盒型件、曲面复合材料双真空袋修理装置及工艺的制作方法

文档序号:18743399发布日期:2019-09-21 02:03阅读:来源:国知局

技术特征:

1.盒型件,其特征在于:包括盒型罩体和外延边,所述盒型罩体的底部具有内凹的容纳腔,所述外延边与盒型罩体底部的四周连接以使盒型件的截面呈几字形,所述盒型罩体的上表面开有至少两个通孔,所述通孔均与容纳腔连通,至少一个通孔中安装有第一抽真空基座,至少一个通孔中安装有第一真空表,其余通孔均采用密封胶塞密封,所述盒型罩体一侧的外延边具有半圆形的导线孔,所述导线孔与容纳腔连通。

2.根据权利要求1所述的盒型件,其特征在于:所述盒型罩体和外延边一体成型,且所述盒型罩体和外延边均采用多层碳纤维复合材料制成。

3.根据权利要求1所述的盒型件,其特征在于:所述盒型件的上表面设置有加强筋。

4.一种曲面复合材料双真空袋修理装置,其特征在于:包括盒型件、金属底板、透气毡、第一真空袋、第二抽真空基座、第二真空表、第一透气布、支撑模具、加热毯、补片模具、第一无孔分离膜、第一有孔分离膜、湿铺层修理补片、第二有孔分离膜、第二透气布、第二无孔分离膜和第三透气布;所述第一真空袋、透气毡和金属底板由上至下依次设置,所述第一透气布、支撑模具、加热毯、补片模具、第一无孔分离膜、第一有孔分离膜、湿铺层修理补片、第二有孔分离膜、第二透气布、第二无孔分离膜和第三透气布由下至上依次铺设以形成层叠单元,此层叠单元设置在第一真空袋中,第二抽真空基座和第二真空表均安装于第一真空袋,所述加热毯的电源线从第一真空袋的开口端引出,所述第一真空袋的开口端密封以形成第一真空袋区;所述盒型件扣设在金属底板的上表面,所述第一真空袋内的层叠单元位于盒型件的容纳腔中,且所述第二抽真空基座和第二真空表均位于盒型件的外侧,所述加热毯的电源线从盒型件的导线孔中引出,所述盒型件的外延边与金属底板之间密封以形成第二真空袋区,所述盒型件的至少一个通孔中安装有第一抽真空基座,所述盒型件的至少一个通孔中安装有第一真空表,其余通孔由密封胶塞密封,所述盒型件为权利要求1-3中任一项所述的盒型件。

5.根据权利要求4所述的曲面复合材料双真空袋修理装置,其特征在于:所述第二透气布的边缘超出所述支撑模具、加热毯、补片模具、第一无孔分离膜、第一有孔分离膜、湿铺层修理补片、第二有孔分离膜和第二无孔分离膜的边缘;所述第一透气布和第三透气布的边缘超出所述支撑模具、加热毯、补片模具、第一无孔分离膜、第一有孔分离膜、湿铺层修理补片、第二有孔分离膜、第二透气布和第二无孔分离膜的边缘。

6.根据权利要求4所述的曲面复合材料双真空袋修理装置,其特征在于:还包括热电偶,所述热电偶设置在补片模具与第一无孔分离膜之间,所述热电偶的传导线依次经第一真空袋的开口端和导线孔后引出。

7.一种曲面复合材料双真空袋修理工艺,其特征在于,基于权利要求4-6中任一项所述的曲面复合材料双真空袋修理装置实施,包括如下步骤:

S101、清理曲面复合材料构件的损伤区域,打磨并切割损伤,确定损伤区域的具体尺寸,进而确定盒型件、加热毯、支撑模具和补片模具的尺寸;

S102、根据S101中确定的补片模具的尺寸,在铝板上切割出补片模具的基本形状,经修边后利用辊弯机辊弯或利用异形曲面成型机成型;

S103、根据S101中确定的支撑模具的尺寸,采用碳纤维预浸料制作支撑模具铺层,随后对支撑模具铺层进行封装固化从而制备支撑模具;

S104、第一真空袋区封装:将第一透气布、支撑模具、加热毯、补片模具、热电偶、第一无孔分离膜、第一有孔分离膜、湿铺层修理补片、第二有孔分离膜、第二透气布、第二无孔分离膜和第三透气布由下至上依次铺设以形成层叠单元,将此层叠单元放置在第一真空袋中,将第二抽真空基座和第二真空表安装于第一真空袋,加热毯的电源线和热电偶的传导线从第一真空袋的开口端引出,并将第一真空袋的开口端密封以形成第一真空袋区;

S105、第二真空袋区封装:将金属底板、透气毡和S104中封装好的第一真空袋由下至上依次设置,将盒型件扣设于金属底板的上表面,并保证第一真空袋内的层叠单元位于盒型件的容纳腔中,第二抽真空基座和第二真空表均位于盒型件的外侧,加热毯的电源线和热电偶的传导线从导线孔中引出后,将导线孔密封,将盒型件的外延边与金属底板之间密封以形成第二真空袋区,盒型件的至少一个通孔中安装第一抽真空基座,盒型件的至少一个通孔中安装第二真空表,其余通孔采用密封胶塞密封;

S106、双真空袋固化实施:检测第一真空袋是否密封合格,确保密封后将第二抽真空基座与第一真空泵连接,开始对第一真空袋区抽真空,当第二真空表读数达到26inHg后,将盒型件上的第一抽真空基座与第二真空泵连接,开始对第二真空袋区抽真空,保持第二真空袋区的真空度在25-26inHg之间;随后开启加热毯,加热毯的升温速率在2-4℉/Min,假设达到环氧胶的固化保温温度T后需持续保温t分钟完全固化,则在t/2时刻将第二真空袋区恢复至常压,到t时刻时,将第一真空袋区恢复至常压,预固化的修理补片自然降温;

S107、将预固化的修理补片粘接在被修理件上;

S108、后处理:对修理区进行打磨、刮平和表面恢复,最后进行质量检查。

8.根据权利要求7所述的曲面复合材料双真空袋修理工艺,其特征在于:支撑模具铺层的封装固化方法为:将第三无孔分离膜、补片模具、加热毯、支撑模具铺层、第三有孔分离膜、第四透气布和第二真空袋由下至上铺设在被修理件上,保证第二真空袋与被修理件之间密封,第二真空袋安装有第三抽真空基座和第三真空表,将第三抽真空基座与第三真空泵连接,开始抽真空,当第三真空表数值显示在22-26inHg时,开启加热毯,当支撑模具铺层完全固化后恢复至常压,并关闭加热毯,支撑模具自然降温。

9.根据权利要求7所述的曲面复合材料双真空袋修理工艺,其特征在于:第一真空袋区恢复至常压的过程中,其真空度绝对值在5分钟内下降量不大于2inHg。

10.根据权利要求7所述的曲面复合材料双真空袋修理工艺,其特征在于:所述加热毯完全覆盖损伤区域,且加热毯的四周均超出损伤区域2-3英寸;所述盒型件的四周均超过加热毯2-3英寸,所述支撑模具和补片模具的尺寸与加热毯相同。

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