，步骤3具体包括：步骤3
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1）清理模具：检查模具的注胶口和出胶口是否通畅；清理模具，涂刷脱模剂后晾干；步骤3
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2）在非工作面模具的密封槽内安装密封条，要求密封条接口必须为斜角切边且缝接良好，密封条的接口不能位于模具的同一侧；步骤3
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3）将预定型体非工作面朝下放入到模具中，按模具型面对预定型体进行修剪；步骤3
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4）合模：按要求合模；步骤3
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5）模具抽真空和预热：对模具进行加热，并对模具进行抽真空，在整个注胶过程中模具始终保持在设定温度状态下，保温至注胶结束；步骤3
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6）配置RTM树脂：按照设定组分参数在注胶罐内进行树脂的调配；本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种复合材料桨叶预制体制作辅助工装，包括：桨叶支撑组件，用于支撑桨叶的叶片部；桨根拉拔组件，用以抵住桨根内套、并拉动桨根外套；其特征在于，所述桨根拉拔组件包括：桨根抱箍组件，用以限制桨根外套轴向移动，其内部设有供桨根从一端插入的腔体，腔体的另一端供桨根抵触组件插入；桨根抵触组件，通过活动的方式抵触在桨根端部，且在桨根外套套紧在桨根外周后相互锁定；所述桨根抵触组件包括抵触件，所述抵触件从所述腔体的另一端插入、并抵触在桨根内套的端部；桨根操动组件，用以控制桨根外套与桨根发生轴向的相对运动，使得桨根外套套紧在桨根外周。2.根据权利要求1所述的一种复合材料桨叶预制体制作辅助工装，其特征在于，所述桨根操动组件包括操动底座，所述桨根拉拔组件置于操动底座上，所述操动底座上螺纹连接有推杆，推杆从桨根的一端抵触在抵触件上，所述操动底座从桨根的另一端抵触在桨根抱箍组件的端部，在推杆的旋转作用下，抵触件抵触在桨根一端、操动底座从另一端向外拉拔桨根外套。3.根据权利要求1或2所述的一种复合材料桨叶预制体制作辅助工装，其特征在于，所述桨根抱箍组件为抱箍结构，抱箍结构的内部形成于桨根形状匹配的腔体。4.根据权利要求3所述的一种复合材料桨叶预制体制作辅助工装，其特征在于，所述抱箍结构上对应抵触件的内表面为圆环面，圆环面上开设有弧形外凹槽，弧形外凹槽内活动设有限位块，所述抵触件包括端板和衬套，衬套抵触在桨根端部，端板抵触在衬套上，且所述端板的外周也加工有与限位块配合的环形内凹槽，待桨根外套套紧后限位块插入环形内凹槽，将端板与抱箍结构锁紧。5.根据权利要求4所述的一种复合材料桨叶预制体制作辅助工装，其特征在于，所述抱箍结构的上加工有连通弧形外凹槽的螺纹孔，螺纹孔内螺纹连接有用以推动限位块的催动螺钉。6.根据权利要求4所述的一种复合材料桨叶预制体制作辅助工装，其特征在于，所述端板的端部加工有分流槽和注胶孔，分流槽与注胶孔连通。7.一种复合材料桨叶预制体桨根外套锁定方法，采用入权利要求1
‑
4中任一项所述的辅助工装，其特征在于，包括以下步骤：步骤1）将桨根拉拔组件套设在桨根的外周；步骤2）将套设有桨根拉拔组件的桨根端置于桨根操动组件上；步骤3）控制桨根操动组件，使得桨根抵触组件上的抵触件抵触在桨根端部，同时使得桨根拉拔组件推动桨根外套，使其套紧在桨根上，套紧后锁定，锁定方法为：套紧后，通过催动螺钉推动限位块插入环形内凹槽，松开桨根操动组件后两者锁定。8.一种复合材料桨叶制备工艺，其特征在于，包括以下步骤：步骤1）桨根外套锁定：桨叶预制体的桨根外套采用权利要求7所述锁定方法锁定；步骤2）预定型：将桨叶预制体安装到预定型模具中，进行预定处理；步骤3）RTM成型：预定处理完成后，将桨叶预制体取出，再安装到RTM成型模具中，经RTM
注射形成有机的整体。9.根据权利要求8所述的复合材料桨叶制备工艺，其特征在于，步骤2具体包括：步骤2
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1）将工作面蒙皮放在模具中，刷定型胶液，控制不允许褶皱；步骤2
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2）将后缘条包布对折，将对折线对准模具后缘边缘，使后缘条包布一半的部分位于模具型腔内，另一半在模具外，刷定型胶液，晾置预设时间；步骤2
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【专利技术属性】
技术研发人员：李俊，艾国强，张月东，陈滢，郭宇，刘晓龙，张彬，肖卫华，
申请(专利权)人：江苏新扬新材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：