本發(fā)明涉及一種復(fù)合材料螺旋槳槳葉的制作方法的研究，特別涉及一種復(fù)合材料螺旋槳槳葉分片成型與過渡連接工藝研究。
背景技術(shù)：
長期以來，我國的螺旋槳一般都采用金屬制成，金屬槳具有易受到腐蝕、空泡損傷、疲勞破壞，且聲學(xué)性能較差等缺點(diǎn)。復(fù)合材料螺旋槳有效的解決了金屬槳的這些缺點(diǎn)。但現(xiàn)有復(fù)合材料螺旋槳一般采用復(fù)合材料槳葉和金屬槳轂組成，或者采用整體模壓、纏繞等工藝制備復(fù)合材料螺旋槳。螺旋槳的軸系震動容易使金屬槳轂和復(fù)合材料連接處發(fā)生疲勞破壞，使得整個復(fù)合材料螺旋槳的強(qiáng)度下降，從而影響螺旋槳的推進(jìn)性能；而整體模壓和纏繞成本較高，且對造型復(fù)雜的螺旋槳，脫模困難。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種合理、簡單，復(fù)合材料螺旋槳槳葉分片成型與過渡連接的工藝。
本發(fā)明中復(fù)合材料螺旋槳槳葉的分片成型是通過以下布置實(shí)現(xiàn)的：
（1）槳葉模具、材料的選擇和處理：
（1.1）槳葉的模具分為上模和下模，材質(zhì)為金屬；
（1.2）鋪層前用清水、乙醇、丙酮等溶劑洗掉模具表面的灰塵、油漬和有機(jī)物等雜質(zhì)，晾干后在槳葉模具表面涂脫模劑或打脫模蠟，將膠衣樹脂均勻的噴涂在模具的表面，放置，備用；
（1.3）增強(qiáng)材料的選擇：選用力學(xué)性能、抗沖擊性能優(yōu)良的纖維布和預(yù)浸料；
（1.4）材料的處理：裁剪好的增強(qiáng)材料在放置過程中應(yīng)防止灰塵、水汽和油污的污染，成型前對纖維布進(jìn)行烘干處理；
（2）螺旋槳槳葉增強(qiáng)材料的裁剪：根據(jù)槳葉的形狀和型線，對預(yù)浸料進(jìn)行適當(dāng)?shù)牟眉簦粚⒍鄬永w維布的前端裁剪成槳葉的形狀，后端葉根處裁剪成適當(dāng)?shù)男螤?，長度為槳轂上相鄰兩片槳葉之間的距離；
（3）螺旋槳槳葉的鋪層：槳葉模具上的膠衣樹脂處于凝膠狀態(tài)，但未完全固化時對槳葉進(jìn)行鋪層，將裁剪好的增強(qiáng)材料按照順序鋪設(shè)在模具上，將裁剪好的多層纖維布交錯鋪設(shè)在預(yù)浸料之間，葉根處預(yù)留出的纖維布放置在槳葉模具的引出槽中，每鋪一層增強(qiáng)材料，用工具將其壓實(shí)，鋪層方式采用每層遞減與對稱鋪層相結(jié)合的方式；
（4）合模：將上模緩緩扣在下模上，用螺栓將上下模具擰緊，使緊密貼合，檢查模具的氣密性；
（5）加熱、加壓、固化：將模具溫度以較小升溫速率升至預(yù)浸料適合的固化溫度，升到適合的壓力，保溫保壓，以較小的降溫速率對模具進(jìn)行降溫，至一定溫度后，脫模；
（6）后處理：開模脫出槳葉后，對槳葉表面進(jìn)行修整、打磨。
本發(fā)明中過渡連接工藝是通過以下步驟實(shí)現(xiàn)的：
（1）槳葉的固定：利用固定工裝將多片槳葉固定；
（2）槳轂的鋪層：將槳葉根部預(yù)留出的纖維布左右鋪放，與裁剪好的槳轂的纖維布錯開搭接，使槳轂內(nèi)壁的纖維布為連續(xù)的；
（3）共固化：鋪層結(jié)束后，槳轂與槳葉內(nèi)部預(yù)留出的纖維布共固化。
所述金屬模具設(shè)有放置引出纖維布的引出槽、出氣孔。
所述碳纖維布為單向或者編織布。
所述預(yù)浸料中的增強(qiáng)材料為單向或者編織碳纖維布。
所述槳葉分片成型，模壓成型前，在槳葉與引出布之間粘一圈密封橡膠，在模具周圍粘一圈密封橡膠，保證模具的氣密性。
所述槳葉與槳轂過渡連接處共固化的方式是，在槳葉根部引出的纖維布上刷涂樹脂，在每層鋪設(shè)槳轂的纖維布上刷涂樹脂，用工具壓實(shí)，在適當(dāng)條件下固化。
所述的樹脂為環(huán)氧或乙烯基樹脂。
本發(fā)明通過采用模壓成型分片成型碳纖維復(fù)合材料螺旋槳槳葉，保證了葉片表面光順、連續(xù)、過渡均勻，無裂紋、氣泡、卷邊、凸起、凹陷等缺陷，通過采用槳葉內(nèi)部引出碳纖維布，與槳轂固化的方法，保證了槳葉與槳轂內(nèi)部的纖維連續(xù)，增強(qiáng)了連接處的強(qiáng)度。
附圖說明
圖1是槳葉內(nèi)部預(yù)留出碳纖維布的示意圖；
圖1中標(biāo)識1表示預(yù)浸料，標(biāo)識2表示從槳葉內(nèi)部遷引出的碳纖維布。
具體實(shí)施方式
以下參照附圖，進(jìn)一步描述了本發(fā)明的具體技術(shù)方案，以便于本領(lǐng)域的技術(shù)人員進(jìn)一步理解本發(fā)明，而不是構(gòu)成對其權(quán)利的限制。
一種復(fù)合材料螺旋槳槳葉的分片成型包括以下步驟：
（1）槳葉模具、材料的選擇和處理：
（1.1）槳葉的模具分為上模和下模，材質(zhì)為金屬；
（1.2）鋪層前用清水、乙醇、丙酮等溶劑洗掉模具表面的灰塵、油漬和有機(jī)物等雜質(zhì)，晾干后在槳葉模具表面涂脫模劑或打脫模蠟，將膠衣樹脂均勻的噴涂在模具的表面，放置，備用；
（1.3）增強(qiáng)材料的選擇：選用力學(xué)性能、抗沖擊性能優(yōu)良的纖維布和預(yù)浸料；
（1.4）材料的處理：裁剪好的增強(qiáng)材料在放置過程中應(yīng)防止灰塵、水汽和油污的污染，成型前對纖維布進(jìn)行烘干處理；
（2）螺旋槳槳葉增強(qiáng)材料的裁剪：根據(jù)槳葉的形狀和型線，對預(yù)浸料進(jìn)行適當(dāng)?shù)牟眉?；將多層纖維布的前端裁剪成槳葉的形狀，后端葉根處裁剪成適當(dāng)?shù)男螤?，長度為槳轂上相鄰兩片槳葉之間的距離；
（3）螺旋槳槳葉的鋪層：槳葉模具上的膠衣樹脂處于凝膠狀態(tài)，但未完全固化時對槳葉進(jìn)行鋪層，將裁剪好的增強(qiáng)材料按照順序鋪設(shè)在模具上，將裁剪好的多層纖維布交錯鋪設(shè)在預(yù)浸料之間，葉根處預(yù)留出的纖維布放置在槳葉模具的引出槽中，每鋪一層增強(qiáng)材料，用工具將其壓實(shí)，鋪層方式采用每層遞減與對稱鋪層相結(jié)合的方式；
（4）合模：將上模緩緩扣在下模上，用螺栓將上下模具擰緊，使緊密貼合，檢查模具的氣密性；
（5）加熱、加壓、固化：將模具溫度以較小升溫速率升至預(yù)浸料適合的固化溫度，升到適合的壓力，保溫保壓，以較小的降溫速率對模具進(jìn)行降溫，至一定溫度后，脫模；
（6）后處理：開模脫出槳葉后，對槳葉表面進(jìn)行修整、打磨。
一種復(fù)合材料螺旋槳槳葉分片成型與過渡連接工藝，過渡連接工藝的步驟如下：
（1）槳葉的固定：利用固定工裝將多片槳葉固定；
（2）槳轂的鋪層：將槳葉根部預(yù)留出的纖維布左右鋪放，與裁剪好的槳轂的纖維布錯開搭接，使槳轂內(nèi)壁的纖維布為連續(xù)的；
（3）共固化：鋪層結(jié)束后，槳轂與槳葉內(nèi)部預(yù)留出的纖維布共固化。
所述金屬模具設(shè)有放置引出纖維布的引出槽、出氣孔。
所述碳纖維布為單向或者編織布。
所述預(yù)浸料中的增強(qiáng)材料為單向或者編織碳纖維布。
所述預(yù)浸料中的增強(qiáng)材料為單向或者編織纖維布。
在槳葉與引出布之間粘一圈密封橡膠，在模具周圍粘一圈密封橡膠，以保證模具的氣密性。
所述槳葉與槳轂過渡連接處共固化的方式是，在槳葉根部引出的纖維布上刷涂樹脂，在每層鋪設(shè)槳轂的纖維布上刷涂樹脂，用工具壓實(shí)，在適當(dāng)條件下固化。
所述的樹脂為環(huán)氧或乙烯基樹脂。