一种翼面全复材跨音速颤振模型的装配方法
【技术领域】
[0001]本发明属于航空技术领域中颤振模型设计与制造领域，涉及一种翼面全复材跨音速颤振模型的装配方法。
【背景技术】
[0002]飞机部件及全机的颤振特性依赖于其几何外形及固有振动特性等因素。要在风洞试验中准确模拟、研究飞机部件乃至全机的颤振特性，首先必须要设计并制造出能准确模拟其固有振动特性的试验模型。
[0003]跨音速颤振风洞试验模型相比于低速颤振试验模型具有受载大、频率高且强度高等特点与难点，因此为了降低模型的超重比，乃至设计、制造出不超重的试验模型，以使其完全符合各相似比例尺的要求，跨音速颤振试验模型须要采用比强度、比刚度高的复合材料进行设计，并结合一系列新工艺与新技术进行制造。
[0004]目前飞机复材构件制造、装配均需要设计、生产大量的高质量模具，成本高、周期长，对于颤振试验模型这类单件或几件产品而言，常规的复材构件制造装配技术不再适合，会造成资源的大量浪费，需寻求新的制造、装配技术。另外，在现有颤振试验模型的复材蒙皮胶接过程，是将试验模型与蒙皮置入真空袋内，通过抽真空对蒙皮施压，最终完成胶接，这种方式可能会造成蒙皮胶接过程中的滑移，以及模型表面塌陷等质量问题。
[0005]本发明利用激光辅助结构件定位系统及简易限位块组件，实现了全复材模型各复材构件的准确定位装配，有效地控制了模型在热压成型过程中的变形量，缩短了制造周期，保证了产品质量，降低了制造成本;蒙皮金属模具整体施压技术通过利用蒙皮金属模具，有效地保证了产品成型过程中的表面质量，解决了以往模型制造过程中复材蒙皮热压罐二次胶接成型工艺中表面质量较难保证的技术难点。
【发明内容】
[0006]本发明的目的是:
[0007]为了解决以往全复材跨音速颤振模型在组装和胶接过程中精度难以保证，成本较高，表面质量难以保证等问题，提出了一种翼面全复材跨音速颤振模型的装配方法。
[0008]本发明的技术方案是:
[0009]—种翼面全复材跨音速颤振模型的装配方法，包括如下步骤:
[0010]第一步，模型各构件按设计要求单独固化成型后进行预装配，利用激光辅助定位系统(1)在带有单侧复材蒙皮(8)的金属蒙皮模具(2)上进行构件投影，完成对各构件装配位置的精确定位；
[0011]第二步，定位完成后，在待装配的复材构件装配表面铺设胶膜，再利用铝合金或复材连接角片将各构件连接位置进行固定，在整个预装配过程中须对照定位位置，各构件预连接完成后形成模型骨架(4)，在翼面的各几何边界上利用金属限位块(5、6、7)对模型骨架
(4)进行限位，防止在热压环境下胶膜固化过程中构件发生整体滑移；
[0012]第三步，将另一侧带有复材蒙皮的蒙皮金属模具(3)与已用于预装配的一侧蒙皮模具(2)进行对合，在模具对合边处利用真空袋(9)进行加载，对模型骨架(4)与蒙皮(8)进行预胶接，检查装配质量；
[0013]第四步，检查完装配质量后，进行正式胶接固化，由于蒙皮模具与模型骨架(4)夕卜形面完全贴合，在胶接固化过程中模具对接触的模型骨架(4)承力梁架系统及蒙皮(8)进行整体施压，完成胶接及最终装配过程。
[0014]本方法具有的优点和有益效果:
[0015]本发明主要具有以下优点:
[0016]本发明实现了全复材颤振模型各构件装配时的准确定位，有效地控制了模型在热压成型过程中的变形量，保证了模型的设计性能;该项设计发明技术方法简捷实用，由于充分利用资源，仅需设计、制造上下蒙皮模具，缩短了制造周期、显著降低了制造成本。通过地面共振试验和风洞试验，验证了利用该装配系统装配、成型的全复材模型动力学特性模拟准确，具有较高的型号实用价值。。
【附图说明】
[0017]图1是本发明部件的示意图，其中，1是激光辅助定位系统，2、3是金属蒙皮模具，4是模型骨架，5、6、7是金属限位块，8是蒙皮。
[0018]图2是本发明方法预装配模型骨架示意图。
[0019]图3是本发明方法胶接示意图，其中，9是真空袋。
【具体实施方式】
[0020]下面结合附图对本发明作详细说明。
[0021]第一步，模型各构件按设计要求单独固化成型后进行预装配，利用激光辅助定位系统(1)在带有单侧复材蒙皮(8)的金属蒙皮模具(2)上进行构件投影，完成对各构件装配位置的精确定位；
[0022]第二步，如图2所示，定位完成后，在待装配的复材构件装配表面铺设胶膜，再利用铝合金或复材连接角片将各构件连接位置进行固定，在整个预装配过程中须对照定位位置，各构件预连接完成后形成模型骨架(4)，在翼面的各几何边界上利用金属限位块(5、6、7)对模型骨架(4)进行限位，防止在热压环境下胶膜固化过程中构件发生整体滑移；
[0023]第三步，如图3所示，将另一侧带有复材蒙皮的蒙皮金属模具(3)与已用于预装配的一侧蒙皮模具(2)进行对合，在模具对合边处利用真空袋(9)进行加载，对模型骨架(4)与蒙皮(8)进行预胶接，检查装配质量；
[0024]第四步，检查完装配质量后，进行正式胶接固化，由于蒙皮模具与模型骨架(4)夕卜形面完全贴合，在胶接固化过程中模具对接触的模型骨架(4)承力梁架系统及蒙皮(8)进行整体施压，完成胶接及最终装配过程。
【主权项】
1.一种翼面全复材跨音速颤振模型的装配方法，包括如下步骤: 第一步，模型各构件按设计要求单独固化成型后进行预装配，利用激光辅助定位系统(1)在带有单侧复材蒙皮(8)的金属蒙皮模具(2)上进行构件投影，完成对各构件装配位置的精确定位； 第二步，定位完成后，在待装配的复材构件装配表面铺设胶膜，再利用铝合金或复材连接角片将各构件连接位置进行固定，在整个预装配过程中须对照定位位置，各构件预连接完成后形成模型骨架(4)，在翼面的各几何边界上利用金属限位块(5、6、7)对模型骨架(4)进行限位，防止在热压环境下胶膜固化过程中构件发生整体滑移； 第三步，将另一侧带有复材蒙皮的蒙皮金属模具(3)与已用于预装配的一侧蒙皮模具(2)进行对合，在模具对合边处利用真空袋(9)进行加载，对模型骨架(4)与蒙皮(8)进行预胶接，检查装配质量； 第四步，检查完装配质量后，进行正式胶接固化，由于蒙皮模具与模型骨架(4)外形面完全贴合，在胶接固化过程中模具对接触的模型骨架(4)承力梁架系统及蒙皮(8)进行整体施压，完成胶接及最终装配过程。
【专利摘要】本发明涉及一种翼面全复材跨音速颤振模型的装配方法，利用激光辅助结构件定位系统及简易限位块组件，实现了全复材模型各复材构件的准确定位装配，有效地控制了模型在热压成型过程中的变形量，缩短了制造周期，保证了产品质量,降低了制造成本；蒙皮金属模具整体施压技术通过利用蒙皮金属模具，有效地保证了产品成型过程中的表面质量，解决了以往模型制造过程中复材蒙皮热压罐二次胶接成型工艺中表面质量较难保证的技术难点。
【IPC分类】B29C33/00, B29C65/54
【公开号】CN105437537
【申请号】CN201510897501
【发明人】冉玉国, 程勇, 李秋彦, 罗辑, 魏洋天, 吴波
【申请人】成都飞机设计研究所
【公开日】2016年3月30日
【申请日】2015年12月8日