一种大批量长桁加筋壁板的快速制造方法技术

本发明专利技术公开了一种大批量长桁加筋壁板的快速制造方法，涉及复合材料制造领域，包括以下步骤：1)根据自动铺丝设备的行程，选择多件长宽、曲率相近的长桁加筋壁板，使其能以长桁向内、蒙皮向外的“筒状”形式组合成回转体结构；2)制造分块组合式回转体模具；3)完成壁板所需长桁的制造；4)将模具组合完成，放置于回转体铺丝工位；5)将制造好的长桁分别放置于回转体模具的长桁放置槽，并固定；6)利用回转体铺丝机在该回转体模具上铺放预浸丝束，完成所有壁板蒙皮的铺贴；7)完成后续的固化、铣切工序。本发明专利技术可以大幅提高大批量长桁加筋壁板的制造效率，缩短制造周期，降低制造成本。降低制造成本。降低制造成本。

【技术实现步骤摘要】
一种大批量长桁加筋壁板的快速制造方法


[0001]本专利技术涉及复合材料制造
，特别是一种大批量长桁加筋壁板的快速制造方法。

技术介绍

[0002]近年来，纤维增强复合材料因其极高的比强度和比刚度被越来越多地应用于航空航天领域。复合材料在飞行器上的应用也实现了从次承力构件向主承力构件的转变，这也对复合材料的制造技术提出了更高的要求。自动化成型是复合材料制造技术的发展方向，尤其是长桁加筋壁板的制造，采用纤维自动铺放技术进行蒙皮的铺贴是提高壁板制造效率和制造质量的最优方案。
[0003]目前，长桁加筋壁板的制造方法包括共固化、共胶接和二次胶接成型。对于干长桁与湿蒙皮共胶接成型工艺，常采用自动铺丝机在成型模具表面铺贴蒙皮，然后在蒙皮上放置长桁并进行定位，最后制作真空袋并完成固化。这种制造方法的缺点是90
°
(垂直于长桁方向)和
±
45
°
铺层铺丝效率低，尤其是蒙皮四角区域的
±
45
°
铺层，由于铺丝路径短，铺丝头需要进行多次加减速、切丝、回位等操作，严重影响铺贴效率。此外，该制造方法需要配备大量高精度的长桁组合定位装置，该种定位装置不仅增加了模具的设计和制造时间，使用过程也很繁琐，极大地增加了制作真空袋的难度，同时还存在定位装置的搬运和存放问题，并且在零件批产过程中，随着使用次数的增加，定位装置的定位精度变差。因此，对于批产的零件，当前制造方案已不能满足项目快速研制的需求。

技术实现思路

[0004]为了解决上述问题，本专利技术的目的是提升蒙皮的铺丝效率、优化长桁的定位方式，进而提高大批量长桁加筋壁板的制造效率。
[0005]为了实现上述专利技术目的，本专利技术的技术方案如下：
[0006]一种大批量长桁加筋壁板的快速制造方法，包括以下步骤：
[0007]步骤1：根据自动铺丝设备的行程，选择多件长宽、曲率相近的长桁加筋壁板，使其能以长桁向内、蒙皮向外的“筒状”形式组合成回转体结构；
[0008]步骤2：制造分块组合式回转体模具；
[0009]步骤3：按照铺贴
‑
制袋
‑
固化
‑
脱模
‑
铣切流程，完成步骤1中壁板所需长桁的制造；
[0010]步骤4：将步骤2中模具组合完成，放置于回转体铺丝工位；
[0011]步骤5：将步骤3中制造好的长桁分别放置于回转体模具中对应的长桁放置槽，并在两端固定；
[0012]步骤6：按照设计铺层顺序，利用回转体铺丝机在该回转体模具上铺放预浸丝束，完成所有壁板蒙皮的铺贴；
[0013]步骤7：根据成型方案，完成后续的固化、铣切工序。
[0014]进一步的，在步骤1中，所述长桁加筋壁板可以是长宽完全相同的壁板，也可以是
长宽不同的壁板，蒙皮的铺层数量和铺层顺序一致；壁板宽度小于铺丝设备横向行程的2/3，长度小于铺丝设备纵向行程；长宽不同的壁板宽度相差不超过500mm，长度方向相差不超过1000mm。
[0015]进一步的，在步骤1中，所述长桁加筋壁板采用干长桁与湿蒙皮的共胶接成型工艺；。
[0016]进一步的，在步骤1中，所述长桁加筋壁板为凸模成型，且最高点和最低点的高度差小于500mm。
[0017]进一步的，在步骤2中制造分块组合式回转体模具，回转体模具包括多块分块模具，分块模具的数量与步骤1中选定的壁板数量一致，各分块模具外侧设有长桁放置槽用于蒙皮成型过程中长桁的定位，所述长桁放置槽方向与组合完成后的回转体模具的回转轴一致，各分块模具外侧型面与长桁加筋壁板的长桁侧蒙皮型面一致，各个分块模具两端分别通过方钢与法兰螺接。
[0018]进一步的，所述回转体模具的每个分块模具都是由型板和框板焊接组成，框板上有减轻透气孔，框板和型板材料一致，相邻的分块模具型板相互搭接状配合，搭接处的内侧型板带有密封槽，相邻的分块模具之间带有互相配合的拉紧装置，拉紧装置一侧安装于搭接外侧的型板，另一侧安装于相邻分块模具的框板上，连接后相邻分块模具的型面光滑过渡。
[0019]进一步的，在步骤2中，长桁放置槽两端设有连接孔。
[0020]进一步的，在步骤7中，当热压罐尺寸满足整体回转体模具成型时，在整体回转体模具的型板上制作真空袋并完成固化；或者将所铺蒙皮从模具拼缝处切开，并在各分块模具的型板上制作真空袋进行固化。
[0021]本专利技术的有益效果是：
[0022]本专利技术利用回转铺丝技术实现了多个壁板的快速制造，解决了现有技术存在的蒙皮90
°
(垂直于长桁方向)和
±
45
°
铺层铺丝效率低的问题，显著提高了大批量长桁加筋壁板的制造效率。本专利技术的制造方法摆脱了现有技术对长桁组合定位装置的依赖，显著的降低了长桁加筋壁板的制造成本。
附图说明
[0023]图1为本专利技术实施例2中四块长桁加筋壁板的回转体模具。
[0024]图2为本专利技术实施例2中图1的正视图。
[0025]图3为本专利技术实施例2中图1的剖视图。
[0026]图4为本专利技术实施例2中相邻两个分块型板的组合状态示意图。
[0027]图5为本专利技术实施例2中长桁加筋壁板在型板上的放置状态。
[0028]图中编号说明：1
‑
第一分块模具，101
‑
型板，102
‑
框板，103
‑
长桁放置槽，104
‑
密封槽，2
‑
第二分块模具，201
‑
第二分块模具的型板，202
‑
第二分块模具的框板，3
‑
法兰，4
‑
方钢，5
‑
拉紧装置，6
‑
长桁加筋壁板，601
‑
蒙皮，602
‑
T型长桁，603
‑
Ω型长桁，7
‑
硅橡胶芯模。
具体实施方式
[0029]下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步的说明。如图1～图5所示，一种大批量
长桁加筋壁板的快速制造方法，包括以下步骤：
[0030]一种大批量长桁加筋壁板的快速制造方法，包括以下步骤：
[0031]步骤1：根据自动铺丝设备的行程，选择多件长宽、曲率相近的长桁加筋壁板6，使其能以长桁向内、蒙皮向外的“筒状”形式组合成回转体结构；
[0032]步骤2：制造分块组合式回转体模具；
[0033]步骤3：按照铺贴
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制袋
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固化
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脱模
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铣切流程，完成步骤1中壁板所需长桁的制造。
[0034]步骤4：将步骤2中模具组合完成，放置于回转体铺丝工位。
[0035]步骤5：将步骤3中制造好的长桁分别放置于回转体模具中对应的长桁放置槽10本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种大批量长桁加筋壁板的快速制造方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：根据自动铺丝设备的行程，选择多件长宽、曲率相近的长桁加筋壁板，使其能以长桁向内、蒙皮向外的“筒状”形式组合成回转体结构；步骤2：制造分块组合式回转体模具；步骤3：按照铺贴
‑
制袋
‑
固化
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脱模
‑
铣切流程，完成步骤1中壁板所需长桁的制造；步骤4：将步骤2中模具组合完成，放置于回转体铺丝工位；步骤5：将步骤3中制造好的长桁分别放置于回转体模具中对应的长桁放置槽，并在两端固定；步骤6：按照设计铺层顺序，利用回转体铺丝机在该回转体模具上铺放预浸丝束，完成所有壁板蒙皮的铺贴；步骤7：根据成型方案，完成后续的固化、铣切工序。2.根据权利要求1所述一种大批量长桁加筋壁板的快速制造方法，其特征在于，所述步骤1中，所述长桁加筋壁板可以是长宽完全相同的壁板，也可以是长宽不同的壁板，蒙皮的铺层数量和铺层顺序一致；壁板宽度小于铺丝设备横向行程的2/3，长度小于铺丝设备纵向行程；长宽不同的壁板宽度相差不超过500mm，长度方向相差不超过1000mm。3.根据权利要求1所述一种大批量长桁加筋壁板的快速制造方法，其特征在于，所述步骤1中，所述长桁加筋壁板采用干长桁与湿蒙皮的共胶接成型工艺。4.根据权利要求1所述一种大批量长桁加筋壁板的快速制造方法，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：何靓，赵安安，刘冰心，王小凯，
申请(专利权)人：中航西安飞机工业集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：