本發(fā)明屬于復(fù)合材料加工成型技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種氣囊輔助復(fù)合材料加筋壁板的制造方法。

背景技術(shù)：

隨著復(fù)合材料在軍民機(jī)上的大量應(yīng)用，一些關(guān)鍵件、重要件均被設(shè)計成加筋壁板的形式，對于這一類零件，往往是首先在鋪疊模上鋪疊蒙皮，然后在蒙皮上組合筋條，蒙皮的質(zhì)量基本可以保證，但對于筋條而言，需控制筋條外形的準(zhǔn)確性，如平整度及軸線的走向，并保證固化的質(zhì)量。目前筋條的成型工裝主要是雙側(cè)金屬芯模、雙側(cè)氣囊或單側(cè)實心橡膠軟模配合單側(cè)金屬芯模的形式。若采用雙側(cè)金屬芯模的形式，可以很好的保證筋條的外形，但此種形式涉及到工裝之間的配合，往往需要極高的加工精度，對金屬芯模的制造提出了極高的要求。此外金屬工裝在反復(fù)使用的過程中不斷受力可能導(dǎo)致局部型面出現(xiàn)微小的變形，通過這樣的金屬工裝傳壓將會導(dǎo)致筋條受壓不均，這可能會導(dǎo)致零件出現(xiàn)內(nèi)部質(zhì)量問題。若采用雙側(cè)氣囊的形式，可以很好的保證壓力的均勻傳遞，進(jìn)而保證固化的質(zhì)量，但雙側(cè)氣囊均為軟質(zhì)材料，無法保證筋條的外形準(zhǔn)確，可能會引起表面質(zhì)量問題及軸線走向偏差。若采用單側(cè)實心橡膠軟模配合單側(cè)金屬芯模的形式，同理可以保證筋條的外形，但固化過程中的壓力來自橡膠軟模自身的膨脹，無法說明這部分壓力的數(shù)值及傳遞過程中的均勻性?；诖?，須采用單側(cè)的金屬芯模配合單側(cè)氣囊，金屬芯?？梢杂行У谋ＷC筋條的外形，氣囊則可以保證壓力傳遞的均勻性，進(jìn)而保證了固化的質(zhì)量。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是介紹一種加筋壁板成型模工裝形式及與之匹配的氣囊方案，以此來制造加筋壁板，用以保證筋條的外形及固化質(zhì)量。提高生產(chǎn)效率，降低生產(chǎn)成本。

本發(fā)明的技術(shù)方案：

一種氣囊輔助復(fù)合材料加筋壁板的制造方法，采用共固化方法，筋條的形狀可以為t型、j型、l型，成型工裝包括成型模一套、氣囊成型模一套及筋條鋪疊模一套。

(1)制備氣囊：按氣囊成型模凹槽的尺寸，用未硫化橡膠鋪疊成的兩端開口的筒狀結(jié)構(gòu)，將筒狀結(jié)構(gòu)置于氣囊成型模凹槽內(nèi)，在氣囊成型模凹槽上安裝蓋板；未硫化橡膠的搭接處加熱固定，其余部分涂抹滑石粉防止粘連；將裝有筒狀結(jié)構(gòu)的氣囊成型模凹槽整體置于真空袋中，再放入熱壓罐中；在熱壓罐中進(jìn)行硫化，硫化條件：溫度為175℃-185℃、壓力為6個大氣壓條件下，加熱硫化2小時；

(2)制備筋條：根據(jù)加筋壁板的結(jié)構(gòu)，選擇筋條鋪疊模，在筋條鋪疊模上鋪疊筋條，筋條鋪疊過程中產(chǎn)生的三角區(qū)填充0°纖維，最后按照所需剪切所需尺寸的筋條；

(3)將步驟(2)制備得到的筋條與步驟(1)制備得到的氣囊組合放入加筋壁板成型模中，筋條的一側(cè)靠在預(yù)先銑切出的芯模上，作為成型基準(zhǔn)，筋條的另一側(cè)貼合氣囊，通過氣囊加壓；

(4)封裝真空袋，氣囊兩端口暴露在真空袋外，以便于固化時熱壓罐內(nèi)的壓力傳遞至氣囊之內(nèi)，進(jìn)而對加筋壁板進(jìn)行勻壓；

(5)固化結(jié)束，拆除真空袋，脫模，得到加筋壁板。

本發(fā)明的有益效果：本發(fā)明涉及制造方法可以有效的保證壁板筋條外形、固化質(zhì)量、軸線及厚度。具體體現(xiàn)在如下幾個方面，一是筋條的成型由金屬芯模及橡膠氣囊擠壓成型，金屬芯?？梢员ＷC筋條的外形，氣囊可以有效的傳遞熱壓罐內(nèi)的壓力至零件，并能對零件實施勻壓，保證筋條的固化質(zhì)量；二是成型模的凹槽位置由數(shù)控銑切完成，精度較高，可以在固化的整個周期內(nèi)保證筋條的軸線；三是筋條整體成型在凹槽內(nèi)進(jìn)行，一側(cè)的金屬芯?？梢宰柚箻渲牧魇?，另一側(cè)的氣囊在充氣狀態(tài)下可以充滿整個模腔，能起到阻止樹脂流失的作用，保證了零件的厚度。因此，本發(fā)明所介紹的制造方法可以為加筋壁板類零件的制造方法提供一種有效的參考。

附圖說明

圖1a是加筋壁板成型模俯視圖。

圖1b是加筋壁板成型模剖視圖。

圖2是氣囊成型模剖視圖。

具體實施方式

以下結(jié)合附圖和技術(shù)方案，進(jìn)一步說明本發(fā)明的具體實施方式。

實施例

如圖1所示，以成型t型筋條為例，加筋壁板成型模的主體形式為凸臺平板成型模，平板下方為框架式結(jié)構(gòu)，凸臺區(qū)用于成型壁板蒙皮，平板區(qū)用于真空袋的封裝，因此凸臺的尺寸比蒙皮尺寸略大，平板尺寸比凸臺尺寸略大。在成型凸臺上，按筋條的位置及形狀開槽，槽的寬度略大于筋條臥邊的寬度，深度略小于筋條的高度，長度為貫穿整個凸臺的通槽，在通槽的兩個端頭設(shè)置可以蓋住凹槽的蓋板，槽內(nèi)一側(cè)按筋條長度直接銑切出與加筋壁板成型模的筋條成型芯模。

如圖2所示，氣囊成型模采取凹槽加蓋板的結(jié)構(gòu)，凹槽與蓋板組合后，內(nèi)模腔為氣囊成型區(qū)域，成型出的氣囊內(nèi)部為空心結(jié)構(gòu)，截面需比金屬芯模的截面略小。

筋條鋪疊模根據(jù)筋條的形狀制造，工裝上帶筋條尺寸下限，以便鋪疊完成后修切至理論尺寸。

技術(shù)特征：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明屬于復(fù)合材料加工成型技術(shù)領(lǐng)域，提供一種氣囊輔助復(fù)合材料加筋壁板的制造方法。采用共固化方法，筋條的形狀可以為T型、J型、L型，成型工裝包括成型模一套、氣囊成型模一套及筋條鋪疊模一套。本發(fā)明有如下幾個方面優(yōu)點：一是筋條的成型由金屬芯模及橡膠氣囊擠壓成型，金屬芯模可以保證筋條的外形，氣囊可以有效的傳遞熱壓罐內(nèi)的壓力至零件，并能對零件實施勻壓，保證筋條的固化質(zhì)量；二是成型模的凹槽位置由數(shù)控銑切完成，精度較高，可以在固化的整個周期內(nèi)保證筋條的軸線；三是筋條整體成型在凹槽內(nèi)進(jìn)行，一側(cè)的金屬芯模可以阻止樹脂的流失，另一側(cè)的氣囊在充氣狀態(tài)下可以充滿整個模腔，能起到阻止樹脂流失的作用，保證了零件的厚度。

技術(shù)研發(fā)人員：葉真銘;李景鈺;姜洪博;張曉哲
受保護(hù)的技術(shù)使用者：沈陽飛機(jī)工業(yè)（集團(tuán)）有限公司
技術(shù)研發(fā)日：2017.04.27
技術(shù)公布日：2017.09.08