本發(fā)明屬于復(fù)合材料成型技術(shù)，涉及一種飛機復(fù)合材料加筋壁板通油孔的成形方法。

背景技術(shù)：

0、技術(shù)背景

1、隨著整體化復(fù)合材料結(jié)構(gòu)在飛機主承力結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用，復(fù)合材料加筋壁板面臨著新的設(shè)計要求。復(fù)合材料部分功能區(qū)域結(jié)構(gòu)在滿足結(jié)構(gòu)強度和疲勞等生存性要求的同時，還要滿足供輸油、密封性、通油性等使用性要求，通油孔的設(shè)計是保證通油性、減少不可用油的重要措施。復(fù)合材料加筋壁板作為結(jié)構(gòu)的一部分，常在復(fù)合材料壁板筋條的根部設(shè)置通油孔。

2、本發(fā)明要解決的技術(shù)問題：

3、隨著整體化復(fù)合材料結(jié)構(gòu)在飛機主承力結(jié)構(gòu)上得到應(yīng)用，復(fù)合材料加筋壁板面臨著新的設(shè)計要求，發(fā)明此復(fù)合材料加筋壁板通油孔成形方法，解決以下四方面問題。

4、(1)設(shè)計制造風(fēng)險高、難度較大。由于模塊化程度高，整體化復(fù)合材料結(jié)構(gòu)的設(shè)計與制造承受著較傳統(tǒng)金屬更大的風(fēng)險。大型整體化復(fù)合材料設(shè)計因素復(fù)雜、制備難度大、工藝環(huán)節(jié)多，任何一個步驟出現(xiàn)問題都可能影響其整體性能。這就要求設(shè)計時考慮更高的安全余度，制造時采取更先進的工藝措施來保證產(chǎn)品的質(zhì)量。

5、(2)維護要求高。部分功能區(qū)域結(jié)構(gòu)是飛機重要組成部分。油箱區(qū)域通常安裝有供輸油系統(tǒng)、進出油泵、油量傳感器等設(shè)備，維護性要求較高。

6、(3)存在不可用油。燃油系統(tǒng)在輸送燃油時，不可能把油箱區(qū)域內(nèi)的每一滴油都輸送到發(fā)動機消耗掉，必然存在少量燃油無法使用，稱為不可用油。油箱不可用油的重量，很大程度上是由油箱內(nèi)的通油孔高度決定的。因此，油箱的通油孔的形狀和質(zhì)量減少不可用油量，對整個飛機的性能以及使用效率都有很大的益處。

7、(4)通油孔所在位置一般比較狹小，采用固化后鉆削制孔操作空間受限，專用工具設(shè)計制造難度加大，加工裝置的進給速度和進給力難以保持穩(wěn)定，使產(chǎn)品易產(chǎn)生孔隙、分層、撕裂、毛刺等多源多形態(tài)缺陷，嚴重影響復(fù)合材料壁板的使用性能和可靠性。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的是提出一種成型過程簡單、通油孔質(zhì)量可控的、基于一次成形出滿足設(shè)計要求帶通油孔的加筋復(fù)合材料制件的成形。適用于筋條截面為“l(fā)形”、“t”形、“工”形、“j”形、“c”或“z”形等多種復(fù)合材料加筋壁板，通油孔形狀可為圓孔或異形孔。帶通油孔的典型復(fù)合材料加筋壁板如圖1所示，圖1為“工”形長桁加筋壁板示例，圖2為常見通油孔示例。

2、本發(fā)明的技術(shù)解決方案：

3、一種飛機復(fù)合材料加筋壁板通油孔的成形方法，步驟如下：

4、復(fù)合材料加筋壁板為“l(fā)形”、“t”形、“工”形、“j”形、“c”或“z”形長桁加筋壁板，通油孔形狀可為圓孔或異形孔，包括以下步驟：

5、第一步：蒙皮準備：首先在蒙皮固化模具上將蒙皮坯料進行逐層鋪疊，蒙皮可預(yù)先固化，也可與長桁同時粘接固化。

6、第二步：長桁鋪疊和組合：在長桁成形模上進行長桁坯料的鋪疊，在復(fù)合材料加筋壁板長桁成型模具上設(shè)置通油孔成形裝置，采用聚四氟乙烯材料定制銷釘，該銷釘截面與通油孔截面相同，具備一定彈性，協(xié)調(diào)固化過程中模具與產(chǎn)品的不協(xié)調(diào)，避免剛性材質(zhì)損傷零件，該裝置材質(zhì)便于取，加工方法簡單，為一次損耗品，每次使用后從筋條模具中拔出，更換新件即可快速具備使用條件，每層坯料預(yù)制通油孔，與長桁成型模上通油孔裝置對應(yīng)。

7、典型復(fù)合材料加筋壁板通油孔一次成形模具示意如圖3所示，筋條芯模四氟乙烯塑料銷與工裝芯模尺寸如圖4所示，其中銷釘截面與通油孔截面相同，筋條立邊厚度為t，塑料銷長度＝t+2l1，l1＞t，筋條芯?？咨疃葐蝹?cè)各預(yù)留l2，l2一般為1～2mm。

8、將長桁各部門進行組合，必要時可進行熱壓實，保證長桁各部分厚度與固化后厚度相近，確保組合后定位準確性。

9、第三步：長桁與蒙皮定位封裝：按需對已固化需要粘接表面進行打磨、清理處理，將與蒙皮貼合的長桁臥邊表面放置一層膠膜，按照相應(yīng)長桁位置進行擺放和定位，放置可剝保護層、隔離膜、透氣氈等輔助材料，沿蒙皮固化模具周邊粘貼密封膠條，將整個制件用真空袋封裝好，并檢查氣密性。

10、第四步：固化：按照相應(yīng)材料固化制度進行抽真空、加溫、加壓固化成形。

11、第五步：清理與脫模：固化完成后去除真空袋和輔助材料，將長桁芯模去除，將聚四氟乙烯材料定制銷釘去除。

12、所述方法也適用于長桁先固化，再與蒙皮進行膠接共固化或二次膠接。

13、所述蒙皮是未固化或已固化的蒙皮。

14、所述方法適用于復(fù)合材料加筋壁板為“l(fā)形”、“t”形、“工”形、“j”形、“c”或“z”形長桁加筋壁板。

15、所述通油孔形狀適用于圓孔或異形孔。

16、有益效果：

17、本發(fā)明所提供的成形方法，有效地提高了復(fù)合材料加筋壁板通油孔制造的效率和質(zhì)量，解決了采用鉆削加工通油孔工具與產(chǎn)品干涉導(dǎo)致無法加工的難題，產(chǎn)品成形與通油孔成形同時完成，節(jié)約單獨加工孔的工時，避免復(fù)合材料機械加工的缺陷和問題。本發(fā)明的成形機構(gòu)簡單，定位精度高，有利于成形過程中真空袋的封裝以及成形后產(chǎn)品的脫模。

技術(shù)特征：

1.一種飛機復(fù)合材料加筋壁板通油孔的成形方法，其特征在于，步驟如下：

2.如權(quán)利要求1所述的一種飛機復(fù)合材料加筋壁板通油孔的成形方法，其特征在于，所述的蒙皮(1)是未固化或已固化的蒙皮(1)。

3.如權(quán)利要求1或2所述的一種飛機復(fù)合材料加筋壁板通油孔的成形方法，其特征在于，所述的方法適用于復(fù)合材料加筋壁板為“l(fā)形”、“t”形、“工”形、“j”形、“c”或“z”形長桁加筋壁板。

4.如權(quán)利要求1或2所述的一種飛機復(fù)合材料加筋壁板通油孔的成形方法，其特征在于，所述的通油孔(3)形狀適用于圓孔或異形孔。

5.如權(quán)利要求3所述的一種飛機復(fù)合材料加筋壁板通油孔的成形方法，其特征在于，所述的通油孔(3)形狀適用于圓孔或異形孔。

6.如權(quán)利要求1或2或5所述的一種飛機復(fù)合材料加筋壁板通油孔的成形方法，其特征在于，所述的l2為1～2mm。

7.如權(quán)利要求3所述的一種飛機復(fù)合材料加筋壁板通油孔的成形方法，其特征在于，所述的l2為1～2mm。

8.如權(quán)利要求4所述的一種飛機復(fù)合材料加筋壁板通油孔的成形方法，其特征在于，所述的l2為1～2mm。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明屬于復(fù)合材料成型技術(shù)，涉及一種飛機復(fù)合材料加筋壁板通油孔的成形方法。本發(fā)明有效地提高了復(fù)合材料加筋壁板通油孔制造的效率和質(zhì)量，解決了采用鉆削加工通油孔工具與產(chǎn)品干涉導(dǎo)致無法加工的難題，產(chǎn)品成形與通油孔成形同時完成，節(jié)約單獨加工孔的工時，避免復(fù)合材料機械加工的缺陷和問題。本發(fā)明的成形機構(gòu)簡單，定位精度高，有利于成形過程中真空袋的封裝以及成形后產(chǎn)品的脫模。

技術(shù)研發(fā)人員：張旺,孟慶杰,顧雪琳,唐文峰,王燁
受保護的技術(shù)使用者：沈陽飛機工業(yè)（集團）有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/6