一种蜂窝芯夹芯回转体灌封成型方法技术

本发明专利技术涉及复合材料蜂窝夹芯结构成型制造技术领域，具体地说，涉及一种蜂窝芯夹芯回转体灌封成型方法；该方法首先将回转体蜂窝由整体进行分段，并预先弯曲成型，然后采用两步法对回转体蜂窝芯制孔区进行灌封，通过在任意相邻螺栓孔灌封区预留一定间隙，使得灌封胶不会受应力产生开裂，提升了上蒙皮铺叠后的制件整体表面质量，第二步灌封时的固化应力较小避免了灌封区产生开裂，最后在局部灌封后再在下蒙皮上组装成回转体结构，使得工程上较容易实现，并减少了蜂窝芯自身在固化时的变形。并减少了蜂窝芯自身在固化时的变形。并减少了蜂窝芯自身在固化时的变形。

【技术实现步骤摘要】
一种蜂窝芯夹芯回转体灌封成型方法


[0001]本专利技术涉及复合材料蜂窝夹芯结构成型制造
，具体地说，涉及一种蜂窝芯夹芯回转体灌封成型方法。

技术介绍

[0002]蜂窝夹芯复材制件具有重量轻、比刚度高等优势，在军、民机机身、舵面、翼面及发动机短舱中得到广泛应用，特别是发动机短舱，其进气道主要由蜂窝夹芯复材回转体结构构成实现结构减重，制造难度高，关键技术众多，长期被国外垄断。为了承受夹芯结构中连接接头产生的集中载荷，常需要对连接区蜂窝芯进行局部加强，如图1所示，目前常用的方式便是对蜂窝芯进行灌封，后续对灌封区进行制孔依靠螺栓或铆钉等将夹芯复材结构与其余结构件进行连接。
[0003]对于蜂窝夹芯复材回转体结构，如发动机短舱进气道等，为满足连接区结构强度，通常需要对整圈蜂窝夹芯连接区设置单排或多排连接孔，制孔数量往往达到数百个，且需保证每处开孔周围至少2个芯格被灌封胶填满，为减少操作难度及加快生产效率，常用的工艺方法为对整个蜂窝芯回转体的连接区直接进行整体灌封，再与上下蒙皮共固化或者共胶接成型，由于大面积灌封胶在固化过程中会限制蜂窝芯沿环向自由变形或因灌封胶与胶膜、蒙皮固化步调不一致，固化时产生较大应力，如图2所示通过X射线进行检验时常发现灌封区沿芯格壁出现大量裂纹。因此需要对灌封方式进行优化，改善蜂窝芯连接区灌封开裂问题。

技术实现思路

[0004]本专利技术针对上述采用真空袋
‑
热压罐法成型复合材料蜂窝夹芯回转体时蜂窝芯制孔区大面积灌封产生环向开裂问题，提出一种蜂窝芯夹芯回转体灌封成型方法，将回转体蜂窝由整体进行分段，并预先弯曲成型，采用两步法对回转体蜂窝芯制孔区进行灌封，通过在任意相邻螺栓孔灌封区预留一定间隙，使得灌封胶不会受应力产生开裂，提升了上蒙皮铺叠后的制件整体表面质量，第二步灌封时的固化应力较小避免了灌封区产生开裂，后续局部灌封后再在下蒙皮上组装成回转体结构，使得工程上较容易实现，并减少了蜂窝芯自身在固化时的变形。
[0005]本专利技术具体实现内容如下：一种蜂窝芯夹芯回转体灌封成型方法，将蜂窝芯沿环向均匀分割为曲面蜂窝，然后将所述曲面蜂窝预先弯曲成型得到预制件，并将所述预制件进行两次局部灌封，灌封后在下蒙皮上拼接成蜂窝夹芯回转体。
[0006]为了更好地实现本专利技术，进一步地，该方法具体包括以下步骤：步骤1：将蜂窝芯沿环向均匀分割为曲面蜂窝；步骤2：根据所述曲面蜂窝曲率制作预成型阴模工装，将所述曲面蜂窝放置在所述预成型阴模工装上，得到预制件，并将所述曲面蜂窝余量区的待制定定位孔位区域进行灌
封；步骤3：利用激光投影仪在所述曲面蜂窝的外表面上投影出灌封区螺栓孔轮廓和灌封区轮廓；步骤4：根据设定材料调配灌封胶，利用注胶枪对所述灌封区进行第一次局部灌封，并固化；步骤5：将固化后的所述预制件安装至已铺叠下蒙皮和胶膜的成型模上，根据定位孔位置拼接形成蜂窝芯回转体，并固化；步骤6：将固化后的所述蜂窝芯回转体与下蒙皮进行预胶接；步骤7：使用激光投影仪在所述蜂窝芯回转体外表面上再次投影出灌封区螺栓孔轮廓和灌封区轮廓，使用注胶枪对所述灌封区进行第二次灌封，直至灌封胶填满蜂窝芯芯格厚度；步骤8：在蜂窝芯上铺叠胶膜和上蒙皮，预压实封袋后固化，脱模得到蜂窝芯夹芯回转体。
[0007]为了更好地实现本专利技术，进一步地，所述步骤4中进行第一次局部灌封时，在相邻螺栓孔灌封区之间预留一定的间隙。
[0008]为了更好地实现本专利技术，进一步地，在保证相邻螺栓孔之间至少间隔1排芯格不灌封的前提下，使用灌封枪对灌封区轮廓里每个单个芯格进行注射灌封，灌封胶应完全填满整个蜂窝芯厚度方向，使用刮刀将灌封胶刮平，灌封胶不超过设定的最大允许超出灌封区域芯格数。
[0009]为了更好地实现本专利技术，进一步地，步骤1中所述蜂窝芯W方向沿回转体环向，L方向沿夹芯制件宽度方向，蜂窝芯厚度方向沿回转体轴向；将蜂窝芯沿环向均匀分割为按弧长2
±
0.5m一段或按回转体角度90
‑
120
°
为一段。
[0010]为了更好地实现本专利技术，进一步地，步骤3中所述灌封区为单个螺栓孔周边最小灌封区轮廓；相邻两个螺栓孔灌封区轮廓具有相互重叠区域。
[0011]为了更好地实现本专利技术，进一步地，所述步骤4中进行第一次局部灌封时，灌封面积需达到整个蜂窝芯螺栓孔处需灌封总面积75%
‑
90%。
[0012]为了更好地实现本专利技术，进一步地，步骤5中所述将固化后的所述预制件安装至已铺下蒙皮和胶膜的成型模上进行拼接时，胶膜的宽度与蜂窝芯厚度相等，下蒙皮为环氧或双马树脂基预浸料铺叠成的已固化蒙皮或未固化的蒙皮。
[0013]为了更好地实现本专利技术，进一步地，所述上蒙皮为由环氧或双马树脂基预浸料铺叠成的未固化蒙皮。
[0014]为了更好地实现本专利技术，进一步地，当所述蜂窝芯为芳纶纸浸渍酚醛树脂、环氧树脂、氰酸酯树脂、双马树脂、聚酰亚胺树脂及其改性树脂形成的蜂窝，在弯曲成型为预制件时，在施工节点胶已拉伸成蜂窝形状但未浸渍树脂的蜂窝芯浸渍树脂，在成型工装上预先弯曲后进行浸渍树脂的固化定型；当所述蜂窝芯为铝合金或钛合金蜂窝，在弯曲成型为预制件时，按蜂窝芯曲率进行预先热压或滚弯成型。
[0015]本专利技术具有以下有益效果：（1）本专利技术基于真空袋
‑
热压罐工艺成型，将回转体蜂窝由整体进行分段，并预先弯曲成型，后续局部灌封后再在下蒙皮上组装成回转体结构，使得工程上较容易实现，并减
少了蜂窝芯自身在固化时的变形。
[0016]（2）本专利技术采用两步法对回转体蜂窝芯制孔区进行灌封，基于最小灌封面积原则，首先在第一步局部灌封时对任意相邻螺栓孔灌封区预留一定间隙，使得灌封胶固化时以及后续与下蒙皮胶接时不会阻碍蜂窝芯在固化过程中受热冷却沿环向的自由变形，灌封胶不会受应力产生开裂，同时使用阴模保证了灌封胶朝向蜂窝芯上蒙皮侧的轮廓和表面质量，提升了上蒙皮铺叠后的制件整体表面质量；其次在第二步局部灌封时，蜂窝芯已经与蒙皮预胶接在一起，不会再产生相对滑移，在这个状态下再进行剩余灌封区的小面积芯格的补灌，并与上蒙皮一起固化成型，固化应力较小避免了灌封区产生开裂，解决了蜂窝芯制孔区大面积灌封产生环向开裂问题。
附图说明
[0017]图1为本专利技术实施例提供的典型复合材料蜂窝夹芯制件与其它结构件在灌封区连接示意图；图2为本专利技术实施例提供的复合材料蜂窝夹芯回转体大面积灌封产生环向开裂示意图；图3为本专利技术实施例提供的蜂窝芯分段示意图；图4为本专利技术实施例提供的分段曲面蜂窝芯在阴模上安装示意图；图5为本专利技术实施例提供的分段曲面蜂窝芯在阴模上投影出灌封区轮廓制孔轮廓示意图；图6为本专利技术实施例提供的分段曲面蜂窝芯在阴模上第一次局部灌封示意图；图7为本专利技术实施例提供的分段曲面蜂窝芯在下蒙皮上拼接成回转体示意图；图8为本专利技术实施例提供的回转体蜂窝芯进行第二次灌封示意图；图9为本专利技术实施例提供的复合材料蜂窝夹芯回转体制件示意图。
[0018]其本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种蜂窝芯夹芯回转体灌封成型方法，其特征在于，将蜂窝芯（2）沿环向均匀分割为曲面蜂窝，然后将所述曲面蜂窝预先弯曲成型得到预制件，并将所述预制件进行两次局部灌封，灌封后在下蒙皮（1）上拼接成蜂窝夹芯回转体。2.如权利要求1所述的一种蜂窝芯夹芯回转体灌封成型方法，其特征在于，具体包括以下步骤：步骤1：将蜂窝芯（2）沿环向均匀分割为曲面蜂窝；步骤2：根据所述曲面蜂窝曲率制作预成型阴模工装（10），将所述曲面蜂窝放置在所述预成型阴模工装（10）上，得到预制件，并将所述曲面蜂窝余量区的待制定定位孔位区域进行灌封；步骤3：利用激光投影仪在所述曲面蜂窝的外表面上投影出灌封区螺栓孔轮廓（11）和灌封区轮廓（12）；步骤4：根据设定材料调配灌封胶，利用注胶枪对所述灌封区进行第一次局部灌封，并固化；步骤5：将固化后的所述预制件安装至已铺叠下蒙皮（1）和胶膜的成型模（14）上，根据定位孔位置拼接形成蜂窝芯回转体，并固化；步骤6：将固化后的所述蜂窝芯回转体与下蒙皮（1）进行预胶接；步骤7：使用激光投影仪在所述蜂窝芯回转体外表面上再次投影出灌封区螺栓孔轮廓（11）和灌封区轮廓（12），使用注胶枪对所述灌封区进行第二次灌封，直至灌封胶填满蜂窝芯芯格厚度；步骤8：在蜂窝芯（2）上铺叠胶膜和上蒙皮（3），预压实封袋后固化，脱模得到蜂窝芯夹芯回转体。3.如权利要求2所述的一种蜂窝芯夹芯回转体灌封成型方法，其特征在于，所述步骤4中进行第一次局部灌封时，在相邻螺栓孔灌封区之间预留一定的间隙。4.如权利要求3所述的一种蜂窝芯夹芯回转体灌封成型方法，其特征在于，在保证相邻螺栓孔之间至少间隔1排芯格不灌封的前提下，使用灌封枪对灌封区轮廓里每个单个芯格进行注射灌封，灌封胶应完全填满整个蜂窝芯厚度方向，使用刮刀将灌封胶刮平，灌封胶不超过设定的最大允...

【专利技术属性】
技术研发人员：文诗琦，宋志梅，马瑞，李棵，徐伟伟，文友谊，
申请(专利权)人：成都飞机工业集团有限责任公司，
类型：发明
国别省市：