陶瓷基波纹机翼进气道前缘板的制备模具及方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种机翼进气道的前缘板制备模具及方法，具体涉及一种陶瓷基波纹夹芯复合材料的机翼进气道的前缘板制备模具及其制备方法。
【背景技术】
[0002]对于超音速飞机而言，本身其飞行马赫数变化范围较宽，对于进气道就要求在较宽的范围内高效的减速增压；而且，由于超音速飞行，进气道入口处的气流不能自动地适应发动机所需而引入适当的流量，容易发生溢流。所以随着速度提高，飞机进气道也发生了很大的变化，结构上朝着更加复杂化发展，这也是性能和速度提高后确保发动机工作稳定的先决条件。对于外压式进气道:在进口前装有中心锥或斜板，以形成斜激波减速，降低进口正激波的强度，从而提高进气减速的效率。
[0003]现有飞机的进气道前缘板是“V”形实体板，增加了进气道前缘的质量，实体板隔热效果也相对较差，可利用空间小。
【发明内容】
[0004]本发明的目的是提供一种陶瓷基波纹机翼进气道前缘板的制备模具及方法，以解决现有的现有飞机的进气道前缘板是“V”形实体板，增加了进气道前缘的质量，实体板隔热效果也相对较差，可利用空间小的问题。
[0005]本发明为解决上述问题采取的技术方案是:本发明的所述模具包括凹块、凸块、凸块压板、三角形长条块、五边形长条块、两个主体板、两个缺角梯形长条块、两个末尾梯形长条块及两个梯形长条块组，
[0006]凹块的顶面沿水平方向开设有三角形通槽，凸块形状与三角形通槽形状一致且置于三角形通槽内，
[0007]两个主体板竖直相对设置于三角形通槽的两端，两个主体板通过若干个螺纹连接件可拆卸固接，
[0008]三角形长条块与五边形长条块依次由下至上沿三角形通槽开设方向设置于三角形通槽内的低端，每个主体板的板面开设有三角形通孔及五边形通孔，三角形长条块的两端分别插入一个主体板的三角形通孔中，五边形长条块的两端分别插入一个主体板的五边形通孔中，三角形长条块与三角形通槽呈间隙设置，五边形长条块与三角形通槽呈间隙设置，三角形长条块与五边形长条块呈间隙设置，
[0009]两个缺角梯形长条块、两个梯形长条块组及两个末尾梯形长条块依次由下至上相互平行设置且关于凸块对称放置于三角形通槽内，
[0010]梯形长条块组由若干个动梯形长条块与若干个定梯形长条块构成，动梯形长条块的数量与定梯形长条块的数量相一致，
[0011]每个梯形长条块组的若干个定梯形长条块与若干个动梯形长条块由下至上依次相互交替平行排布，且任意相邻的定梯形长条块与动梯形长条块呈间隙设置，每个定梯形长条块的下底面朝向凸块设置，每个动梯形长条块的下底面朝向三角形通槽侧壁设置，
[0012]主体板的板面开设有若干个第二梯形通孔及若干个第一梯形通孔，第二梯形通孔与定梯形长条块数量一致，第二梯形通孔形状与定梯形长条块截面形状相一致，第一梯形通孔与动梯形长条块数量一致，第一梯形通孔形状与动梯形长条块截面形状相一致，每个定梯形长条块的两端分别插入一个主体板的相应第二梯形通孔中，每个动梯形长条块的两端分别插入一个主体板的相应第一梯形通孔中，
[0013]每个主体板的板面开设有若干个第一长方形通孔，第一长方形通孔与第一梯形通孔数量一致，每个第一长方形通孔的一个宽侧壁与一个第一梯形通孔的下底侧壁等长且垂直连通，每个第一长方形通孔的另一个宽侧壁开设有第一螺纹通孔，每个第一螺栓旋入一个第一螺纹通孔中且第一螺栓的螺纹端与动梯形长条块的下底面贴合，
[0014]两个缺角梯形长条块设置于五边形长条块上方且均与五边形长条块相平行，缺角梯形长条块为梯形上底缺一个角的五边形长条块，缺角梯形长条块的下底面朝向三角形通槽的侧壁设置，两个缺角梯形长条块的缺角面靠近五边形长条块且相对设置，每个主体板的板面开设有两个第二长方形通孔及两个缺角梯形通孔，缺角梯形通孔的形状与缺角梯形长条块的截面形状一致，每个缺角梯形长条块的两端分别插入相应缺角梯形通孔中，
[0015]每个第二长方形通孔的一个宽侧壁与一个缺角梯形通孔的下底侧壁等长且垂直连通，每个第二长方形通孔的另一个宽侧壁开设有第二螺纹通孔，每个第二螺栓旋入一个第二螺纹通孔中且第二螺栓的螺纹端与缺角梯形长条块的下底面贴合，
[0016]每个末尾梯形长条块与相邻的动梯形长条块呈间隙设置，每个主体板的板面开设有两个末尾梯形通孔，每个末尾梯形长条块的两端分别插入一个主体板的末尾梯形通孔中，凸块压板水平设置于凹块上方，凸块压板与凹块的顶面通过螺纹连接件可拆卸固接，凸块压板的顶面开设有若干个第三螺纹通孔，每个第三螺栓旋入一个第三螺纹通孔中，且每个第三螺栓的螺纹端与凸块的顶面贴合。
[0017]所述模具制备陶瓷基波纹机翼进气道前缘板方法的步骤如下:
[0018]步骤一:将聚碳硅烷、二甲苯、二乙烯苯及四氢呋喃混合，得到浸渍液；用浸渍液浸渍碳纤维布并烘干，然后将浸渍过的碳纤维布裁剪成第一长方形碳纤维布、第二长方形碳纤维布及第三长方形碳纤维布，其中，二乙烯苯与聚碳硅烷的质量比为2:5，四氢呋喃与聚碳娃烧的质量比为2:1;
[0019]步骤二:将两个主体板呈间距设置，并通过相应的螺纹连接件相固接，每个定梯形长条块的两端分别插入一个主体板的相应定梯形通孔中，两个末尾梯形长条块分别插入相应末尾梯形通孔中，将第一长方形碳纤维布弯折成V形并与凸块的两个等腰面相贴合，然后将凸块连同第一长方形碳纤维布一并放置于两个主体板之间的若干个定梯形长条块及两个末尾梯形长条块上；
[0020]步骤三:将五边形长条块的两端分别安装到两个主体板的一个五边形通孔中，将第二长方形碳纤维布弯折成V形并同时与五边形长条块、两个末尾梯形长条块的上底面、若干个定梯形长条块的上底面相贴合，将若干个动梯形长条块放入相应的第一长方形通孔中，旋紧相应的第一螺栓使每个动梯形长条块进入相应的动梯形通孔中，将两个缺角梯形长条块放入相应的第二长方形通孔中，旋紧第二螺栓使缺角梯形长条块进入相应的缺角梯形通孔中；
[0021]步骤四:将三角形长条块放入相应的三角形通孔中，将第三长方形碳纤维布弯折成V形且第三长方形碳纤维布的内侧面与三角形长条块的外侧壁、两个缺角梯形长条块的下底面及若干个动梯形长条块的下底面相贴合，第三长方形碳纤维布的外侧面与凹块的三角形通槽内侧壁相贴合；
[0022]步骤五:将凸块压板安装到凹块顶面，并将每个第三螺栓旋入一个第三螺纹通孔中，且每个第三螺栓的螺纹端与凸块的顶面相贴合；
[0023]步骤六:将步骤五得到的模具、第一长方形碳纤维布、第二长方形碳纤维布及第三长方形碳纤维布一同放入热压罐中进行固化，其中，升温至120°C，热压3h，再升温至150°C，热压3h，第一长方形碳纤维布、第二长方形碳纤维布及第三长方形碳纤维布固化成型为机翼进气道前缘板预制件；
[0024]步骤七:将步骤六固化成型的机翼进气道前缘板预制件放入真空烧结炉中烧结，烧结温度为1200°C ；
[0025]步骤八:首先将步骤七得到的机翼进气道前缘板预制件放入步骤一的浸渍液中浸渍，其次按步骤六的固化参数进行固化，再次执行步骤七，反复循环以上操作直到机翼进气道前缘板预制件的增重率小于I %，机翼进气道前缘板加工完毕。
[0026]本发明模具加工出的机翼进气道前缘板为V形板，V形板内开设有若干个通孔，若干个通孔沿V形板宽度方向开设，若干个通孔08-04与三角形长条块、五边形长条块、两个主体板、两个缺角梯形长条块、两个末尾梯形长条块及两个梯形长条块组在三角形通槽内的位置及形状相一致。
[0027]本发明与现有技术相比具有以下有益效果:
[0028]使用本发明的模具制备出的陶瓷基波纹机翼进气道前缘板具有若干个通孔08-04，使陶瓷基波纹机翼进气道前缘板具有轻质的特点，并且若干个通孔08-04将机翼进气道前缘板的内侧板面与外侧板面隔离开，使本发明制备出的机翼进气道前缘板从结构上起到隔热的作用，陶瓷基波纹板本身具有高强度及隔热的特点、从而提高了机翼进气道前缘板的整体性能，若干个通孔08-04为飞机提供了更多可利用空间。
[0029]凸块压板05-00将凸块03-00顶紧，从而提高制作出的机翼进气道前缘板质量；陶瓷基波纹板保证了一次成型，不需要进行二次加工，减少了加工时间，提高