【技术实现步骤摘要】
本申请一般涉及航空材料，具体涉及一种机翼及其一体式成型方法、模具。
技术介绍
1、机翼是为飞机提供升力的主要部件，其除了需要具备气动外形外，对其自身重量降低的要求越来越高。为了在保证其具有足够强度的情况下，尽量降低机翼的重量，采用复合材料制备多腔体的结构件是一个理想的技术线路。
2、目前在机翼的成型工艺中大多使用芯模方法成型这类零件，芯模材质一般为模具钢或者铝合金。芯模的作用是将热压罐的压力和温度传递至复合材料制件，使制件在高温高压下成型。
3、使用芯模的缺点主要有以下三个方面：(1)由于芯模自身具有一定刚度，通过芯模传导外界压力就难以做到均匀和精确，容易造成制件t形筋部分厚度超差；(2)由于芯模具有一定厚度，根据热传导效应，制件t形筋部分的升温速率会比其他部分滞后，从而影响制件的内部成型质量；(3)由于芯模为金属材质，自重较大，操作十分不便。同时金属芯模的制造和维护费用较高，返修或重新加工的制造周期较长。
4、如何克服芯模的缺陷以提高零件的成型效果至关重要。
技术实现思路
1、鉴于现有技术中的上述缺陷或不足，期望提供一种机翼及其一体式成型方法、模具，可以取代模型的作用，提高机翼的成型效果以及机翼的机械性能。
2、第一方面，本申请提供了一种机翼的一体式成型方法，所述机翼包括翼部以及设置在所述翼部内表面的至少一个加强筋，所述方法包括：
3、通过第一模具形成第一料胚体：所述第一模具包括第一成型区和第二成型区，在所述第一成型区上
4、通过第二模具形成第二料胚体：所述第二模具包括第一铺设区和第二铺设区，在所述第一铺设区上随形铺设多层第二预浸料并将所述第二预浸料自所述第一铺设区延伸至所述第二铺设区，以在所述第一铺设区上形成料胚筋体并在所述第二铺设区上形成第二接触体，所述第二接触体在沿外侧表面向内侧表面方向上的延伸长度逐渐递减；
5、形成料胚总体：在所述第一模具上将所述第一料胚体上的所述第一接触体与所述第二料胚体上的所述第二接触体在对应位置处相卡合以形成所述料胚总体，其中，所述第二接触体的外侧表面和所述料胚主体的外侧表面匹配以形成所述翼部的外表面，所述第一接触体的伸出长度与所述第二接触体的延伸长度在对应位置处相匹配；
6、通过第三模具形成真空软膜：所述第三模具的形状与所述机翼的形状相匹配，在所述第三模具上随形铺设导气网、至少两层未硫化橡胶层以及设置在相邻两未硫化橡胶层之间的第三预浸料，并在所述未硫化橡胶层上布置多个超声振动片，进行振动硫化成型与所述机翼的形状相同的真空软膜，所述多个超声振动片至少分布在对应所述加强筋的位置处；
7、进行振动抽真空：将所述真空软膜随形覆盖在所述料胚总体上，连接超声振动片，通过振动抽真空工艺在所述真空软膜与所述第一模具之间形成真空，以通过真空热压工艺成型所述机翼。
8、可选地，所述第一模具包括第一底座以及设置在所述第一底座上的多个第一凹模和多个第二凹模，所述第二凹模与所述第一底座可拆卸连接，每一所述第二凹模位于相邻两个所述第一凹模之间；所述第一成型区设置在所述第一凹模上，所述第二成型区设置在所述第二凹模上，所述第二凹模上对称设置有两个第二成型区；
9、其中，所述第二成型区包括两个成型延伸区，每一所述成型延伸区与其相邻的所述第一成型区相接，且所述成型延伸区与所述机翼的外表面形状相匹配，所述第二成型区在两个所述成型延伸区之间层叠设置有多个第一凸台，所述多个第一凸台沿远离所述成型延伸区方向上的长度逐渐递减；每一所述第一凸台的厚度均为整数倍的第一预浸料的厚度。
10、可选地，所述通过第一模具形成第一料胚体的方法包括：
11、逐层铺设预设层数的所述第一预浸料，将每层所述第一预浸料自所述第一成型区延伸至与该铺设层对应所述第一凸台的端部，直至与对应的所述第一凸台的表面平齐；
12、继续铺设下一层叠的第一预浸料，所述下一层叠的第一预浸料自所述第一成型区延伸并覆盖至对应的所述第一凸台的表面；
13、直至用于成型所述第一料胚体的全部第一预浸料铺设完成以形成所述第一料胚体。
14、可选地，所述第二模具包括第二底座以及设置在所述第二底座上的第一半模和第二半模，所述第一半模和所述第二半模中的至少一个与所述第二底座可拆卸连接，所述第一半模和所述第二半模分别用于形成一个料胚分体并预压形成所述第二料胚体；
15、所述第一半模和所述第二半模均包括所述第一铺设区和所述第二铺设区，所述第一铺设区和所述第二铺设区垂直设置，所述第二铺设区在远离所述第一铺设区的一端层叠设置有多个第二凸台，所述第二凸台设置在所述第二铺设区远离所述第二铺设区的一端，所述多个第二凸台沿远离所述第二铺设区方向上的长度逐渐递减；每一所述第二凸台的厚度均为整数倍的第二预浸料的厚度。
16、可选地，所述第二料胚体具有中心面，所述第二料胚体包括位于中心面两侧的料胚分体；其中一个所述料胚分体通过第一半模形成，另一个所述料胚分体通过第二半模形成；
17、所述通过第二模具形成第二料胚体的方法包括：
18、在所述第一半模上的所述第一铺设区上逐层铺设预设层数的所述第二预浸料，将每层所述第二预浸料自所述第二铺设区延伸至第二铺设区上与该铺设层对应所述第二凸台的端部，直至与对应的所述第二凸台的表面平齐；继续铺设下一层叠的第二预浸料，所述下一层叠的第二预浸料自所述第二铺设区延伸并覆盖至对应的所述第二凸台的表面；直至用于成型所述料胚筋体的全部第二预浸料铺设完成以在所述第一半模上形成料胚分体；
19、在所述第二半模上形成料胚分体；
20、将所述第二半模和所述第一半模固定在所述第二底座上使得所述第一半模上的料胚分体与所述第二半模上的料胚分体接触；
21、提供填充块，所述填充块设置在第一半模上的料胚分体和所述第二半模上的料胚分体之间所围成的三角区域中，所述填充块的上表面与所述料胚分体的上表面平齐；
22、在两个所述料胚分体的上表面继续逐层随形铺设多层第二预浸料，所述第二预浸料的两端分别延伸至与该铺设层对应所述第二凸台的端部，直至与对应的所述第二凸台的表面平齐，以形成料胚延伸分体；
23、对各层所述第二预浸料进行预压以形成所述第二料胚体，并将所述第二料胚体从所述第二模具上剥离。
24、可选地，所述第一模具还包括与所述第一底座可拆卸连接的第三凹模，所述第三凹模包括第三成型区，所述第三成型区与所述翼部的外表面形状相匹配；
25、所述形成料胚总体的方法包括：
26、从所述第一底座上拆除所述第二凹模后，将所述第一接触体与所述第二接触体在对应位置处相卡合；
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【技术保护点】
1.一种机翼的一体式成型方法，其特征在于，所述机翼包括翼部以及设置在所述翼部内表面的至少一个加强筋，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的机翼的一体式成型方法，其特征在于，所述第一模具包括第一底座以及设置在所述第一底座上的多个第一凹模和多个第二凹模，所述第二凹模与所述第一底座可拆卸连接，每一所述第二凹模位于相邻两个所述第一凹模之间；所述第一成型区设置在所述第一凹模上，所述第二成型区设置在所述第二凹模上，所述第二凹模上对称设置有两个第二成型区；
3.根据权利要求2所述的机翼的一体式成型方法，其特征在于，所述通过第一模具形成第一料胚体的方法包括：
4.根据权利要求1所述的机翼的一体式成型方法，其特征在于，所述第二模具包括第二底座以及设置在所述第二底座上的第一半模和第二半模，所述第一半模和所述第二半模中的至少一个与所述第二底座可拆卸连接，所述第一半模和所述第二半模分别用于形成一个料胚分体并预压形成所述第二料胚体；
5.根据权利要求4所述的机翼的一体式成型方法，其特征在于，所述第二料胚体具有中心面，所述第二料胚体包括位于中心面两侧的料胚分
6.根据权利要求2所述的机翼的一体式成型方法，其特征在于，所述第一模具还包括与所述第一底座可拆卸连接的第三凹模，所述第三凹模包括第三成型区，所述第三成型区与所述翼部的外表面形状相匹配；
7.根据权利要求1所述的机翼的一体式成型方法，其特征在于，所述第三模具包括阳模和阴模，成型所述真空软膜的方法包括：
8.根据权利要求7所述的机翼的一体式成型方法，其特征在于，所述硫化工艺条件：采用分段升温保压的方式，升温速率小于等于1.5℃/min，硫化温度为175℃～210℃、时间350min～420min、压力0.665MPa～0.735MPa、在全过程保持全真空。
9.一种机翼一体式成型模具，其特征在于，应用于如权利要求1-8任一所述的机翼的一体式成型方法，所述成型模具包括：
10.一种机翼，其特征在于，通过如权利要求1-8任一所述的机翼的一体式成型方法形成。
...【技术特征摘要】
1.一种机翼的一体式成型方法，其特征在于，所述机翼包括翼部以及设置在所述翼部内表面的至少一个加强筋，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的机翼的一体式成型方法，其特征在于，所述第一模具包括第一底座以及设置在所述第一底座上的多个第一凹模和多个第二凹模，所述第二凹模与所述第一底座可拆卸连接，每一所述第二凹模位于相邻两个所述第一凹模之间；所述第一成型区设置在所述第一凹模上，所述第二成型区设置在所述第二凹模上，所述第二凹模上对称设置有两个第二成型区；
3.根据权利要求2所述的机翼的一体式成型方法，其特征在于，所述通过第一模具形成第一料胚体的方法包括：
4.根据权利要求1所述的机翼的一体式成型方法，其特征在于，所述第二模具包括第二底座以及设置在所述第二底座上的第一半模和第二半模，所述第一半模和所述第二半模中的至少一个与所述第二底座可拆卸连接，所述第一半模和所述第二半模分别用于形成一个料胚分体并预压形成所述第二料胚体；
5.根据权利要求4所述的机翼的一体式成型方法，其特征在于，所述第二料胚体具有...
【专利技术属性】
技术研发人员：张东明，夏吉升，孙德权，张建坤，高宇琦，胡昊明，
申请(专利权)人：哈尔滨远驰航空装备有限公司，
类型：发明
国别省市：
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