一种航空层板式机翼制造工艺的制作方法

本发明涉及无人机制造领域，尤其涉及一种航空层板式机翼制造工艺。

背景技术：

近年来无人机的发展速度极为迅猛，在许多行业都有了应用，而无人机的机翼在无人机飞行的过程中起着至关重要的作用，现在无人机企业大多通过开模具或者铣削加工的方式加工机翼的梁和肋进行加工，不但制造时间长，而且制造成本又非常高。

技术实现要素：

针对上述问题，本发明提出一种航空层板式机翼制造工艺，采用了复合材料板为主材，通过雕刻打磨并最终粘合的方式，主要解决背景技术制造时间长，制造成本高的问题。

本发明提出一种航空层板式机翼制造工艺，其特征在于：采用航空层板、环氧树脂、碳纤维织物、结构胶作为基本材料；

具体步骤如下：

步骤一，为保证其平整度在一块平整铁板上先平涂刷一层脱模剂，然后铺设碳纤维织物，所选碳纤维织物为编织纹织物，用毛涮在碳纤维织物刷上环氧树脂，使环氧树脂基体充分浸入碳纤维织物中，待环氧树脂渗透均匀后将航空层板平放上碳纤维织物上，可根据受力的不同，不同的位置铺制不同厚度的航空层板；

步骤二，铺在上层的碳纤维织物表面铺设一层脱模布和透气毡后连同铁板一同放入真空袋中，真空袋四周用密封胶条封闭，留出抽气孔；

步骤三，用真空泵插入抽气孔，抽真空至0.3mpa，在抽真空过程中调整真空袋，防止真空袋出现褶皱；

步骤四，将真空袋整体放进高温箱烘制，烘制过程使环氧树脂在高温作用下充分与碳纤维织物和航空层板形成新的复合材料板；

步骤五，待真空袋的温度降至室温即可将真空袋和透气毡从复合材料板上拆下，新的复合材料板经过自然时效处理5-7小时，将自然时效处理过的复合材料板放入雕刻机上雕刻出腹板梁和机翼肋的形状；

步骤六，将雕刻好的前腹板梁、后腹板梁由机翼肋作为连接件通过插槽的形式组合到一起，共同构成机翼机构，具体为前腹板梁、后腹板梁上设有插槽孔，机翼肋的两端设有插槽，在部分需要保证精准度的腹板梁上安装角度块，在前、后腹板梁和机翼肋插接完成后，分别将前橼的一端插入前腹板梁的插槽孔内，后橼的一端插入后腹板梁的插槽孔内，其后，分别在前腹板梁、后腹板梁的前后插入橼条形成工字梁，使其组成机翼骨架结构；

步骤七，按照机翼图纸比例1：1在平台上划机翼外廓线，将插好的机翼与线重合，如有插接位置超出公差，通过小幅度拔插插槽孔内的机翼肋和橼肋调节位置，调节到与理论线重合为止；

步骤八，因上述加工工序不能铣到斜面，按划线位置，用角磨机将多余部分打掉，形成机翼曲面；

步骤九，打掉后多余材料后重新对准划线位置校准位置，将插槽孔的缝隙涂满结构胶，涂完后放入高温固化炉等待结构胶固化至与复合材料板成为一体时即可。

进一步改进在于：所述碳纤维织物为3k碳纤维布，所述结构胶型号为z133，所述航空层板为桦木层板。

进一步改进在于：前腹板梁、后腹板梁放置2mm厚度的航空层板，橼条采用3mm厚度的航空层板，前橼、后橼的厚度为1mm，在航空层板上再铺上一层碳纤维织物，碳纤维织物刷上环氧树脂，使航空层板两侧形成均匀胶层。

进一步改进在于：所述步骤四的具体步骤为：控制高温箱的温度恒定在40摄氏度，烘制2-3小时后即可将真空袋取出。

本发明的有益效果为：

1.制造复合材料板并以此作为主材，极大地节约了成本。

2.采用雕刻打磨粘合的方式将机翼各部件塑形，极大地缩短了制造时间。

附图说明

图1为本发明的平面图；

图2为本发明的机翼复合材料板平面图；

图3为本发明的机翼肋平面图；

图4为本发明的工字梁剖面图；

图5为本发明的局部剖面图。

其中：1-前腹板梁，2-后腹板梁，3-第一机翼肋，4-第二机翼肋，5-第三机翼肋，6-第四机翼肋，7-前橼，8-后橼，9-橼条，10-角度块，11-碳纤维织物，12-航空层板。

具体实施方式

为了加深对本发明的理解，下面将结合实施例对本发明做进一步详述，本实施例仅用于解释本发明，并不构成对本发明保护范围的限定。

根据图1、2、3、4、5所示,本实施例提出了一种航空层板式机翼制造工艺，其特征在于：采用航空层板12、环氧树脂、碳纤维织物11、结构胶作为基本材料，所述碳纤维织物11为3k碳纤维布，所述结构胶型号为z133，所述航空层板12为桦木层板；

具体步骤如下：

步骤一，为保证其平整度在一块平整铁板上先平涂刷一层脱模剂，然后铺设碳纤维织物11，所选碳纤维织物11为编织纹织物，用毛涮在碳纤维织物刷上环氧树脂，使环氧树脂基体充分浸入碳纤维织物11中，待环氧树脂渗透均匀后将航空层板12平放上碳纤维织物11上，可根据受力的不同，不同的位置铺制不同厚度的航空层板12，前腹板梁1、后腹板梁2放置2mm厚度的航空层板12，橼条9采用3mm厚度的航空层板12，前橼7、后橼8的厚度为1mm，在航空层板12上再铺上一层碳纤维织物11，碳纤维织物11刷上环氧树脂，使航空层板12两侧形成均匀胶层；

步骤二，铺在上层的碳纤维织物11表面铺设一层脱模布和透气毡后连同铁板一同放入真空袋中，真空袋四周用密封胶条封闭，留出抽气孔；

步骤三，用真空泵插入抽气孔，抽真空至0.3mpa，在抽真空过程中调整真空袋，防止真空袋出现褶皱；

步骤四，将真空袋整体放进高温箱烘制，控制高温箱的温度恒定在40摄氏度，烘制2-3小时后即可将真空袋取出，烘制过程使环氧树脂在高温作用下充分与碳纤维织物11和航空层板12形成新的复合材料板；

步骤五，待真空袋的温度降至室温即可将真空袋和透气毡从复合材料板上拆下，新的复合材料板经过自然时效处理5-7小时，将自然时效处理过的复合材料板放入雕刻机上雕刻出腹板梁和机翼肋的形状，腹板梁包括前腹板梁1、后腹板梁2，机翼肋包括第一机翼肋3，第二机翼肋4，第三机翼肋5，第四机翼肋6，分别从机身到机翼尾部方向间隔排布；

步骤六，将雕刻好的前腹板梁1、后腹板梁2由机翼肋作为连接件通过插槽的形式组合到一起，共同构成机翼机构，具体为前腹板梁1、后腹板梁2上设有插槽孔，机翼肋的两端设有插槽，在部分需要保证精准度的腹板梁上安装角度块10，在前、后腹板梁和机翼肋插接完成后，分别将前橼7的一端插入前腹板梁1的插槽孔内，后橼8的一端插入后腹板梁2的插槽孔内，其后，分别在前腹板梁1、后腹板梁2的前后插入橼条9形成工字梁，使其组成机翼骨架结构；

步骤七，按照机翼图纸比例1：1在平台上划机翼外廓线，将插好的机翼与线重合，如有插接位置超出公差，通过小幅度拔插插槽孔内的机翼肋和橼肋调节位置，调节到与理论线重合为止；

步骤八，因上述加工工序不能铣到斜面，按划线位置，用角磨机将多余部分打掉，形成机翼曲面；

步骤九，打掉后多余材料后重新对准划线位置校准位置，将插槽孔的缝隙涂满结构胶，涂完后放入高温固化炉等待结构胶固化至与复合材料板成为一体时即可。

最后在机翼骨架的表面铺设上倒模制造的蒙皮。

上面所述的实施例仅仅是对本发明的实施方式进行描述，并非对本发明的构思和范围进行限定。在不脱离本发明设计构思的前提下，本领域普通人员对本发明的技术方案做出的各种变型和改进，均应落入到本发明的保护范围。