用于尾缘带泡沫结构的蜂窝夹层壁板成型工装及成型方法与流程

本发明涉及复合材料制造技术领域，具体涉及一种用于尾缘带泡沫结构的蜂窝夹层壁板成型工装及成型方法。

背景技术：

复合材料由于其高比强度，高比硬度、可设计性强、抗疲劳断裂性能好、耐腐蚀、尺寸稳定性好以及便于大面积整体成型的特点，已成为当代最主要的航空结构材料之一。夹层结构复合材料是目前所知的节省材料、具有非常大的强度重量比的一种结构性材料，已大量应用于飞机的方向舵、襟副翼、翼梢小翼等结构。与实心材料相比，夹层结构复合材料使用的有效材料仅为被替代材料的1％～10％，它显然是一种用料省、耗能小的极具潜力的轻质材料。蜂窝夹层结构壁板是由外蒙皮、薄蜂窝和内蒙皮组成的夹层结构，有时候在设计过程中，为了提高蜂窝夹层结构壁板的刚度，往往在蜂窝壁板尾缘增加泡沫夹层结构。如何解决尾缘带泡沫结构的蜂窝夹层壁板的成型问题，保证其成型内部质量和型面精度，是一个重要的研究内容。

技术实现要素：

为了解决尾缘带泡沫结构的蜂窝夹层壁板的成型问题，保证其成型内部质量和型面精度，本发明实施例提供一种用于尾缘带泡沫结构的蜂窝夹层壁板成型工装及成型方法。其具体技术方案如下：

本发明实施例提供的一种用于尾缘带泡沫结构的蜂窝夹层壁板成型工装，包括主体模具、泡沫支撑条、泡沫区均压盖板和层板区均压盖板，所述主体模具包括模具面板；所述主体模具的上型面与所述尾缘带泡沫结构的蜂窝夹层壁板的下型面形状一致；所述蜂窝夹层壁板包括外蒙皮、蜂窝夹层结构壁板内蒙皮、蜂窝芯和泡沫芯；所述主体模具用于放置尾缘带泡沫结构的所述蜂窝夹层壁板；主体模具上有一个泡沫限位凸台，主体模具上还包括泡沫支撑条定位块，位于泡沫芯长度方向端头，用于定位泡沫支撑条。

进一步的，所述泡沫限位凸台的侧面与所述蜂窝夹层壁板所带泡沫结构的外侧型面一致，所述泡沫支撑条定位块的定位面与所述泡沫芯的端面一致；泡沫支撑条的外型面与蜂窝壁板所带泡沫结构的内侧型面一致，泡沫区均压盖板的下型面与泡沫结构的上型面一致；层板区均压盖板的下型面与泡沫支撑条的上方蜂窝夹层壁板的层板区的上型面一致。

进一步的，泡沫支撑条的长度大于或等于泡沫结构长度，泡沫区均压盖板的长度与泡沫结构的长度一致，层板区均压盖板的长度与泡沫区均压盖板的长度一致。

进一步的，所述主体模具采用q235钢数控加工制造，可以采用实芯模具或大开口框架模具。

进一步的，所述泡沫支撑条采用q235钢数控加工制造，若长度大于米，可以分段制造，并在非工作型面的一侧端面加工螺纹孔，用于泡沫支撑条的脱模过程。

进一步的，所述泡沫区均压盖板和层板区均压盖板采用厚度为2mm的复合材料层板或铝板制造。

本发明的第二方面提供一种用于尾缘带泡沫结构的蜂窝夹层壁板成型方法，包括步骤：

在主体模具的模具面板上铺叠蜂窝夹层结构壁板外蒙皮；

将蜂窝芯铺放在外蒙皮上，再铺叠蜂窝夹层结构内蒙皮；

将泡沫支撑条通过泡沫支撑条定位块定位在内蒙皮上，将内蒙皮翻过来铺在泡沫支撑条上；

将尾缘泡沫芯通过在泡沫限位凸台和泡沫支撑条2定位在蜂窝夹层结构壁板外蒙皮上，再将外蒙皮翻过来铺在尾缘泡沫芯和泡沫支撑条上，形成尾缘泡沫结构；

将泡沫区均压盖板和层板区均压盖板分别放置在尾缘泡沫结构的泡沫区域和层压板区域上，封装后进入热压罐进行热成型。

本发明实施例提供的一种用于尾缘带泡沫结构的蜂窝夹层壁板成型工装，包括主体模具、泡沫支撑条、泡沫区均压盖板和层板区均压盖板，所述主体模具包括模具面板；所述主体模具的上型面与所述尾缘带泡沫结构的蜂窝夹层壁板的下型面形状一致；所述蜂窝夹层壁板包括外蒙皮、蜂窝夹层结构壁板内蒙皮、蜂窝芯和泡沫芯；所述主体模具用于放置尾缘带泡沫结构的所述蜂窝夹层壁板；主体模具上有一个泡沫限位凸台，主体模具上还包括泡沫支撑条定位块，位于泡沫芯长度方向端头，用于定位泡沫支撑条。通过在主体模具的模具面板上铺叠蜂窝夹层结构壁板外蒙皮；将蜂窝芯铺放在外蒙皮上，再铺叠蜂窝夹层结构内蒙皮；将泡沫支撑条通过泡沫支撑条定位块定位在内蒙皮上，将内蒙皮翻过来铺在泡沫支撑条上；将尾缘泡沫芯通过在泡沫限位凸台和泡沫支撑条定位在蜂窝夹层结构壁板外蒙皮上，再将外蒙皮翻过来铺在尾缘泡沫芯和泡沫支撑条上，形成尾缘泡沫结构；将泡沫区均压盖板和层板区均压盖板分别放置在尾缘泡沫结构的泡沫区域和层压板区域上，封装后进入热压罐进行热成型。蜂窝夹层壁板成型工装操作简单，解决尾缘带泡沫结构的蜂窝夹层壁板的成型问题，保证其成型内部质量和型面精度。

附图说明

图1为一种用于尾缘带泡沫结构的蜂窝夹层壁板成型工装示意图；

图2为一种用于尾缘带泡沫结构的蜂窝夹层壁板成型工装沿垂直泡沫条长度方向在模具中心面的截面示意图；

图3为一种用于尾缘带泡沫结构的蜂窝夹层壁板成型工装泡沫定位俯视图；

图中：1、主体模具；2、泡沫支撑条；3、泡沫区均压盖板；；4、层板区均压盖板；5、尾缘泡沫芯；6、蜂窝夹层结构壁板外蒙皮；7、蜂窝夹层结构内蒙皮；8、蜂窝芯；9、主体模具模具面板，10、泡沫限位凸台；11、泡沫支撑条定位块。

具体实施方式

以下结合附图对本发明进行说明，但不用来限制本发明的范围。

参见图1-图3，图1为一种用于尾缘带泡沫结构的蜂窝夹层壁板成型工装示意图；图2为一种用于尾缘带泡沫结构的蜂窝夹层壁板成型工装沿垂直泡沫条长度方向在模具中心面的截面示意图；图3为一种用于尾缘带泡沫结构的蜂窝夹层壁板成型工装泡沫定位俯视图。

本发明实施例提供的一种用于尾缘带泡沫结构的蜂窝夹层壁板成型工装，包括主体模具1、泡沫支撑条2、泡沫区均压盖板3和层板区均压盖板4，所述主体模具1包括模具面板9；所述主体模具1的上型面与所述尾缘带泡沫结构的蜂窝夹层壁板的下型面形状一致；所述蜂窝夹层壁板包括外蒙皮6、蜂窝夹层结构壁板内蒙皮7、蜂窝芯8和泡沫芯5；所述主体模具1用于放置尾缘带泡沫结构的所述蜂窝夹层壁板；主体模具上有一个泡沫限位凸台10，主体模具1上还包括泡沫支撑条定位块11，位于泡沫芯5长度方向端头，用于定位泡沫支撑条2。

上述泡沫限位凸台10的侧面与所述蜂窝夹层壁板所带泡沫结构的外侧型面一致，所述泡沫支撑条定位块11的定位面与所述泡沫芯5的端面一致；泡沫支撑条2的外型面与蜂窝壁板所带泡沫结构的内侧型面一致，泡沫区均压盖板3的下型面与泡沫结构的上型面一致；层板区均压盖板4的下型面与泡沫支撑条2的上方蜂窝夹层壁板的层板区的上型面一致。

上述泡沫支撑条2的长度大于或等于泡沫结构长度，泡沫区均压盖板3的长度与泡沫结构的长度一致，层板区均压盖板4的长度与泡沫区均压盖板的长度一致。

优选的本发明所述主体模具1采用q235钢数控加工制造，可以采用实芯模具或大开口框架模具。

上述泡沫支撑条11采用q235钢数控加工制造，若长度大于1米，可以分段制造，并在非工作型面的一侧端面加工螺纹孔，用于泡沫支撑条的脱模过程。

上述泡沫区均压盖板3和层板区均压盖板4采用厚度为2mm的复合材料层板或铝板制造。

本发明实施例提供的一种用于尾缘带泡沫结构的蜂窝夹层壁板成型工装，包括主体模具1、泡沫支撑条2、泡沫区均压盖板3和层板区均压盖板4，所述主体模具1包括模具面板9；所述主体模具1的上型面与所述尾缘带泡沫结构的蜂窝夹层壁板的下型面形状一致；所述蜂窝夹层壁板包括外蒙皮6、蜂窝夹层结构壁板内蒙皮7、蜂窝芯8和泡沫芯5；所述主体模具1用于放置尾缘带泡沫结构的所述蜂窝夹层壁板；主体模具上有一个泡沫限位凸台10，主体模具1上还包括泡沫支撑条定位块11，位于泡沫芯5长度方向端头，用于定位泡沫支撑条2。通过在主体模具1的模具面板9上铺叠蜂窝夹层结构壁板外蒙皮6；将蜂窝芯8铺放在外蒙皮6上，再铺叠蜂窝夹层结构内蒙皮7；将泡沫支撑条2通过泡沫支撑条定位块11定位在内蒙皮上7，将内蒙皮7翻过来铺在泡沫支撑条2上；将尾缘泡沫芯5通过在泡沫限位凸台10和泡沫支撑条2定位在蜂窝夹层结构壁板外蒙皮6上，再将外蒙皮6翻过来铺在尾缘泡沫芯5和泡沫支撑条2上，形成尾缘泡沫结构；将泡沫区均压盖板3和层板区均压盖板4分别放置在尾缘泡沫结构的泡沫区域和层压板区域上，封装后进入热压罐进行热成型。蜂窝夹层壁板成型工装操作简单，解决尾缘带泡沫结构的蜂窝夹层壁板的成型问题，保证其成型内部质量和型面精度。

本发明的第二方面提供一种用于尾缘带泡沫结构的蜂窝夹层壁板成型方法，包括步骤：

在主体模具1的模具面板9上铺叠蜂窝夹层结构壁板外蒙皮6；

将蜂窝芯8铺放在外蒙皮6上，再铺叠蜂窝夹层结构内蒙皮7；

将泡沫支撑条2通过泡沫支撑条定位块11定位在内蒙皮上7，将内蒙皮7翻过来铺在泡沫支撑条2上；

将尾缘泡沫芯5通过在泡沫限位凸台10和泡沫支撑条2定位在蜂窝夹层结构壁板外蒙皮6上，再将外蒙皮6翻过来铺在尾缘泡沫芯5和泡沫支撑条2上，形成尾缘泡沫结构；

将泡沫区均压盖板3和层板区均压盖板4分别放置在尾缘泡沫结构的泡沫区域和层压板区域上，封装后进入热压罐进行热成型。

虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。