一种飞机活动翼面整流条、模具及其制造工艺

技术领域

本发明涉及飞机活动翼面整流条，具体涉及一种飞机活动翼面整流条、模具及其制造工艺。

背景技术

飞机原始设计的升降舵与水平尾翼面间的整流条，过去一直采用半圆型截面，由尼龙材料挤压工艺制成的条状型材，以单面铆接结构安装在水平尾翼面上；由于尼龙材料挤压出的半圆条状型材因其内部分布不均匀，其在原材料状态下虽然截面完整，但在长度方向上会产生严重变形。

传统装配工艺使用大量金属紧固件将整流条单面铆接在复合材料水平尾翼面结构上；由于尼龙条和复合材料基材的弹性系数不同，也为了矫正尼龙整流条的变形，致使相邻紧固件间距较小，以至于后期升降舵装配时产生强迫装配，尼龙整流条局部应力过大可能产生裂纹，其裂纹会随着震动和扭曲变形而扩大，致使整流条在装配及后期服务过程中会发生断裂失效。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供的技术方案为：一种飞机活动翼面整流条，其特征在于，所述飞机活动翼面整流条包括主体层及外膜层，所述主体层为由复合材料对称叠铺且粘贴成的半圆型截面整流条叠层，所述复合材料由半圆型截面整流条叠层底部宽度最大层至顶部方向的叠铺宽度之间减小，且叠铺至半圆型截面整流条叠层顶部后的复合材料向半圆型截面整流条叠层两侧底部延伸时期覆盖半圆型截面整流条叠层的半圆面，所述外膜层覆盖于主体层形成的半圆面外。

进一步地，所述主体层为环氧树脂基玻璃纤维材料编织增强的预浸布。

进一步地，，所述外磨层为杜邦Tedlar聚氟乙烯薄膜。

本发明还公开了一种飞机活动翼面整流条的制造模具，包括主型面模具、设置于主型面模具上部的上压板，所述主型面模具中放置有半圆型截面整流条叠层，所述上压板底部通过隔离膜压于半圆型截面整流条叠层上，所述上压板外套接有与主型面模具底板连接的透气层、真空袋，所述真空袋两侧分别通过真空袋密封胶条与主型面模具底板连接。

进一步地，所述主型面模具包括主型面模具底板、平行设置于主型面模具底板上的数条整流条叠层槽，所述整流条叠层槽为倒置的半圆形结构，并与半圆型截面整流条叠层形状对应，所述上压板通过隔离膜覆盖于整流条叠层槽上部开口处。

进一步地，所述上压板包括安装板、设置于安装板底部并与整流条叠层槽宽度、长度对应的压条，所述安装板两侧设有数个定位销孔，所述安装板通过定位销一与主型面模具底板连接。

进一步地，安装板两端延伸出压条外形成上压板档条。

进一步地，所述主型面模具、上压板为多层叠放设置，上层主型面模具压于下层上压板顶部，且上层主型面模具与下层主型面模具端部之间通过模具支撑定位块连接，所述模具支撑定位块中设有定位销二。

本发明还公开了一种飞机活动翼面整流条的制造工艺，包括以下步骤：

(1)依据环氧树脂基玻璃纤维材料编织增强的预浸布的厚度和其中的树脂含量计算所需的材料总量，设计出模具，由于预浸布构成的整流条叠层截面为半圆型，因此：预浸布设计总层数＝截面高度/预浸布理论厚度，然后再根据固化后测量结果做增减层调整，使预浸布构成的整流条叠层满足半圆截面尺寸；

(2)将半圆型截面整流条叠层浸入的环氧树脂，然后倒置放于主型面模具底板上的整流条叠层槽中，放一层高温隔离膜，然后放上条状压力板固定；成型模具上放置透气层，制成真空袋，袋内抽去空气成真空状态，并保持真空状态在热压灌内加压加热依据设计固化程序完成固化；

(3)环氧树脂在模具中加热加压条件下会重新融化并最终固化，使半圆型截面整流条叠层被压实并在树脂包裹中成为粘接整体。

采用以上方案后，本发明具有如下优点：本发明选用均质化先进复合材料-环氧树脂基玻璃纤维材料编织增强的预浸布，采用对称性设计，从材料到制造工艺上保证了整流条内部材料均匀性，固化后的整流条在原材料状态下不变形，避免了后期升降舵装配时产生强迫装配，彻底解决尼龙材料断裂问题；预浸布制造的整流条在热压灌中加热加压固化制成，在后期服役期间不会由于材料性能差异产生不同的热胀冷缩现象，不会发生断裂失效。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解的是，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1是本发明一种飞机活动翼面整流条、模具及其制造工艺中半圆型截面整流条叠层的结构示意图。

图2是本发明一种飞机活动翼面整流条、模具及其制造工艺中模具的结构示意图。

图3是本发明一种飞机活动翼面整流条、模具及其制造工艺中多层模具组合的结构示意图。

图4是本发明一种飞机活动翼面整流条、模具及其制造工艺中主型面模具底板的结构示意图。

图5是本发明一种飞机活动翼面整流条、模具及其制造工艺中上压板的结构示意图。

图6是本发明一种飞机活动翼面整流条、模具及其制造工艺中上压板侧部的结构示意图。

图7是本发明一种飞机活动翼面整流条、模具及其制造工艺中支撑定位块的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明实施例的描述中，需要说明的是，若出现术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，若出现术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本发明实施例的描述中，“多个”代表至少2个。

在本发明实施例的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，若出现术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例

一种飞机活动翼面整流条，所述飞机活动翼面整流条包括主体层1及外膜层2，所述主体层1为由复合材料对称叠铺且粘贴成的半圆型截面整流条叠层，所述复合材料由半圆型截面整流条叠层底部宽度最大层至顶部方向的叠铺宽度之间减小，且叠铺至半圆型截面整流条叠层顶部后的复合材料向半圆型截面整流条叠层两侧底部延伸时期覆盖半圆型截面整流条叠层的半圆面，所述外膜层2覆盖于主体层1形成的半圆面外。

作为本实施例较佳实施方案的是，所述主体层1为环氧树脂基玻璃纤维材料编织增强的预浸布。

作为本实施例较佳实施方案的是，所述外磨层2为杜邦Tedlar聚氟乙烯薄膜。

本实施例还公开了飞机活动翼面整流条的制造模具，包括主型面模具3、设置于主型面模具3上部的上压板4，所述主型面模具3中放置有半圆型截面整流条叠层，所述上压板4底部通过隔离膜5压于半圆型截面整流条叠层上，所述上压板4外套接有与主型面模具底板3.1连接的透气层6、真空袋7，所述真空袋7两侧分别通过真空袋密封胶条8与主型面模具底板3.1连接。

作为本实施例较佳实施方案的是，所述主型面模具3包括主型面模具底板3.1、平行设置于主型面模具底板3.1上的数条整流条叠层槽3.2，所述整流条叠层槽3.2为倒置的半圆形结构，并与半圆型截面整流条叠层形状对应，所述上压板4通过隔离膜5覆盖于整流条叠层槽3.2上部开口处。

作为本实施例较佳实施方案的是，所述上压板4包括安装板4.1、设置于安装板4.1底部并与整流条叠层槽3.2宽度、长度对应的压条4.2，所述安装板4.1两侧设有数个定位销孔4.3，所述安装板4.3通过定位销一与主型面模具底板3.1连接。

作为本实施例较佳实施方案的是，所述安装板4.1两端延伸出压条外形成上压板档条4.4。

作为本实施例较佳实施方案的是，所述主型面模具3、上压板4为多层叠放设置，上层主型面模具3压于下层上压板顶部，且上层主型面模具与下层主型面模具端部之间通过模具支撑定位块9连接，所述模具支撑定位块9中设有定位销二10。

本实施例还公开了飞机活动翼面整流条的制造工艺，包括以下步骤：

(1)依据环氧树脂基玻璃纤维材料编织增强的预浸布的厚度和其中的树脂含量计算所需的材料总量，设计出模具，由于预浸布构成的整流条叠层截面为半圆型，因此：预浸布设计总层数＝截面高度/预浸布理论厚度，然后再根据固化后测量结果做增减层调整，使预浸布构成的整流条叠层满足半圆截面尺寸；

(2)将半圆型截面整流条叠层浸入的环氧树脂，然后倒置放于主型面模具底板上的整流条叠层槽中，放一层高温隔离膜，然后放上条状压力板固定；成型模具上放置透气层，制成真空袋，袋内抽去空气成真空状态，并保持真空状态在热压灌内加压加热依据设计固化程序完成固化；

(3)环氧树脂在模具中加热加压条件下会重新融化并最终固化，使半圆型截面整流条叠层被压实并在树脂包裹中成为粘接整体。

现有技术中，半圆型截面尼龙挤压条状整流条断裂的根本原因是由于其加工过程中内部材料不均匀导致，本发明就是基于解决材料内部不均匀的问题，选用均质化先进复合材料，环氧树脂基玻璃纤维材料编织增强的预浸布，采用对称性设计，热压灌加热加压固化的方式，从材料到制造工艺上彻底解决这个问题。

本发明在保持原先设计尼龙整流条截面尺寸及长度不变的前提下，从材料上，以先进复合材料，环氧树脂基玻璃纤维材料编织增强的预浸布替代传统的尼龙材料；从对称设计思想上，将片层预浸布固化前对称叠层，在模具腔体内被稳固限位，保证固化过程中不变形；在制造工艺上，依据环氧树脂基玻璃纤维材料编织增强的预浸布的厚度和树脂含量精确计算出所需的材料总量，进而设计出固化模具，各层预浸布浸入的环氧树脂在模具中加热加压条件下会重新融化并最终固化，使各层玻璃纤维编织层被压实并在树脂包裹中成为粘接整体，这种在热压灌中加热加压固化成型的工艺替代传统尼龙材料拉伸成型工艺；在安装方式上，整流条与复合材料基材之间以环氧树脂基结构胶加热加压粘接，固化后辅助极少量金属紧固件单面铆接结构，替代原先以尼龙材料挤压制造的整流条用大量金属紧固件单面铆接到复合材料水平尾翼面基材上。

以上对本发明及其实施方式进行了描述，这种描述没有限制性，附图中所示的也只是本发明的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。总而言之如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本发明创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本发明的保护范围。